DE2013290A1

DE2013290A1 - Stranggußmaschine

Info

Publication number: DE2013290A1
Application number: DE19702013290
Authority: DE
Inventors: John Stockton-on-Tees Teesside; Gamble Peter Charles David Middlesbrough Yorkshire; Marsh (Großbritannien)
Original assignee: Ashmore, Benson, Pease & Company Ltd., Stockton-on-Tees, Teesside (Großbritannien)
Priority date: 1969-03-21
Filing date: 1970-03-20
Publication date: 1970-10-01
Also published as: JPS5233046B1; US3752218A; GB1312243A; FR2035158B1; FR2035158A1

Description

ASHMORE, BENSON, PEASE & COMPANY LIMITED, Yarm Road, Stockton-on-Tees, Teesside (England)

Stranggußmaschine

Die Erfindung betrifft eine Stranggußmaschine, die einen zur Aufnahme des zu verarbeitenden geschmolzenen Metalls dienenden Trichter o. dgl. aufweist, dessen Auslaß von einem Körper aus feuerfestem Material gebildet ist,und die weiterhin eine Gießform aus einem thermisch stark leitfähigen Material besitzt, deren Gießkanal mit seinem Einlaßende an den Auslaß des Trichters o. dgl. angeschlossen ist.

Beim Stranggießen läßt man geschmolzenes Metall, das sich zunächst in einem Trichter o. dgl. befindet, durch eine Gießform fließen, in der das Metall soweit gekühlt wird, daß der die Gießform verlassende Strang den Querschnitt der Form beibehält. Aus diesem Grund ist es notwendig« die Form zu kühlen, um dem geschmolzenen Metall eine ausreichende Wärmemenge zu entziehen, so daß mindestens die Metalloberfläche erstarrt und während des Durchlaufens der Gießform eine Haut bildet.

009840/nsr

Um sicherzustellen, daß dem Metall während des Durchlaufens der Gießform die er' etliche Wärmemenge entzogen wird, muß die Gieß:, ...m aus einem Material mit guter thermischer Leitfähigkeit bestehen, hierzu ist Kupfer mit Vorteil verwendet worden. Das feuerfeste Material, mit dem das geschmolzene Metall zum Einlaß der Gießform geleitet wird, befindet sich während des Giessens auf einer sehr hohen Temperatur, während die Temperatur der Gießform selbst notwendigerweise sehr viel niedriger ist.

Dadurch, daß das feuerfeste Material direkt an der Gießform anliegt, kann selbetverständlich an der Trennstelle kein derart großer Temperatursprung auftreten. Das feuerfeste Material wird vielmehr teilweise von der Form abgekühlt. Dies hat nun zur Folge, daß das geschmolzene Metall dazu neigt, in die Poren des an die Gießform angrenzenden Abschnittes des feuerfesten Materials einzudringen und an der Oberfläche des Materials anzuhaften. Dies kann wiederum zu einer Beschädigung oder gar Zerstörung des feuerfesten Materials bzw. dazu führen, daß der Metallstrang ausreichend fest vom feuerfesten Material zurückgehalten und hierdurch wiederum verhindert wird, daß der Strang in zufriedenstellender Weise aus der Form abgezogen werden kann.

Der Erfindung liegt somit die Aufgabe zugrunde, eine kontinuierlich arbeitende Stranggießmaschine so auszugestalten, daß diese Schwierigkeiten vermieden werden.

Ausgehend von einer Stranggußmaschine, die einen zur Aufnahme des zu verarbeitenden geschmolzenen Metalls dienenden Trichter o. dgl. aufweist, dessen Auslaß von einem Körper aus feuerfestem Material gebildet ist und die wei-

009840/U67

BAD ORIGINAL

2Ü13 290

terhin eine Gießform aus einen» thermisch stark leitfähigen Material besitzt, deren Gießkanal mit seinem Einlaßende an den Auslaß des Trichters o. dgl. anschließt, besteht die erfindungsgemäße Lösung dieser Aufgabe darin, daß zwischen dem feuerfesten Material und der Gießform ein Körper aus Siliciumnitrid angeordnet ist.

Der Körper aus Siliciumnitrid dient als Übergangsrnaterial zwischen dem feuerfesten Material und dem Material der Gießform. Siliciumnitrid ist im wesentlichen porenfrei und hat eine glatte Qberflächenbeschaffenheit. Aus diesem Grund hat das geschmolzene Metall keine Möglichkeit mehr, an diesem Material anzuhaften. Das Material ist im übrigen in der Lage, schadlos auch plötzliche Temperaturen- stiege auszuhalten, die immer dann auftreten, wenn der Gießvorgang beginnt und-das erste geschmolzene Material aus dem Trichter o. dgl. in die Gießform fließt.

Siliciumnitrid löst sich nicht in flüssigem Stahl, so daß dieses Material besonders geeignet für die Verwendung in Maschinen zum Stranggießen von Stahl ist.

Die Erfindung ist nachstehend unter Bezugnahme auf die Zeichnungen anhand von drei bevorzugten Ausführungsbeispielen näher erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 einen Längsschnitt durch einen Teil einer Stranggießmaschine;

Fig. 2 einen etwas detaillierteren Längsschnitt durch einige Teile einer abgewandelten Stranggießmaschine; und

Fig. 3 einen Längsschnitt durch eine Weiterbildung der Anordnung gemäß Fig. 2.

In der Ausführungsform der Erfindung gemäß Fig. 1 ist eine Gießform 1 aus einem Material hoher thermischer

0098A0/U67

Leitfähigkeit wie zum Beispiel Kupfer vorgesehen. Die Gießform hat eine Formöffnung bzw. einen Gießkanal 2, der durch die Form hindurchverläuft und dessen Längsachse im wesentlichen horizontal ausgerichtet ist. Das zu vergießende geschmolzene Metall befindet sich in einem nicht dargestellten Trichter o. dgl. und verläßt diesen durch eine Düse 3 aus feuerfestem Material, üblicherweise ist dieses Material ein gebrannter Ton bzw. Schamotte. Zwischen dem Auslaßende der Düse 3 und dem Einlaß des Gießkanals 2 ist eine Hülse 4 aus Siliciumnitrid geschaltet. Der Gießkanal 2 ist am Einlaßende der Gießform 1 vergrößert, um einen Endabschnitt der Hülse 4 aufnehmen und vorzugsweise zentrieren zu können. Das andere Ende der aus Siliciumnitrid bestehenden Hülse liegt am Auslaß' der Düse 3 an. In der/Ausführungsform gemäß Fig. 1 fluchtet die Innenfläche der Hülse 4 mit der Innenfläche des Gießkanals, so daß die Hülse 4 aus Siliciumnitrid tatsächlich einen Teil der Form an deren Einlaßbereich bildet. Während des Gießens gelangt das geschmolzene Metall also von der Düse 3 durch die Hülse 4 hindurch in die Gießform 1. Die Temperatur der Form ist sehr viel geringer als diejenige der Düse 3, da das Siliciumnitrid als Übergangsstück zwischen den beiden erwähnten Bauteilen wirkt. Die Temperatur des Siliciumnitrids ist so, daß die Erstarrung des Metalls in Strömungsrichtung etwa im Endabschnitt der Hülse beginnen kann. Da das Siliciumnitrid im wesentlichen nicht porös ist, neigt das geschmolzene Metall auch nicht dazu, in das Siliciumnitrid einzudringen. Der Gießstrang löst sich folglich lückenlos vom Siliciumnitrid ab, woraus eine besonders gute Oberflächenbeschaffenheit des Stranges resultiert.

In der in Fig. 2 gezeigten Ausführungsform ist eine Gießform 5 vorgesehen, die einen Kühlkanal 6 zur Aufnahme eines flüssigen Kühlmittels sowie einen im wesentlichen ho-

0098A0/U67

rizontal verlaufenden Gießkanal 7 besitzt. Am Einlaßende der Gießform befindet sich ein Körper aus Siliciumnitrid •in der Form eines Ringes 8. Dieser Ring ist mit Hilfe eines kreisringförmigen Spannringes 9, der einerseits anv] der Außenkante des Siliciumnitridringes 8 anliegt und andererseits mit der Gießform 5 verschraubt ist, am Einlaßende der Gießform 5 befestigt. Der Siliciumnitridring 8 besitzt einen Abschnitt 10, der - senkrecht zur Längsachse des Gießkanals 7 - in das Ringinnere vorsteht. Weiterhin ist eine feuerfeste, üblicherweise aus Schamotte hergestellte Düse 11 vorgesehen, deren Auslaßende an dem Siliciumnitridring 8 anliegt und deren Einlaßende abgedichtet an die feuerfeste Auskleidung 12 einer Öffnung 13 in der Wand des Trichters 6. dgl. angeschlossen ist.

In der Ausführungsform der Erfindung gemäß Fig. 3 ist wiederum der aus Siliciumnitrid bestehende Körper 15 dem Einlaßende einer Gießform 16 vorgeschaltet. Der Körper besteht in diesem Fall aus zwei Teilen 15A und 15B. Bei dem der Gießform 16 unmittelbar benachbarten Teil 15B handelt es sich um einen Ring, dessen Innenfläche im wesentlichen fluchtend zum Gießkanal 7 ausgerichtet ist, und dieser Teil 15B des Siliciumnitridkorpers bildet einen Teil des Gießkanals. Bei dem anderen Teil 15A handelt es sich ebenfalls um einen Ring, der wiederum einen Abschnitt hat, welcher - senkrecht zur Längsachse des Gießkanals - nach innen vorspringt. Ein aus feuerfestem Material bestehendes Zuleitungsrohr 17 für das geschmolzene Metall liegt am Teil 15A des Körpers aus Siliciumnitrid an. .

009840/U67

Claims

ANSPRUCHE

1. Stranggußmaschine, die einen zur Aufnahme des zu verarbeitenden geschmolzenen Metalls dienenden Trichter o. dgl. aufweist, dessen Auslaß von einem Körper aus feuerfestem Material gebildet ist,und die weiterhin eine Gießform aus einem thermisch stark leitfähigen Material besitzt, deren GießJcanal mit seinem Einlaßende an den Auslaß des Trichters o. dgl. angeschlossen ist, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen dem feuerfesten Material (3, 11, 17) und der Gießform (1, 5, 16) ein Körper (4, 8, 15) aus Siliciumnitrid angeordnet ist.

2. Stranggußmaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Körper (4, 15B) aus Siliciumnitrid Ringform hat und mit seiner Innenfläche vor dem Einlaßende der Gießformd, 16) einen Teil der Gießform bildet, deren in Strömungsrichtung darauffolgender Teil (1, 16) aus einem Material hoher thermischer Leitfähigkeit besteht.

3. Stranggußmaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Körper (8, 15A) aus Siliciumnitrid Ringform hat und einen Abschnitt (10) besitzt, der - senkrecht zur Längsachse der Gießform - nach innen vorspringt.

4. Stranggußmaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Körper (15) aus Siliciumnitrid aus zwei stirnseitig aneinanderstoßenden Teilen (15A, 15B) besteht, von denen der an die Gießform (16) angrenzende Teil (15B) am Einlaßende der Gießform einen zusätzlichen Teil des Gießkanals definiert, und von denen der andere Teil (15A) einen Abschnitt besitzt, der - senkrecht zur Längsachse des Gießkanals - nach innen vorsteht.

009840/U67

5. Stranggußmaschine nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Gießform (1, 5, 16) aus Kupfer besteht.

6. Stranggußmaschine nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Auslaß des Trichters o. dgl. als eine aus gebranntem Ton, Schamotte o. dgl. bestehende Düse (3, 11) ausgebildet ist.

00984Q/U67

Leerseite