EP0694355B1 - Straggiesskokille für ein Doppel-T-Vorprofil - Google Patents

Straggiesskokille für ein Doppel-T-Vorprofil Download PDF

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EP0694355B1
EP0694355B1 EP95111125A EP95111125A EP0694355B1 EP 0694355 B1 EP0694355 B1 EP 0694355B1 EP 95111125 A EP95111125 A EP 95111125A EP 95111125 A EP95111125 A EP 95111125A EP 0694355 B1 EP0694355 B1 EP 0694355B1
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EP
European Patent Office
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strand
mould
continuous casting
bulges
web
Prior art date
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EP95111125A
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French (fr)
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EP0694355A1 (de
Inventor
Franciszek Kawa
Adalbert Roehrig
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Concast Standard AG
Original Assignee
Concast Standard AG
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Publication date
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Publication of EP0694355B1 publication Critical patent/EP0694355B1/de
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Expired - Lifetime legal-status Critical Current

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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B22—CASTING; POWDER METALLURGY
    • B22D—CASTING OF METALS; CASTING OF OTHER SUBSTANCES BY THE SAME PROCESSES OR DEVICES
    • B22D11/00—Continuous casting of metals, i.e. casting in indefinite lengths
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B22—CASTING; POWDER METALLURGY
    • B22D—CASTING OF METALS; CASTING OF OTHER SUBSTANCES BY THE SAME PROCESSES OR DEVICES
    • B22D11/00—Continuous casting of metals, i.e. casting in indefinite lengths
    • B22D11/04—Continuous casting of metals, i.e. casting in indefinite lengths into open-ended moulds
    • B22D11/0406—Moulds with special profile

Definitions

  • the invention relates to a continuous casting mold for a double-T pre-profile according to the Features of the preamble of claim 1.
  • From DE-Auslegeschrift 1 282 861 is a block mold for the continuous casting of Double-T profiles known.
  • the mold cavity of the mold is corresponding to that Shrinkage of the double-T profile on the flange outside with a positive Mold cavity taper and on the inside of the flange with a negative shrinkage Mistake.
  • For better processing of the mold cavity is the Mold in two parts along a plane parallel to the web of the double-T profile.
  • the positive and negative mold cavity conicity of steel quality, casting temperature, Casting speed etc. can be adjusted.
  • the strand jams in the event of a fault firmly in the mold it can be opened by opening the two-part block mold this can be removed.
  • the production of such block molds is expensive. Different casting speeds also easily result in such molds Malfunctions and excessive wear.
  • DE 32 04 339 is a continuous casting mold for casting a double-T pre-profile discloses the fillets as a transition between the web part and the flange parts having.
  • the curvature of the fillets increases accordingly in the casting direction the size of the free shrinkage of the solidified strand shell of the strand successively from, causing the tension that is due to the areas of solidified Strand shell applied from the inside of the flange to the web of the strand Tension is formed, is maintained at a level that the allowable the upper stress limit for crack formation in the area of the fillets is not exceeds.
  • This mold has negative undercuts in the area of the fillets or a negative mold taper, associated with the above disadvantages mentioned.
  • the invention has for its object to provide a double-T pre-profile mold, which eliminates the disadvantages mentioned and in particular to reduce tensions in the strand shell and prevents jamming of the strand in the mold. Another objective is to cast a beam pre-profile close to the final dimensions that requires a minimum of rolling passes. Such a double-T pre-profile with changing casting parameters, such as casting speed, casting temperature, etc., is also to be cast and at the same time the strand quality of both the surface and the structure are to be improved. Furthermore, the mold should be easy to manufacture as a tubular or block mold.
  • the deformation of the strand crust of the web part can be selected such that the shrinkage of the strand shell transverse to the direction of the strand running is completely compensated for. No tensile forces directed towards the center of the strand are applied to the two flange parts.
  • each flange part can be viewed as a billet detached from the profile with regard to conical shrinkage, and the associated mold cavity can be designed accordingly. This freedom makes it possible to provide these flange parts along their circumference on all five boundary surfaces with a conicity which converges in the direction of the strand and is calculated on the flange dimensions.
  • bulges can be provided that at least in the direction of the strand shrink along a partial length of the mold cavity in such a way that the strand shells deform when they pass through the mold cavity.
  • the deformation of the strand crust of the web part transversely to the direction of the strand running can also be selected such that the associated shrinkage of the strand shell is only partially compensated for.
  • tensile forces directed towards the center are introduced onto the two flange parts. These tensile forces are intended to pull the still thin strand shell of the inside of the flange, which adjoins the strand shell of the web part, towards the middle of the strand.
  • This method step allows the mold wall parts of the inner flange sides adjoining the web part to be configured essentially parallel to the direction of the strand running. This solution concept can bring advantages in particular in the case of tubular molds which are formed by means of a mandrel.
  • a deformation of the strand crust can be done for reasons of strand quality or to achieve it an increased casting performance on further circumferential sections of the mold cavity be desired.
  • the bar bulges can only be a fraction of the length of long bars of the web length between the flanges. According to an embodiment but it is particularly advantageous if the web bulges extend over the extend the entire web length to the fillets of the flange connections.
  • the bulges can be delimited by broken, straight lines. According to An embodiment is proposed, the strand bulges to be limited by curved lines, preferably by circular lines.
  • the bulges on the web and / or on the two flanges can e.g. short be completely reformed before the mold exit or the strand can at Leaving the mold still have a residual bulge. This creates a targeted Possibility of forming a strand at the end of the swamp tip or later the middle of the bridge.
  • the thickness of the web and the two flanges is dimensioned so that the rolling of the double-T beam an optimal structure is achieved.
  • the dimensioning of the preliminary profile close to the final dimension and one as possible support-free strand guide against the ferrostatic pressure when fixing dimensioning are taken into account.
  • the arch height H of the bulge can extend over the entire length of the mold decrease continuously or degressively etc. According to a further embodiment it can be advantageous that the arc height H is only on a partial length of the mold downsized. It can be either a residual bulge or a straight mold wall with a classic pouring cone at the end of a reforming section become.
  • Fig. 1, 2 is a tubular mold with a mold cavity 3.
  • the cross section the mold cavity is composed of two flange parts 4, 4 'and a web part 5.
  • a transition radius 6 connects the cross-sectional parts mentioned.
  • At the pouring end of the mold is along the web part 5 on both sides the cross-sectional enlargement of the mold cavity compared to the same mold cavity sections 7 at the strand exit end in the form of a Web bulge 8 attached. In this example it is on the strand exit side
  • the web bulge 8 is reduced to zero, i.e. the web part 5 limited by straight lines 9.
  • the lines 9 represent 10 chords for the curved lines between the pouring end and the strand exit end of the Chill mold the arc height H decreases steadily, and there is a geometric Extension of the tendon belonging to the bow.
  • One along the web part 5 forming strand shell has a bulged shape at the start of solidification, which deformed into a flat surface when moving forward through the mold. If the strand shell is not simultaneously subject to shrinkage transverse to the strand movement would have the length of the arc line 10 at the mold exit Reduction of the arch height H is dimensioned so that a resulting one geometric extension of the tendon the shrinkage of the strand shell of the Partially or partially compensated webs transverse to the strand running direction.
  • the extension of the tendon should shrink the strand shell of the web 5 completely compensate.
  • the mold cavity of the two flange parts 4, 4 ' is along its circumference on all five boundary surfaces 12, 12 ', 15, 15', 16 or 13, 13 ', 17, 17', 18 with a converging in the strand running direction Provided conicity.
  • the taper can be the Flange dimensions can be adjusted.
  • bulges 27 are arranged in the web part 5.
  • You shrink in Strand running direction on bulges 28 at the mold exit, i.e. the one from the Cast strand emerging from mold is with a web part with a weak Residual bulge of e.g. 1 - 3 mm provided, for example during the Final solidification in the strand guide can be reshaped.
  • Fig. 3 is an extension in the web portion 32 when reshaping the arch height H.
  • the tendon 33 is provided, which shrinks the web 32 transversely to the direction of the strand completely compensated.
  • the two flange parts 4, 4 'none arise Tensile forces directed towards the middle of the strand.
  • Reduce the bow heights H of the bulges at least along a partial length of the mold cavity such that a strand shell forming in the mold cavity during the casting operation Pass through the mold cavity deformed.
  • the bulges provided in FIG. 3 improve the control of the solidification on these flange parts and allow higher casting speeds and / or a reduction or omission of strand supports below the mold, especially with cross sections close to the final dimensions or small pre-profiles.
  • Fig. 4 the flange part 4 of Fig. 2 is shown in section.
  • the measure 40 represents the Length of the mold cavity 41.
  • Fig. 5 the flange part 4 'of Fig. 1 is shown in section.
  • the length of the mold is denoted by 50 and with K the conicity of the mold cavity.
  • the strand bulges extend over the entire length of the web up to the fillets with the transition radius 6 Flange connections.
  • the size of such fillets can be varied widely.
  • the ratio of the web thickness 30 to the flange thickness 31 of the preliminary profile is at their thinnest points measured in the order of 1: 1.
  • the invention cannot only be used for symmetrical double-T pre-profiles. Even with asymmetrical double-T pre-profiles, such as for Railway rails etc. are used, the teaching according to the invention can be used become.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Continuous Casting (AREA)
  • Medicines Containing Plant Substances (AREA)
  • Pharmaceuticals Containing Other Organic And Inorganic Compounds (AREA)

Description

Die Erfindung betrifft eine Stranggiesskokille für ein Doppel-T-Vorprofil gemäss den Merkmalen des Oberbegriffes von Anspruch 1.
Das Stranggiessen von Vorprofilen für die Erzeugung von Formstahl, insbesondere Doppel-T-Träger, ist in der Praxis seit 1968 bekannt. Nur wenige Stahlwerke haben weltweit bis heute produktionsmässig solche Träger-Vorprofile produziert, weil für deren Produktion ein beträchtliches Know-How erforderlich ist. Der allgemeine Trend zum endabmessungsnahen Giessen hat das Interesse am Giessen von Vorprofilen stark ansteigen lassen. Trotz diesem Trend sind die Schwierigkeiten, die mit dem Giessen solcher Querschnitte verbunden sind, noch nicht befriedigend gelöst worden. Als Hauptproblem werden auch heute noch Verklemmungen des Stranges in der Kokille genannt, insbesondere wenn Giessparameter nicht mit den vorbestimmten Konizitätsparametern in der Kokille übereinstimmen. Im weiteren ist der Aufwand für die Kokillenherstellung sehr kostspielig.
Aus der DE-Auslegeschrift 1 282 861 ist eine Blockkokille zum Stranggiessen von Doppel-T-Profilen bekannt. Der Formhohlraum der Kokille ist entsprechend der Schwindung des Doppel-T-Profils an den Flanschaussenseiten mit einer positiven Formhohlraumkonizität und an den Flanschinnenseiten mit einer negativen Schwindungskonizität versehen. Zur besseren Bearbeitung des Kokillenhohlraumes ist die Kokille entlang einer Ebene parallel zum Steg des Doppel-T-Profils zweiteilig ausgeführt.
Um einerseits die sich bildende Strangkruste in der Kokille ausreichend zu kühlen und um anderseits Strangverklemmungen in der Kokille zu verhüten, muss die positive und negative Formhohlraumkonizität der Stahlqualität, der Giesstemperatur, der Giessgeschwindigkeit etc. angepasst werden. Klemmt sich der Strang bei einer Störung in der Kokille fest, so kann er durch Oeffnen der zweiteiligen Blockkokille aus dieser entfernt werden. Die Herstellung solcher Blockkokillen ist aber kostspielig. Auch führen bei solchen Kokillen unterschiedliche Giessgeschwindigkeiten leicht zu Störungen und zu vergrössertem Verschleiss.
Aus US-PS 4 805 685 ist weiter eine Kokille zum Giessen von Doppel-T-Profilen bekannt. Aussparungen des Formhohlraumquerschnittes für den Stegteil werden bei dieser Kokille nach vorbestimmten Verhältniszahlen gestaltet. Uebergangszonen zwischen dem Stegteil und den Flanschteilen werden mittels einem flachen Steigungswinkel genau definiert. Diese sanften Uebergänge vereinfachen die Herstellung des Formhohlraumes durch den Wegfall von negativen Hinterschneidungen bzw. von negativen Formhohlraumkonizitäten. Die Lehre aus dieser Literatur entfernt sich aber wieder vom endabmessungsnahen Giessen und verursacht eine entsprechend grosse Walzverformung.
In DE 32 04 339 ist eine Stranggiesskokille zum Giessen eines Doppel-T-Vorprofils offenbart, die Hohlkehlen als Uebergang zwischen dem Stegteil und den Flanschteilen aufweist. Die Krümmung der Hohlkehlen nimmt in Giessrichtung entsprechend der Grösse der freien Schrumpfung der verfestigten Strangschale des Stranges sukzessiv ab, wodurch die Spannung, die infolge der auf die Gebiete der verfestigten Strangschale von der Innenseite des Flansches bis zum Steg des Stranges aufgebrachten Zugspannung gebildet wird, auf einem Niveau gehalten wird, das die zulässige obere Spannungsgrenze für die Rissbildung im Bereich der Hohlkehlen nicht überschreitet. Im Bereich der Hohlkehlen weist diese Kokille negative Hinterschneidungen bzw. eine negative Formhohlraumkonizität auf, verbunden mit den oben genannten Nachteilen.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Doppel-T-Vorprofil-Kokille zu schaffen, die die erwähnten Nachteile ausschaltet und insbesondere Spannungen in der Strangschale zu vermindern und ein Verklemmen des Stranges in der Kokille vermeidet. Eine weitere Zielsetzung besteht darin, ein endabmessungsnahes TrägerVorprofil zu giessen, das ein Minimum von Walzstichen benötigt. Auch soll ein solches Doppel-T-Vorprofil mit wechselnden Giesparametern, wie Giessgeschwindigkeit, Giesstemperatur etc., gegossen und gleichzeitig die Strangqualität sowohl der Oberfläche als auch des Gefüges verbessert werden. Im weiteren soll die Kokille als Rohr- oder Blockkokille einfach herstellbar sein.
Gemäss der Erfindung wird diese Aufgabe durch die Summe der Merkmale von Anspruch 1 gelöst.
Mit der erfindungsgemässen Kokille ist es erstmals möglich, ein endabmessungsnahes Giessen von Doppel-T-Vorprofilen mit einer Kokille ohne negative Formhohlraumkonizität bzw. ohne negative Hinterschneidungen zu giessen. Solche Kokillen lassen sich im weiteren nicht nur als Block- oder Plattenkokillen herstellen, sie können auch als wesentlich preisgünstigere Rohrkokillen mit relativ einfachen Werkzeugen gefertigt werden. Im weiteren lassen sich durch die Anwendung von gezielter Strangkrustenverformung innerhalb der Kokille sowohl die Giessleistung als auch die Strangqualität, insbesondere das Stranggefüge, verbessern. Sollte in einem Störungsfall ein Strang in der Kokille steckenbleiben, so kann er, weil keine negativen Hinterschneidungen in der Kokille vorhanden sind, nach oben entfernt werden. In der Kokille können wechselnde Giessparameter, insbesondere wechselnde Giessgeschwindigkeiten, ohne Störungen wie Durchbrüche, Klemmer etc. verarbeitet werden.
Gemäss einem Ausführungsbeispiel kann die Verformung der Strangkruste des Stegteiles so gewählt werden, dass das Schwindmass der Strangschale quer zur Stranglaufrichtung vollständig kompensiert wird. Auf die beiden Flanschteile werden dabei keine zur Strangmitte hin gerichtete Zugkräfte aufgebracht. Jeder Flanschteil kann bezüglich Schwindungskonizität erstmals wie ein vom Profil losgelöster Knüppel betrachtet und der zugehörige Formhohlraum entsprechend gestaltet werden. Diese Freiheit erlaubt es, diese Flanschteile entlang ihrem Umfang auf allen fünf Begrenzungsflächen mit einer in Stranglaufrichtung konvergierenden, auf die Flanschdimensionen berechneten Konizität zu versehen.
Als Alternative zu der klassischen Konizität an den Begrenzungsflächen der Flanschen können Ausbauchungen vorgesehen werden, die in Stranglaufrichtung mindestens entlang einer Teillänge des Formhohlraumes sich derart verkleinern, dass sich die Strangschalen beim Durchlauf durch den Formhohlraum verformen.
Gemäss einem weiteren Ausführungsbeispiel kann die Verformung der Strangkruste des Stegteiles quer zur Stranglaufrichtung auch so gewählt werden, dass das zugehörige Schwindmass der Strangschale nur teilweise kompensiert wird. Auf die beiden Flanschteile werden dabei gezielt zur Mitte hin gerichtete Zugkräfte eingeleitet. Diese Zugkräfte sollen die noch dünne Strangschale der Flanschinnenseiten, die an die Strangschalen des Stegteiles anschliessen, zur Strangmitte hin ziehen. Dieser Verfahrensschritt erlaubt, dass die an den Stegteil anschliessenden Kokillenwandteile der Flanschinnenseiten im wesentlichen parallel zur Stranglaufrichtung gestaltet werden können. Dieses Lösungskonzept kann insbesondere bei Rohrkokillen, welche mittels einem Dorn geformt werden, Vorteile erbringen.
Eine Verformung der Strangkruste kann aus Gründen der Strangqualität oder zur Erreichung einer erhöhten Giessleistung an weiteren Umfangsabschnitten des Formhohlraumes erwünscht sein. Gemäss einem Ausführungsbeispiel wird vorgeschlagen, dass der Formhohlraum am eingiessseitigen Ende der Kokille an den Aussenseiten der beiden gegenüberliegenden Flanschteilen, und/oder an den vier seitlichen Flanschbegrenzungsflächen, und/oder an den Flanschinnenseiten Querschnittsvergrösserungen des Formhohlraumes gegenüber den gleichen Formhohlraumabschnitten am strangaustrittsseitigen Ende in der Form von Ausbauchungen aufweist, und dass sich die Bogenhöhen H der Ausbauchungen in Stranglaufrichtung derart verkleinern, dass während des Giessbetriebes eine im Formhohlraum sich bildende Strangschale beim Durchlauf durch den Formhohlraum verformt. Durch diese Massnahme kann ein optimaler Kontakt und dadurch eine wesentlich erhöhte Kühlleistung an einzelnen oder an allen Begrenzungsflächen des Vorprofiles erreicht werden
Die Stegausbauchungen können sich bei langen Stegen nur über einen Bruchteil der Steglänge zwischen den Flanschen erstrecken. Nach einem Ausführungsbeispiel ist es aber besonders vorteilhaft, wenn sich die Stegausbauchungen über die gesamte Steglänge bis zu den Hohlkehlen der Flanschanschlüsse erstrecken.
Die Ausbauchungen können durch gebrochene, gerade Linien begrenzt sein. Gemäss einem Ausführungsbeispiel wird vorgeschlagen, die Strangausbauchungen durch gebogene Linien, vorzugsweise durch Kreislinien, zu begrenzen.
Die Ausbauchungen am Steg und/oder an den beiden Flanschen können z.B. kurz vor dem Kokillenausgang vollständig zurückgeformt sein oder der Strang kann beim Verlassen der Kokille noch eine Restausbauchung aufweisen. Dies schafft eine gezielte Möglichkeit, eine Strangverformung am Ende der Sumpfspitze oder später in der Stegmitte vorzusehen.
Die Dicke des Steges und der beiden Flanschen wird so dimensioniert, dass nach dem Verwalzen des Doppel-T-Trägers eine optimale Gefügestruktur erreicht wird. Im weiteren soll das endabmessungsnahe Dimensionieren des Vorprofils und eine möglichst abstützungsfreie Strangführung gegen den ferrostatischen Druck bei der Festlegung der Dimensionierung mitberücksichtigt werden. Gemäss einem weiteren Ausführungsbeispiel wird zusätzlich vorgeschlagen, das Verhältnis Stegdicke zu Flanschdicke, je an deren dünnsten Stellen gemessen, in der Grössenordnung von 1 : 1 festzulegen.
Die Bogenhöhe H der Ausbauchung kann sich über die ganze Länge der Kokille stetig oder degressiv etc. verkleinern. Nach einem weiteren Ausführungsbeispiel kann es vorteilhaft sein, dass sich die Bogenhöhe H nur auf einer Teillänge der Kokille verkleinert. Es kann sowohl eine Restausbauchung oder eine gerade Kokillenwand mit einem klassischen Giesskonus am Ende einer Rückformungsstrecke nachgeordnet werden.
Im nachfolgenden soll anhand von Beispielen die Erfindung zusätzlich erläutert werden.
Dabei zeigen:
Fig. 1
eine Draufsicht auf das eingiessseitige Ende einer Rohrkokille für ein Doppel-T-Träger-Vorprofil,
Fig. 2
eine Draufsicht auf das eingiessseitige Ende eines weiteren Beispieles einer Rohrkokille,
Fig. 3
eine Draufsicht auf das eingiessseitige Ende eines weiteren Beispieles einer Rohrkokille,
Fig. 4
einen Schnitt nach der Linie IV-IV der Fig. 2 und
Fig. 5
einen Schnitt nach der Linie V-V der Fig l.
In Fig. 1 ist mit 2 eine Rohrkokille mit einem Formhohlraum 3 dargestellt. Der Querschnitt des Formhohlraumes ist aus zwei Flanschteilen 4, 4' und einem Stegteil 5 zusammengesetzt. Ein Uebergangsradius 6 verbindet die genannten Querschnittteile. Am eingiessseitigen Ende der Kokille ist entlang des Stegteiles 5 auf beiden Seiten des Steges je eine Querschnittsvergrösserung des Formholraumes gegenüber den gleichen Formhohlraumabschnitten 7 am strangaustrittsseitigen Ende in der Form einer Stegausbauchung 8 angebracht. In diesem Beispiel ist am strangaustrittsseitigen Ende der Kokille die Stegausbauchung 8 auf Null reduziert, d.h. der Stegteil 5 ist durch gerade Linien 9 begrenzt. Die Linien 9 stellen für die Bogenlinien 10 Sehnen dar. Zwischen dem eingiessseitigen und dem strangaustrittsseitigen Ende der Kokille verkleinert sich die Bogenhöhe H stetig, und es ergibt sich eine geometrische Verlängerung der dem Bogen zugehörigen Sehne. Eine sich entlang dem Stegteil 5 bildende Strangschale hat bei Erstarrungsbeginn eine ausgebauchte Form, die sich bei der Vorwärtsbewegung durch die Kokille in eine ebene Fläche verformt. Wenn die Strangschale nicht gleichzeitig einer Schwindung quer zur Strangbewegung unterliegen würde, hätte sie am Kokillenausgang die Länge der Bogenlinie 10. Die Verkleinerung der Bogenhöhe H wird so bemessen, dass eine sich daraus ergebende geometrische Verlängerung der Sehne die Schwindung der Strangschale des Steges quer zur Stranglaufrichtung ganz oder teilweise kompensiert. Im Beispiel gemäss Fig. 1 soll die Verlängerung der Sehne die Schwindung der Strangschale des Steges 5 ganz kompensieren. Auf die beiden Flanschteile 4, 4' werden somit keine zur Strangmitte hin gerichtete Zugkräfte entstehen. Der Formhohlraum der beiden Flanschteile 4, 4' ist entlang seinem Umfang auf allen fünf Begrenzungsflächen 12, 12', 15, 15', 16 bzw. 13, 13', 17, 17', 18 mit einer in Stranglaufrichtung konvergierenden Konizität versehen. Die Konizität kann bei diesem Beispiel den Flanschdimensionen angepasst werden.
In Fig. 2 sind im Stegteil 5 Ausbauchungen 27 angeordnet. Sie verkleinern sich in Stranglaufrichtung auf Ausbauchungen 28 am Kokillenausgang, d.h. der aus der Kokille austretende gegossene Strang ist mit einem Stegteil mit einer schwachen Restausbauchung von z.B. 1 - 3 mm versehen, die beispielsweise während der Schlusserstarrung in der Strangführung zurückgeformt werden kann. An den Flanschteilen 4, 4' sind an die Flanschbegrenzungsflächen 20, 20', 21, 21', 22, 22' Querschnittsvergrösserungen in der Form von Ausbauchungen 23, 23', 24, 24', 25, 25' vorgesehen. Alle diese Ausbauchungen des Formhohlraumes verkleinern sich in Stranglaufrichtung, und am strangaustrittsseitigen Ende der Kokille sind die Bogenhöhen der Ausbauchungen 23, 24, 25 Null. Diese Ausbauchungen 23, 24, 25 verbessern die Kontrolle der Erstarrung an diesen Flanschteilen und ermöglichen höhere Giessgeschwindigkeiten.
Im Beispiel gemäss Fig. 2 ist im Stegteil 5 beim Zurückformen der Ausbauchung 27 eine Sehnenverlängerung vorgesehen, welche die Schwindung des Steges 5 quer zur Stranglaufrichtung nur teilweise kompensiert. Ein Teil der Stegschwindung wird für die Gestaltung der an den Steg 5 anschliessenden Kokillenwandteile der Flanschinnenseiten 19, 19', 19'', 19''' ausgenützt, die im wesentlichen parallel zur Stranglaufrichtung verlaufen, d.h. keinen Giesskonus aufweisen. Durch diese Gestaltung werden nicht nur die Werkzeuge für die Kokillenherstellung wesentlich einfacher, auch das Verformen eines Kupferrohrrohlings in eine solche Doppel-T-Vorprofilkokille wird entlang der Flanschinnenseiten 19 einfacher.
In Fig. 3 ist im Stegteil 32 beim Zurückformen der Bogenhöhe H eine Verlängerung der Sehne 33 vorgesehen, welche die Schwindung des Steges 32 quer zur Stranglaufrichtung ganz kompensiert. Auf die beiden Flanschteile 4, 4' entstehen keine zur Strangmitte hin gerichtete Zugkräfte. Anstelle der in Fig. 1 vorgesehenen Konizitäten an den Begrenzungsflächen 12, 13, 15, 16, 17, 18 der Flanschteile 4, 4' sind in diesem Beispiel am eingiessseitigen Ende der Kokille an allen Begrenzungsflächen 35 - 39 Querschnittsvergrösserungen des Formhohlraumes gegenüber den gleichen Formhohlraumabschnitten am strangaustrittsseitigen Ende der Kokille in der Form von Ausbauchungen vorgesehen. Die Bogenhöhen H der Ausbauchungen verkleinern sich mindestens entlang einer Teillänge des Formhohlraumes derart, dass sich während des Giessbetriebes eine im Formhohlraum bildende Strangschale beim Durchlauf durch den Formhohlraum verformt.
Die in Fig. 3 vorgesehenen Ausbauchungen verbessern die Kontrolle der Erstarrung an diesen Flanschteilen und ermöglichen höhere Giessgeschwindigkeiten und/oder eine Reduktion oder Weglassung von Strangabstützungen unterhalb der Kokille, insbesondere bei endabmessungsnahen Querschnitten oder kleinen Vorprofilen.
In Fig. 4 ist der Flanschteil 4 der Fig. 2 im Schnitt dargestellt. Das Mass 40 stellt die Länge des Formhohlraumes 41 dar. Der Kokillenwandteil der Flanschinnenseite 19'' ist ohne Konizität in Giessrichtung 42 und die Flanschbegrenzungsfläche 20 ist auf eine Teilhöhe 43 mit einer Ausbauchung 25' versehen, die am eingiessseitigen Ende eine Bogenhöhe H aufweist. Am Ende der Teilhöhe 43 ist H = 0.
In Fig. 5 ist der Flanschteil 4' der Fig. 1 im Schnitt dargestellt. Die Länge der Kokille ist mit 50 und mit K die Konizität des Formhohlraumes bezeichnet.
In den dargestellten Beispielen erstrecken sich die Strangausbauchungen über die gesamte Steglänge bis zu den Hohlkehlen mit dem Uebergangsradius 6 der Flanschanschlüsse. Solche Hohlkehlen können in ihrer Grösse stark variiert werden.
Alle Ausbauchungen sind durch gebogene Linien, vorzugsweise Kreislinien, begrenzt.
Das Verhältnis der Stegdicke 30 zur Flanschdicke 31 des Vorprofils ist an ihren dünnsten Stellen gemessen in der Grössenordnung 1 : 1.
Die Erfindung kann nicht nur für symmetrische Doppel-T-Vorprofile angewendet werden. Auch bei asymmetrischen Doppel-T-Vorprofilen, wie sie beispielsweise für Bahnschienen etc. verwendet werden, kann die erfindungsgemässe Lehre eingesetzt werden.

Claims (13)

  1. Stranggiesskokille für ein Doppel-T-Vorprofil, mit einem Formhohlraum (3), der aus zwei Flanschteilen (4, 4') und einem Stegteil (5) zusammengesetzt ist, dadurch gekennzeichnet, dass am eingiessseitigen Ende der Kokille der Formhohlraum (3) entlang des Stegteilquerschnittes beidseitig je eine Querschnittsvergrösserung gegenüber dem gleichen Abschnitt (7) des Formhohlraumquerschnittes am strangaustrittsseitigen Ende der Kokille in der Form von Stegteilausbauchungen (8, 27) aufweist und dass zwischen dem eingiessseitigen und dem strangaustrittsseitigen Ende Bogenhöhen (H) der Stegteilausbauchungen (8, 27) in Stranglaufrichtung (42) sich derart verkleinern, dass sich eine beim Giessen bildende Strangschale eines Stranges bei einem Durchlauf durch den Formhohlraum (3) im Bereich der Stegteilausbauchungen (8, 27) wenigstens entlang einer Teillänge des Formhohlraums (3) verformt und die Verformung eine Schwindung des Steges des Stranges quer zur Stranglängsachse ganz oder teilweise kompensiert.
  2. Stranggiesskokille nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Verkleinerung der Bogenhöhen (H) der Stegteilausbauchungen (8, 27) derart ausgebildet ist, dass auf die beiden Flanschteile (4, 4') des Stranges beim Durchlauf durch den Formhohlraum (3) keine Zugkräfte, die quer zur Stranglaufrichtung zur Strangmitte hin gerichtet sind, wirken.
  3. Stranggiesskokille nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Formhohlraum (3) auf den Begrenzungsflächen (12, 12', 15, 15', 16, bzw. 13, 13', 17, 17', 18) der Flanschteile (4, 4') eine in Stranglaufrichtung konvergierende, auf die Flanschdimensionen berechnete Konizität aufweisen.
  4. Stranggiesskokille nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die an den Stegteil (5) anschliessenden Formhohlraumwände der Flanschinnenseiten (19, 19', 19'', 19''') im wesentlichen parallel zur Stranglaufrichtung angeordnet sind und die Verkleinerung der Bogenhöhe (H) derart ausgebildet ist, dass die Schwindung des Steges des Stranges teilweise kompensiert wird.
  5. Stranggiesskokille nach einem der Ansprüche 1, 2 oder 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Formhohlraum am eingiessseitigen Ende der Kokille an den Aussenseiten (20, 20'; 37, 37') der beiden gegenüberliegenden Flanschteile und/oder an den vier seitlichen Flanschbegrenzungsflächen (21, 21', 22, 22' bzw. 36, 36', 38, 38')und/oder an den Flanschinnenseiten (35, 35'; 39, 39') Querschnittsvergrösserungen des Formhohlraumes gegenüber den gleichen Formhohlraumabschnitten (7) am strangaustrittsseitigen Ende in der Form von Ausbauchungen (23, 23', 24, 24') aufweist und dass sich die Bogenhöhen (H) der Ausbauchungen (23, 23', 24, 24') in Stranglaufrichtung mindestens entlang einer Teillänge des Formhohlraumes derart verkleinern, dass sich während des Giessbetriebes eine sich im Formhohlraum bildende Strangschale beim Durchlauf durch den Formhohlraum verformt.
  6. Stranggiesskokille nach einem der Ansprüche 1 - 5, dadurch gekennzeichnet, dass sich die Stegteilausbauchungen (8, 27) über die gesamte Stegteillänge bis zu Hohlkehlen (6), die einen Uebergang zwischen den Flanschteilen (4, 4') und dem Stegteil (5) bilden, erstrecken.
  7. Stranggiesskokille nach einem der Ansprüche 1 - 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Stegteilausbauchungen im wesentlichen durch gebogene Linien (10), vorzugsweise durch Kreislinien, begrenzt sind.
  8. Stranggiesskokille nach einem der Ansprüche 1 - 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Stegteilausbauchungen (8) am eingiessseitigen Ende der Kokille eine maximale Bogenhöhe (H) aufweisen, die sich stetig in Richtung auf das strangaustrittsseitige Ende hin auf Null verkleinert.
  9. Stranggiesskokille nach einem der Ansprüche 1 - 8, dadurch gekennzeichnet, dass das Verhältnis zwischen der Stegteildicke (30) und der Flanschteildicke (31), je an deren dünnsten Stellen gemessen, in der Grössenordnung von 1 : 1 ist.
  10. Stranggiesskokille nach einem der Ansprüche 1 - 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Flanschteile (4, 4') in ihrer Querschnittsform und Querschnittsfläche unterschiedlich sind.
  11. Stranggiesskokille nach einem der Ansprüche 1 - 10, dadurch gekennzeichnet, dass am strangaustrittsseitigen Ende der Kokille der Formhohlraumquerschnitt des Stegteiles mit Restausbauchungen versehen ist.
  12. Stranggiesskokille nach einem der Ansprüche 1 - 11, dadurch gekennzeichnet, dass sich die Bogenhöhen (H) der Ausbauchungen in Stranglaufrichtung mindestens auf einer Teillänge (43) der gesamten Kokillenlänge verkleinern.
  13. Verwendung einer Stranggiesskokille nach Anspruch 10 zum Giessen eines Doppel-T-Vorprofils für eine Bahnschiene.
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