CH694010A5 - Stranggiesskokille mit Verschleissschutz. - Google Patents

Description

  



   Die Erfindung bezieht sich auf eine Kokille zum Stranggiessen von  Metallen gemäss dem Oberbegriff des Anspruchs 1. 



   Bekanntlich haben die Formhohlraumwände, die den Formhohlraum einer  Kokille zum Stranggiessen von Metallen begrenzen, eine limitierte  Lebensdauer. Da die Formhohlraumwände einer Kokille unter den im  Giessbetrieb herrschenden Bedingungen verschleissen, muss der Giessbetrieb  von Zeit zu Zeit unterbrochen werden, um eine Reparatur oder einen  Austausch verschlissener Formhohlraumwände zu ermöglichen. Die Lebensdauer  der Formhohlraumwände ist folglich einer jener Faktoren, die die  Produktivität einer Stranggiessanlage bestimmen. 



   Formhohlraumwände werden entsprechend ihrer Funktion in der Regel  aus Materialien mit hoher Wärmeleitfähigkeit, vorzugsweise Kupfer  oder Kupferlegierungen, gefertigt, um beim Stranggiessen einen möglichst  effizienten Entzug von Wärme aus einer in den Formhohlraum gegossenen  Metallschmelze mithilfe einer Kühlung der Formhohlraumwände zu gewährleisten.

    Kupfer und Kupferlegierungen sind allerdings verhältnismässig weiche  Materialien, sodass auf der Basis dieser Materialien hergestellte  Formhohlraumwände einem verhältnismässig stark ausgeprägten Verschleiss  unterliegen, wenn beim Stranggiessen eines im festen Zustand relativ  harten Metalles, beispielsweise Stahl, an den Formhohlraumwänden  eine feste äussere Schale eines Stranges aus einer Schmelze des Metalles  abgeschieden wird und die Schale des Stranges beim Auszug des Stranges  aus dem Formhohlraum kontinuierlich entlang der Oberflächen der Formhohlraumwände  in Richtung auf eine Austrittsöffnung für den Strang bewegt wird.

    Die Schale des Stranges wird nämlich auf Grund des statischen Druckes,  der im Innern des noch flüssigen Kerns des Stranges herrscht, an  die Formhohlraumwände gepresst und wirkt beim Strang-auszug wegen  der mechanischen Wechselwirkungen abrasiv auf die Formhohlraumwände.                                                           



   In der Vergangenheit wurden verschiedene Konzepte entwickelt, um  die Verschleissfestigkeit von aus Kupfer bzw. Kupferlegierungen gefertigten  Formhohlraumwänden bei einer Beanspruchung durch Strangauszüge zu  erhöhen und auf diese Weise die Lebensdauer der Formhohlraumwände  zu verlängern. Beispielsweise wird in JP 08-187 555 A vorgeschlagen,  zur Verbesserung der Verschleissfestigkeit einer aus einer Kupferlegierung  gefertigten Formhohlraumwand auf die formhohlraumseitige Oberfläche  der Wand - als Verschleissschutz - eine dünne Beschichtung aus wahlweise  Ni, Co, Cr, Fe oder verschiedenen    Legierungen dieser Metalle aufzutragen.  Trotz der Beschichtungen werden die Formhohlraumwände abgenützt,  insbesondere an der Austrittsöffnung des Formhohlraums.

   Wegen der  hohen mechanischen Belastungen können die Beschichtungen beschädigt  werden, sie können sich beispielsweise stellenweise ablösen. Bei  Rohrkokillen ist die Herstellung einer Beschichtung auf der einen  Formhohlraum abgrenzenden Innenseite eines Rohres technisch aufwändig  und entsprechend verhältnismässig kostspielig im Vergleich zu den  Herstellungskosten für das Rohr selbst, insbesondere bei Rohren mit  kleiner Querschnittsfläche. Um einen grossen, zusammenhängenden Bereich  auf einer Formhohlraumwand mit einer den Anforderungen entsprechenden,  glatten Beschichtung zu versehen, sind in der Regel mechanische Bearbeitungen  der zu beschichtenden Fläche vor Durchführung eines Beschichtungsprozesses  und nach dem Aufbringen einer Beschichtung mechanische Nachbearbeitungen  der Oberfläche der Beschichtung nötig.

   Solche Bearbeitungen sind  auf den Innenseiten eines Kokillenrohres generell schwierig durchzuführen,  wobei die Komplikationen zunehmen, je kleiner die Querschnittsfläche  des Kokillenrohres ist und je grösser die zu bearbeitende Fläche  ist. 



   Von den Problemen ausgehend, die mit den -bekannten Konzepten zur  Verbesserung der Verschleissfestigkeit von Formhohlraumwänden von  Stranggiesskokillen in Zusammenhang stehen, ist die vorliegende Erfindung  der Aufgabe gewidmet, eine für das Stranggiessen von Metallen geeignete  Kokille, deren Formhohlraumwände einen zusätzlichen Verschleissschutz  aufweisen, zu schaffen, wobei die zur Realisierung des Verschleissschutzes  nötige mechanische Bearbeitung der Formhohlraumwände mit möglichst  geringem Aufwand verbunden ist und insbesondere bei Kokillenrohren,  auch bei Kokillenrohren mit kleiner Querschnittsfläche, leicht durchführbar  ist. 



   Diese Aufgabe wird gelöst durch eine Kokille mit den Merkmalen gemäss  Anspruch 1. 



   Bei der erfindungsgemässen Kokille wird eine Formhohlraumwand dadurch  vor Verschleiss geschützt, dass die Formhohlraumwand eine Mehrzahl  von in die Formhohlraumwand eingebetteten und mit einer Stützfläche  zum Stützen des Stranges versehenen Stützelementen umfasst, wobei  jedes Stütz-element mindestens an der Stützfläche aus einem Material  besteht, das eine höhere Verschleissfestigkeit bei einer Beanspruchung  durch einen Strang-auszug aufweist als der das Stützelement umgebende  Werkstoff der Formhohlraumwand. Wegen der Stützelemente werden bei  einem Strangauszug die die einzelnen Stützele   mente umgebenden  Bereiche der Formhohlraumwand weniger beansprucht und folglich in  geringerem Masse verschlissen, als es ohne Stützelemente der Fall  wäre.

   Einerseits sind nämlich die Stützelemente selbst aus einem  Material vergleichsweise hoher Verschleissfestigkeit gefertigt. Zum  anderen verteilt jedes Stützelement die Kraft, die bei einem Strangauszug  von der äusseren, festen Schale des Stranges auf die Stützfläche  des Stützelementes wirkt, auf alle Grenzflächen, die das Stützelement  mit den angrenzenden Bereichen der Formhohlraumwand bildet. Da jedes  Stützelement in die Formhohlraumwand eingebettet ist und sich über  eine gewisse Distanz in das Innere der Formhohlraumwand erstreckt,  wirkt eine punktuell auf die Stützfläche des Stützelementes ausgeübte  Kraft über eine - gemessen an der Grösse der Stützfläche - grosse  Grenzfläche verteilt und somit abgeschwächt und in geringerem Masse  verschleissfördernd auf die an das Stützelement angrenzenden Bereiche  der Formhohlrauwand.

   Die Wirksamkeit der Stützelemente als Verschleissschutz  für die Formhohlraumwand wird beeinflusst durch die Wahl des Materials,  die Zahl, die Anordnung und die äusseren Abmessungen der Stützelemente.                                                        



   Da jede Stützfläche nur einen geringen Teil der Oberfläche der Formhohlraumwand  einnimmt, setzt eine Einbettung eines einzelnen Stützelementes in  eine Formhohlraumwand nur eine punktuelle mechanische Bearbeitung  der Formhohlraumwand voraus. Die Einbettung einer Mehrzahl von Stützelementen  ist deshalb möglich ohne eine grossflächige, hochpräzise mechanische  Bearbeitung der vor Verschleiss zu schützenden Oberfläche der Formhohlraumwand.  Der Vorteil dieses Konzepts wird insbesondere deutlich im Zusammenhang  mit Rohrkokillen. Um ein Kokillenrohr erfindungsgemäss mit einem  Verschleissschutz zu versehen, können die den Verschleissschutz bewirkenden  Stützelemente beispielsweise in Kanälen angeordnet werden, die von  der Aussenseite des Kokillenrohres her durch die Wand des Kokillenrohrs  getrieben werden können.

   Eine naturgemäss mit Komplikationen verbundene  mechanische Bearbeitung des Kokillenrohrs von der Innenseite her  entfällt bei dieser Vorgehensweise. 



   Bei einer vorteilhaften Ausführungsform der erfindungsgemässen Kokille  ist vorgesehen, dass jedes Stützelement aus einem Material gefertigt  ist, das einen grösseren Elastizitätsmodul aufweist als der das Stützelement  umgebende Werkstoff der Formhohlraumwand. In diesem Fall werden die  Stützelemente relativ wenig deformiert, wenn bei einem Strangauszug  Kräfte auf die Stützflächen wirken. Dadurch werden die Spannungen,  die sich in den die Stützelemente umgebenden Bereichen der Formhohlraumwand  beim Strangauszug aufbauen kön   nen, reduziert. Die Umgebung der  Stützelemente wird auf diese Weise besser vor Verschleiss geschützt.                                                           



   Bei einer weiteren Ausführungsform der erfindungsgemässen Kokille  sind die Stützelemente in einem Bereich der Formhohlraumwand in der  Nähe der Austrittsöffnung für den Strang angeordnet. Eine Anordnung  geeigneter Stützelemente ausschliesslich unmittelbar in der Nachbarschaft  der Austrittsöffnung bietet in der Regel einen hinreichenden Verschleissschutz,  zumal bei konventionellen Kokillen die betriebsbedingten Verschleisserscheinungen  hauptsächlich in der Nähe der Austrittsöffnung ausgeprägt auftreten.                                                           



   Bei einer weiteren Ausführungsform der erfindungsgemässen Kokille  sind die Stützelemente derart in der Formhohlraumwand eingebettet,  dass die Kraft, die bei einem Strangauszug auf die Stützfläche irgendeines  der Stützelemente wirkt, auf einen an das jeweilige Stützelement  angrenzenden Bereich der Formhohlraumwand überwiegend über Grenzflächen  übertragbar ist, die seitlich angeordnet sind bezüglich der Richtung,  in der das jeweilige Stützelement in die Formhohlraumwand erstreckt  ist. Unter diesen Bedingungen werden die auf eine der Stützflächen  wirkenden Kräfte über besonders grosse Grenzflächen möglichst gleichmässig  auf Bereiche der Formhohlraumwand verteilt, die sich besonders tief  in die Formhohlraumwand erstrecken. Auf diese Weise können lokale  Spannungen in der Umgebung der Stützelemente minimiert werden.

   Besonders  verschleissmindernd wirken Stützelemente mit seitlich angeordneten  Grenzflächen, die sich über eine Distanz in die Formhohlraumwand  erstreckt, die mindestens 10%, bevorzugt mehr als 20%, der Dicke  der Formhohlraumwand beträgt. 



   Bei einer weiteren Ausführungsform der erfindungsgemässen Kokille  sind die Stützelemente derart angeordnet, dass ihre Stützflächen  und die an die jeweiligen Stützflächen angrenzenden Bereiche der  formhohlraumseitigen Oberfläche der Formhohlraumwand bündig aneinander  stossen. In diesem Fall wird die Oberfläche eines über die Stützflächen  gleitenden Stranges geschont, indem übermässige punktuelle Belastungen  der Strangschale vermieden werden. Weiterhin bleibt eine durch die  Stützelemente gestützte Strangschale in thermischem Kontakt mit den  die Stützflächen umgebenden Bereichen der formhohlraumseitigen Oberfläche  der Formhohlraumwand.

   Deshalb kann ein hoher mittlerer Wärmestrom  durch die Formhohlraumwand selbst in den Bereichen der Formhohlraumwand  gewährleistet werden, in denen Stützelemente aus einem Material mit  geringer thermischer Leitfähigkeit eingebettet sind, vorausgesetzt,  als Werkstoff für die die Stützelemente umgebenden Bereiche der Formhohl   raumwand wird ein Material mit einer entsprechend grossen thermischen  Leitfähigkeit gewählt. 



   Eine weitere Fortbildung der erfindungsgemässen Kokille zeichnet  sich dadurch aus, dass die Stützelemente in Kanälen, die durch die  Formhohlraumwand geführt sind, angeordnet sind, derart, dass jeder  der Kanäle durch eines der Stützelemente abgedichtet ist gegenüber  einem Kühlmittel, das zur Kühlung der Formhohlraumwand verwendet  wird. Derart ausgebildete Stützelemente können mit verhältnismässig  geringem Aufwand in eine Formhohlraumwand eingebettet werden, mit  deutlichem Vorteil insbesondere im Falle eines Kokillenrohres. Weiterhin  können solche Stützelemente auch jene Abschnitte einer Formhohlraumwand  wirksam vor Verschleiss schützen, die zur Kühlung der Formhohlraumwand  mit dem Kühlmedium beaufschlagt wird.

   Insbesondere in dem Fall, dass  zur Kühlung der Formhohlraumwand eine klassische Wassermantelkühlung  auf der dem Formhohlraum abgewandten Seite der Formhohlraumwand vorgesehen  ist, ist es vorteilhaft, wenn jeder Kanal derart durch eines der  Stützelemente abgedichtet ist, dass jedes Stützelement und die an  das jeweilige Stützelement angrenzenden Bereiche der Formhohlraumwand  auf der der Formhohlraumwand abgewandten Seite eine glatte Fläche  bilden. Auf diese Weise ist eine Wassermantelkühlung mit ungestörtem  Kühlwasserfluss selbst längs jener Bereiche der Formhohlraumwand  realisierbar, die mit Stützelementen ausgestattet sind. 



   Als Stützelemente, die sich erfindungsgemäss in eine aus einem Grundmaterial  gefertigte Formhohlraumwand einbetten lassen, sind generell aus einem  geeigneten Werkstoff hergestellte mechanische Verbindungselemente  verwendbar, die in eine kraftschlüssige und/oder formschlüssige Verbindung  mit geeignet geformten Strukturen in der Formhohlrauwand bringbar  sind. Unter anderem kann auf indust-rielle Massenprodukte wie Stifte,  Nieten, Nägel, Schrauben oder Dichtstopfen zurückgegriffen werden.  Solche Verbindungselemente weisen in der Regel ebene Flächen auf,  die als Stützflächen für Stränge dienen können. Manche dieser Verbindungselemente  können in eine Formhohlraumwand eingebettet werden, indem sie direkt  durch die Oberfläche der Formhohlraumwand getrieben werden und dabei  eine Verbindung mit ihrer Umgebung eingehen.

   Für andere dieser Verbindungselemente  müssen in dem Formhohlraum geeignete Kanäle geschaffen werden, in  die die Verbindungselemente einpassbar sind. 



   Die Oberfläche der Formhohlraumwand der erfindungsgemässen Kokille  kann mit Beschichtungen versehen sein, die eine den Verschleiss mindernde  Wirkung    haben. Beispielsweise können die Stützflächen der Stützelemente  mit einer Schicht aus einem Material mit hoher Verschleissfestigkeit  bedeckt sein. Alternativ könnte mindestens eine Teilmenge der Stützflächen  eine selbstschmierende Beschichtung aufweisen, die zu einer Reduktion  der bei einem Strangauszug auftretenden Reibungskräfte führt. Zusätzlich  können die an die Stützelemente angrenzenden Bereiche der Formhohlraumwand  entsprechend beschichtet sein. 



   Eine weitere Ausführungsform der erfindungsgemässen Kokille zeichnet  sich dadurch aus, dass sich die Stützelemente über einen Abstand  von der formhohlraumseitigen Oberfläche der Formhohlraumwand erstrecken,  der mindestens 50% der Erstreckung der Stützfläche des jeweiligen  Stützelements in Stranglaufrichtung beträgt. Solche Stützelemente  sind besonders tief in die Formhohlraumwand eingebettet und bieten  einer auf den Stützelementen gleitenden Strangschale einen besonders  stabilen Halt bei besonders geringer Beanspruchung der die Stützelemente  umgebenden Bereiche der Formhohlraumwand. 



   Um eine Formhohlraumwand grossflächig vor Verschleiss zu schützen,  können eine Vielzahl von Stütz-elementen in einer 2-dimensionalen  Matrix-anordnung in der Formhohlraumwand eingebettet werden. Als  Verschleissschutz für eine grosse Fläche besonders wirksam ist eine  2-dimensionale Anordnung von Stütz-elementen, bei der die Flächen  der Projektionen der Stützelemente auf eine Querschnittsfläche des  Formhohlraums lückenlos aneinander stossen oder sich wenigstens teilweise  überlappen. 



   Als Werkstoff für verschleissfeste Stützelemente, die in für das  Stranggiessen von Stahl geeignete Kokillen eingesetzt werden können,  kommen beispielsweise Stahl, Gusseisen, Bronze oder eine Kupferlegierung,  die die erforderliche Härte aufweist, in Frage. 



   Im Folgenden werden Ausführungsbeispiele der erfindungsgemässen Kokille  anhand von Figuren erläutert. Es zeigen:      Fig. 1: Eine erfindungsgemässe  Kokille mit Stütz-elementen an einer Austrittsöffnung für einen Strang,  in einem Längsschnitt;     Fig. 2: wie Fig. 1, jedoch mit einer  anderen Anordnung und einer anderen Ausbildung der Stützelemente  und     Fig. 3A-F: jeweils einen Abschnitt einer Formhohlraumwand  mit verschiedenen Beispielen eines in die Formhohlraumwand eingebetteten  Stützelementes.  



     Die Kokille gemäss Fig. 1 umfasst ein rechteckiges, beidseitig  offenes Kokillenrohr 10. Die Wände des Kokillenrohrs 10 bilden Formhohlraumwände  11, deren Oberflächen 11' einen Formhohlraum 15 mit einer Eingiessöffnung  12 für eine Metallschmelze und eine Austrittsöffnung 13 für einen  in der Stranglaufrichtung 17 bewegbaren Strang begrenzen. Die dem  Formhohlraum 15 abgewandten Oberflächen 11'' der Formhohlraumwände  11 sind mit einem Kühlmittel beaufschlagbar, beispielsweise in Form  einer Wassermantelkühlung. Mit einer gestrichelten Linie 16 ist die  Höhe gekennzeichnet, bis zu der der Formhohlraum 15 im Giessbetrieb  mit einer Metallschmelze gefüllt wird, um zu erreichen, dass eine  im Kontakt mit den Formhohlraumwänden aus der Metallschmelze wachsende  Schale eines Stranges an der Austrittsöffnung 13 eine hinreichende  Dicke erreicht.

   In Sacklöchern 18 sind in der Nähe der Austrittsöffnung  13 Stützelemente 20 eingebettet. Im dargestellten Beispiel sind als  Verschleissschutz für jede der Formhohlraumwände 11 jeweils zwei  Stützelemente 20 vorgesehen, die in jeweils gleichem Abstand von  der Austrittsöffnung 13 angeordnet sind. 



   Die Kokille in Fig. 2 ist - abgesehen von der speziellen Anordnung  der als Verschleissschutz vorgesehenen Stützelemente 20 - identisch  mit der in Fig. 1 dargestellten Kokille. Jeweils gleiche Merkmale  sind entsprechend mit gleichen Bezugszeichen versehen. Im Unterschied  zum Beispiel gemäss Fig. 1 weist jede Formhohlraumwand 11 der Kokille  gemäss Fig. 2 eine 2-dimensionale Anordnung einer Vielzahl kleinerer  Stützelemente 20 auf, die in gestaffelt angeordneten, durch die jeweilige  Formhohlraumwand 11 durchgehenden Kanälen 19 eingebettet sind.

   Die  Stützelemente 20 sind gemäss Fig. 2 in zwei Reihen derart gestaffelt,  dass ihre Projektionen auf eine durch die Austrittsöffnung 13 aufgespannte  Ebene lückenlos aneinander stossen, wie in Fig. 2 durch die Aneinanderreihung  der Pfeile a und b, die die Erstreckung der Stützelemente 20 auf  der Oberfläche 11' und längs einer Parallelen zum austrittsseitigen  Ende der Formhohlraumwand 11 markieren, angedeutet ist. Eine solche  2-dimensionale gestaffelte Anordnung der Stützelemente ermöglicht  eine besonders gleichmässige Stützung einer an den Formhohlraumwänden  11 anliegenden Strangschale. In Fortbildung des in Fig. 2 dargestellten  Konzeptes ist es auch möglich, die Grösse der Stützelemente 20 und/oder  die Abstände der Stützelemente 20 zueinander derart aufeinander abzustimmen,  dass sich die Projektionen a und b benachbarter Stützelemente überlappen.

    Auch kann eine Anordnung der Stützelemente 20 in mehr als zwei Reihen  vorgesehen werden. 



     Die in den Fig. 3A-F dargestellten Beispiele für eines der Stützelemente  20 weisen eine Stützfläche 21 auf, wobei das jeweilige Stützelement  20 derart in der Formhohlraumwand 11 eingebettet ist, dass die Stützfläche  21 bündig an die die Stützfläche 21 umgebenden Bereiche der Oberfläche  11' der Formhohlraumwand 11 anschliesst. 



   Die Fig. 3A und 3B zeigen Beispiele für Stützelemente 20, die die  Formhohlraumwand 11 nicht vollständig durchdringen. Um solche Stützelemente  in die Formhohlraumwand 11 einzubetten, muss die Formhohlraumwand  11 von der den Formhohlraum 15 begrenzenden Oberfläche 11' her bearbeitet  werden. Fig. 3A zeigt als Beispiel für ein Stützelement 20 einen  Stift 21, der in einem Sackloch mittels einer Lötverbindung 24 gehalten  ist. Fig. 3B stellt einen Kerbnagel 26 dar. Der Kerbnagel 26 kann  in einen vorbereiteten Kanal in der Formhohlraumwand 11 getrieben  werden und dabei - eine geeignete Form der Querschnittsfläche des  Kanals vorausgesetzt - eine stabile Verbindung mit seiner Umgebung  eingehen. 



   Die in den Fig. 3C-3F dargestellten Beispiele für Stützelemente 20  sind Verbindungselemente, mit denen ein durch die Formhohlraumwand  11 durchgehender Kanal dicht verschlossen werden kann. 



   In Fig. 3C ist das Stützelement 20 als Niete 28 mit einem Schliesskopf  29 ausgeführt. 



   Die Fig. 3D und 3E zeigen Stützelemente 20, die jeweils als Schraube  ausgebildet sind. Die Schraube 31 gemäss Fig. 3D hat die Form eines  Zylinders, dessen eine Stirnfläche als Stützfläche 21 dient und dessen  Seitenfläche mit einem Gewinde 30 versehen ist zur Befestigung der  Schraube 31 an einem mit einem entsprechenden Gewinde ausgestatteten  Gegenstück. Das Stützelement 20 gemäss Fig. 3E weist einen zylindrischen  Teil mit zwei aneinander grenzenden Teilabschnitten 35 und 36 auf,  wobei der Teilabschnitt 35 an einer Stirnfläche die Stützfläche 21  bildet und eine Seitenfläche mit einer glatten Oberfläche besitzt,  während der Teilabschnitt 36 mit einem Gewinde versehen ist.

   Mit  einer Schraube von der in Fig. 3D und 3E dargestellten Art kann eine  durch die Formhohlraumwand 11 geführte Bohrung von der dem Formhohlraum  15 abgewandten Oberfläche 11'' her verschlossen werden. Dabei kann  die Form der Schraube derart an das Profil der Formhohlraumwand 11  angepasst werden, dass mit der Schraube eine Bohrung durch die Formhohlraumwand  11 vollständig ausgefüllt werden kann, derart, dass die Schraube  beidseitig bündig an die jeweilige Ober   fläche 11' bzw. 11'' der  Formhohlraumwand 11 grenzt. Mit solch einer Schraube kann ein Stützelement  realisiert werden, das von der dem Formhohlraum 15 abgewandten Oberfläche  11'' her in die Formhohlraumwand 11 eingebettet werden kann und zusammen  mit den an das Stützelement angrenzenden Bereichen der Oberfläche  11'' eine glatte Fläche bildet. 



   Das in Fig. 3F dargestellte Stützelement 20 ist realisiert als zweiteiliger  Verschlussstopfen, der aus einem Bolzen 41 und einer an die Form  des Bolzens 41 angepasste, mithilfe des Bolzens dehnbare Hülse 42  besteht. Die Hülse 42 ist einseitig offen und kann dadurch gedehnt  werden, dass der Bolzen 41 in die Hülse 42 eingeführt wird. Eine  an die äussere Form der Hülse 42 angepasste Bohrung in der Formhohlraumwand  11 kann dadurch dicht verschlossen werden, dass die Hülse 42 im ungedehnten  Zustand in der Bohrung positioniert wird und anschliessend die Hülse  42 mithilfe des Bolzens 41 derart gedehnt wird, dass sie auf ihrer  Aussenseite eine formschlüssige Verbindung mit ihrer Umgebung eingeht.  Ein oder mehrere Kragen 43 und/oder Rillen 44 auf der Aussenseite  der Hülse 42 verbessern die Stabilität der Verbindung.

   Am geschlossenen  Ende der Hülse 42 ist eine Stützfläche 21 ausgebildet. Der Bolzen  41 weist an einem Ende einen Kopfteil 40 auf. Durch eine geeignete  Formgebung für die Hülse 42 und den Bolzen 41 wird erreicht, dass  der Verschlussstopfen nach seiner Einbettung in einer geeignet geformten  Bohrung auf beiden Seiten der Formhohlraumwand 11 bündig an die ihn  umgebenden Bereiche der Oberflächen 11' bzw. 11'' anschliesst. 



   Der beschriebene Verschleissschutz kann bei beliebigen Kokillen realisiert  werden. Die Form und die Grösse des Querschnitts des Formhohlraums  ist beliebig. Sowohl Rohrkokillen als auch Plattenkokillen können  mit Stützelementen versehen werden.

Claims (20)

1. Kokille zum Stranggiessen von Metallen, mit mindestens einer Formhohlraumwand (11), die einen Formhohlraum (15) mit einer Eingiessöffnung (12) und mit einer Austrittsöffnung (13) für einen Strang begrenzt, dadurch gekennzeichnet, dass die Formhohlraumwand (11) eine Mehrzahl von in die Formhohlraumwand eingebetteten und mit einer Stützfläche (21) zum Stützen des Stranges versehenen Stützelementen (20) umfasst, wobei jedes Stützelement mindestens an der Stützfläche aus einem Material besteht, das eine höhere Verschleissfestigkeit bei einer Beanspruchung durch einen Strangauszug aufweist als der das Stützelement umgebende Werkstoff der Formhohlraumwand.

2.

Kokille nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass jedes Stützelement (20) aus einem Material gefertigt ist, das einen grösseren Elastizitätsmodul aufweist als der das Stützelement umgebende Werkstoff der Formhohlraumwand (11).

3. Kokille nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Stützelemente (20) in einem Bereich der Formhohlraumwand (11) in der Nähe der Austrittsöffnung (13) angeordnet sind.

4.

Kokille nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Stützelemente (20) derart in die Formhohlraumwand (11) eingebettet sind, dass die Kraft, die bei einem Strangauszug auf die Stützfläche (21) irgendeines der Stützelemente (20) wirkt, auf einen an das jeweilige Stützelement angrenzenden Bereich der Formhohlraumwand (11) überwiegend über Grenzflächen (24, 30, 43) übertragbar ist, die bezüglich der Richtung, in der das jeweilige Stützelement (20) in die Formhohlraumwand (11) erstreckt ist, seitlich angeordnet sind.

5. Kokille nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Grenzflächen (24, 30, 43) jeweils über eine Distanz in die Formhohlraumwand (11) erstreckt sind, die mindestens 10%, bevorzugt mehr als 20% der Dicke der Formhohlraumwand beträgt.

6.

Kokille nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass jede Stützfläche (21) und die an die jeweilige Stützfläche angrenzenden Bereiche der formhohlraumseitigen Oberfläche (11') der Formhohlraumwand(11) bündig aneinander stossend angeordnet sind.

7. Kokille nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Stützelemente (20) in durch die Formhohlraumwand (11) geführten Kanälen (19) angeordnet sind.

8. Kokille nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Kanäle (19) in einer Kühlzone angeordnet sind, in der eine Kühlung der Formhohlraumwand durch Beaufschlagung der Formhohlraumwand (11) mit einem Kühlmedium vorgesehen ist, und dass jeder Kanal durch eines der Stützelemente bezüglich des Kühlmediums abgedichtet ist.

9.

Kokille nach einer der Ansprüche 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, dass jedes Stützelement (20) derart im jeweiligen Kanal (19) angeordnet ist, dass das Stützelement und die an das Stützelement angrenzenden Bereiche der Formhohlraumwand (11) auf der dem Formhohlraum (15) abgewandten Seite eine glatte Fläche (11'') bilden.

10. Kokille nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens eines der Stützelemente (20) als Niete (28), Schraube (31) oder Dichtstopfen (40, 42) ausgebildet ist.

11. Kokille nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass der Dichtstopfen (40, 42) derart deformierbar ist, dass er durch eine Deformation in eine formschlüssige Verbindung mit einer an die Abmessungen des Dichtstopfens angepasste Umgebung (19) bringbar ist.

12.

Kokille nach einem der Ansprüche 10 oder 11, dadurch gekennzeichnet, dass der Dichtstopfen (40, 42) auf der Aussenseite eine oder mehrere Rillen (44) und/oder ein oder mehrere Kragen (43) aufweist.

13. Kokille nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass die Formhohlraumwand als Rohr (10) ausgebildet ist.

14. Kokille nach einem der Ansprüche 1 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass die Formhohlraumwand (11) und/oder die Stützflächen (21) mindestens ei nes Teiles der Stützelemente mit einer verschleissfesten Beschichtung versehen sind.

15. Kokille nach einem der Ansprüche 1 bis 14, dadurch gekennzeichnet, dass die Stützflächen (21) mindestens eines Teiles der Stützelemente (20) mit einer selbstschmierenden Beschichtung versehen sind.

16.

Kokille nach einem der Ansprüche 1 bis 15, dadurch gekennzeichnet, dass sich die Stützelemente (20) über einen Abstand von der formhohlraumseitigen Oberfläche der Formhohlraumwand erstrecken, der mindestens 50% der Erstreckung der Stützfläche (21) des jeweiligen Stützelements in Stranglaufrichtung (17) beträgt.

17. Kokille nach einem der Ansprüche 1 bis 16, dadurch gekennzeichnet, dass die Stützelemente (20) im Bereich eines Abschnitts der Formhohlraumwand (11) in Form einer 2-dimensionalen Matrix angeordnet sind.

18. Kokille nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, dass die Stützelemente (20) im Bereich des Abschnitts derart angeordnet sind, dass die Flächen ihrer Projektionen (a, b) auf eine Querschnittsfläche des Formhohlraums lückenlos aneinander stossen oder sich wenigstens teilweise überlappen.

19.

Kokille nach einem der Ansprüche 1 bis 18, dadurch gekennzeichnet, dass die die Stützelemente (20) umgebenden Bereiche der Formhohlraumwand (11) aus Kupfer oder einer ersten Kupferlegierung bestehen.

20. Kokille nach einem der Ansprüche 1 bis 19, dadurch gekennzeichnet, dass die Stützelemente (20) aus Stahl, Gusseisen, Bronze und/oder einer zweiten Kupferlegierung bestehen.