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Patent Searching and Data


Title:
CONTINUOUS CASTING INGOT MOULD
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2002/002260
Kind Code:
A1
Abstract:
The invention relates to a continuous casting ingot mould (1) comprising copper plates (2) defining a casting cross-section (1a) wherein coolant channels (4) are orientated towards a water tank (3). The water tank (3) comprises a collector flow pipe (6) and a collector return pipe (7). In order to reduce the special steel content in the water tank (3), a copper moulding plate for a profiled casting cross-section (1a) is adapted to the casting cross-section (8) and provided with coolant holes running (6a) parallel to the casting direction (10) for guiding the coolant and collector flow pipe holes (6a) running perpendicular thereto, in addition to collector return pipe holes (7a) leading to at least 2 separate channel-shaped water tanks (3) made of special steel. The water tanks (3) are placed, respectively, directly and externally sealingly onto the copper moulding plate(2a).

Inventors:
FEST THOMAS (DE)
SCHWENECKE SIEGBERT (DE)
Application Number:
PCT/EP2001/006317
Publication Date:
January 10, 2002
Filing Date:
June 02, 2001
Export Citation:
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Assignee:
SMS DEMAG AG (DE)
FEST THOMAS (DE)
SCHWENECKE SIEGBERT (DE)
International Classes:
B22D11/04; B22D11/055; (IPC1-7): B22D11/055
Domestic Patent References:
WO2000041828A12000-07-20
Foreign References:
GB954719A1964-04-08
DE19823797A11999-12-09
US3685571A1972-08-22
US5299627A1994-04-05
DE19835111A12000-02-10
Attorney, Agent or Firm:
Valentin, Ekkehard (Gihske, Grosse Hammerstrasse 2 Siegen, DE)
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Claims:
Patentansprüche
1. Stranggießkokille mit den Gießquerschnitt begrenzenden Kupferplatten, in denen einem Wasserkasten zugewandt, Kühimittelkanäle für das Kühl wasser senkrecht zur Gießquerschnittsebene verlaufen, und jeweils einem pro Gießquerschnittsseite auf den Kupferplatten dicht befestigtem Was serkasten, an den die Kühimittelkanäle der Kupferplatten mit einem Sam melvorlauf und einem Sammelrücklauf angeschlossen sind, dadurch gekennzeichnet, dass für einen profilierten Gießquerschnitt (1 a) eine Kupferformplatte (2a) dem Gießquerschnittsverlauf (8) angepasst ist und Kühlmittelbohrungen (9) in Gießrichtung (10) verlaufend zur Kühimittelführung und quer ver laufend angeschlossene Sammelvorlaufund SammelrücklaufBohrungen (6a ; 7a) aufweist, die in zumindest zwei separate, kanalförmige Wasser kästen (3) aus Edelstahl münden, wobei die Wasserkästen (3) jeweils un mittelbar und dicht von außen auf die Kupferformplatte (2a) aufgesetzt sind.
2. Stranggießkokille nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Profilgießquerschnitt (11) der Kupferformplatte (2a) einem Vor profilGießstrang (12) angepasst ist.
3. Stranggießkokille nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Profilgießquerschnitt (11) der Kupferformplatte (2a) ein dog boneProfil (11 a) bildet.
4. Stranggießkokille nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Wasserkasten (3) für eine Kupferformplatte (2a) aus zwei beab standet und quer zur Gießrichtung (10) verlaufenden, aus Edelstahl gefer tigten länglichen Kanalgehäusen (13) besteht, die mittels einer Träger platte (14) seitlich verbunden sind und auf der Kupferformplatte (2a) dicht aufliegen.
5. Stranggießkokille nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Trägerplatte (14) aus Normalstahl hergestellt ist.
6. Stranggießkokille nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass innerhalb der Breite (13a) eines Kanalgehäuses (13) jeweils mehrere Verbindungsbohrungen (15) von der Kupferformplatte (2a) in dem jeweili gen Kanalgehäuse (13) münden.
7. Stranggießkokille nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass von der Kupferformplatte (2a) schräg oder senkrecht Verbindungs bohrungen (15) in das Kanalgehäuse (13) verlaufen.
8. Stranggießkokille nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Verbindungsbohrungen (15) jeweils an mehrere um das dog boneProfil (11 a) angeordnete, senkrecht zur Gießrichtung (10) verlaufen de Kühlmittelbohrungen (9) angeschlossen sind.
9. Stranggießkokille nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass die in Gießrichtung (10) verlaufenden Kühimittelbohrungen (9) in der Kupferformplatte (2a) durchgehend hergestellt sind und mittels Abschluß stopfen (16) zumindest einseitig verschlossen sind.
10. Stranggießkokille nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass auf den Kanalgehäusen (13) jeweils an den Enden (13b ; 13c) ein Anschlussflansch (17) angeordnet ist.
Description:
Stranggießkokille Die Erfindung betrifft eine Stranggießkokille mit den Gießquerschnitt begren- zenden Kupferplatten, in denen einem Wasserkasten zugewandt, Kühlmittelka- näle für das Kühlwasser senkrecht zur Gießquerschnittsebene verlaufen, und jeweils einem pro Gießquerschnittsseite auf den Kupferplatten dicht befestigtem Wasserkasten, an den die Kühimittelkanäle der Kupferplatten mit einem Sam- melvorlauf und einem Sammelrücklauf angeschlossen sind.

Eine derartige Stranggießkokille ist aus der DE 198 35 111 A1 bekannt. Zur Kühlung solcher Stranggießkokillen werden Wasserkästen eingesetzt. Die Wasserkästen übernehmen die Aufgabe, das Kokillenkühlwasser an die Kup- ferplatten zu führen und gleichzeitig die Kupferplatten zu stützen. Alle wasser- führenden Teile, insbesondere der Wasserkasten, werden aus Edelstahl herge- stellt. Daher werden die kompletten Wasserkasten-Innenwände und Wasserka- sten-Außenwände aus Edelstahl gefertigt. Dadurch entstehen erhebliche Mate- rialkosten, die die Stranggießkokille verteuern. Es ist bisher nicht gelungen, das System der Wasserkästen zu ändern und den Aufwand an Edelstahl einzu- schränken.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, den Anteil von Edelstahl an Wasser- kästen zu senken und dadurch die Stranggießkokillen wirtschaftlicher herzu- stellen.

Die gestellte Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, dass für einen profilierten Gießquerschnitt eine Kupferformplatte dem Gießquerschnittsverlauf angepasst ist und Kühlmittelbohrungen in Gießrichtung verlaufend zur Kühimit- telführung und quer verlaufend angeschlossene Sammelvorlauf-und Sammel- rücklauf-Bohrungen aufweist, die in zumindest zwei, separaten, kanalförmigen Wasserkästen aus Edelstahl münden, wobei die Wasserkästen jeweils unmit- telbar und dicht von außen auf die Kupferformplatte aufgesetzt sind. Bei einer derartigen Stranggießkokille werden die Kokillenplatten nicht wie bei allen ande- ren Formaten üblich durch nach hinten offene Kühlschlitze mit Kühlwasser ver- sorgt, sondern das Kühlwasser wird durch Kühlbohrungen geleitet, die am obe- ren und unteren Rand der Kupferplatte durch Sammelbohrungen über die ver- hältnismäßig kleinen Edelstahl-Wasserkästen mit Kühlwasser betrieben wer- den.

Die Erfindung ist daher besonders geeignet, neben Gießsträngen mit rechtecki- gem oder quadratischem Querschnitt profilierte Gießstränge zu erzeugen. So ist es nach weiteren Merkmalen vorteilhaft, dass der Profilgießquerschnitt der Kupferplatten einem Vorprofil-Gießstrang angepasst ist : Eine solche Anwendung ergibt sich nach anderen Merkmalen vorteilhaft da- durch, dass der Profilgießquerschnitt der Kupferformplatte ein dog-bone-Profil bildet.

Für die Zufuhr und Abfuhr und für die Verteilung des Kühlwassers ist nunmehr vorgesehen, dass der Wasserkasten für eine Kupferformplatte aus zwei beab- standeten und quer zur Gießrichtung verlaufenden, aus Edelstahl gefertigten länglichen Kanalgehäusen besteht, die mittels einer Trägerplatte seitlich ver- bunden sind und auf der Kupferformplatte dicht aufliegen. Die Trägerfunktion wird hier durch die Trägerplatte aus einem Werkstoff, der nicht teuer sein muss, erfüllt, da im mittleren Bereich kein Kühimedium geführt wird. Außerdem kann weiter an Edelstahl eingespart werden, weil die Kanalgehäuse nur an drei Sei- ten Wandungen aufweisen.

Dabei kann eine Trägerplatte aus Normalstahl, d. h. aus einem weitgehend un- legierten Stahl gefertigt sein.

Eine weitere Ausgestaltung sieht vor, dass innerhalb der Breite eines Kanalge- häuses jeweils mehrere Verbindungsbohrungen von der Kupferformplatte in dem jeweiligen Kanalgehäuse münden. Die Länge des Kanalgehäuses kann dabei die Anzahl der aufzunehmenden Verbindungsbohrungen bestimmen.

Je nach der äußeren Form der Kupferformplatte kann deren Verlauf festgelegt werden. Hierzu wird vorgeschlagen, dass von der Kupferformplatte schräg oder senkrecht Verbindungsbohrungen in das Kanalgehäuse verlaufen.

Die Kühlung wird anders als bei an der Kühlwasserseite mit Schlitzen versehe- ne Kupferplatten derart vorgenommen, dass die Verbindungsbohrungen jeweils an mehrere um das dog-bone-Profil angeordnete, senkrecht zur Gießrichtung verlaufende Kühimittelbohrungen angeschlossen sind.

Die Herstellung der Kühimittelkanäle wird nach der weiteren Erfindung dadurch vorgenommen, dass die in Gießrichtung verlaufenden Kühimittelbohrungen in der Kupferformplatte durchgehend hergestellt sind und mittels Abschlussstop- fen zumindest einseitig verschlossen sind.

Schließlich ist vorgesehen, dass auf den Kanalgehäusen jeweils an den Enden ein Anschlussflansch angeordnet ist. Die Anschlussflansche können aus Edel- stahl bestehen, können jedoch auch aus einem Normalstahl hergestellt sein.

In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung dargestellt, das nachfolgend näher erläutert wird.

Es zeigen : Fig. 1 einen horizontalen Querschnitt durch die Stranggießkokille und Fig. 2 einen vertikalen Querschnitt in der Ebene B-B aus Fig. 1. Die Stranggießkokille 1 besitzt einen Gießquerschnitt 1a am Eingang, der in der Gießquerschnittsebene 1 b gebildet ist. Der Gießquerschnitt 1 a wird durch Kupferplatten 2 begrenzt, an deren dem Gießquerschnitt 1a abgewandter Seite ein Wasserkasten 3 angeordnet ist. In dem Wasserkasten 3 sind Kühtmittetka- näle 4 innerhalb der Kupferplatten 2 eingearbeitet, die senkrecht zur Gießquer- schnittsebene lb verlaufen. Für jede Kupferplatte 2 ist ein solcher Wasserka- sten 3 vorhanden, um die aus dem Gießquerschnitt 1a abzuführende Wärme des Gießmetalls in das Kühlwasser zu übertragen. An dem Wasserkasten ist ein Sammelvorlauf 6 und ein Sammelrücklauf 7 vorgesehen, die das kalte Kühlwasser den Kühlmittelkanälen 4 zuführen oder das erwärmte Kühlwasser von den Kühimittelkanälen 4 einsammeln.

Für einen profilierten Gießquerschnitt la, worunter nicht nur rechteckige oder quadratische Gießquerschnitte 1a zu verstehen sind, ist eine Kupferformplatte 2a vorgesehen, die mit ihrer inneren Seite der Gießquerschnittsseite 5 ange- passt ist. Die Kupferformplatte 2a besitzt keine Kühischlitze, wie an solchen Kupferplatten 2 sonst üblich sind, sondern Kühimittelbohrungen 9, die parallel zur Gießrichtung 10 verlaufen. Die Anordnung der Kühlmittelbohrungen 9 folgt dem Gießquerschnittsverlauf 8. Außerdem sind quer verlaufende Sammelvor- lauf-Bohrungen 6a und Sammelrücklauf-Bohrungen 7a eingearbeitet, die mit dem Wasserkasten 3 in Verbindung stehen. Um an Edelstahl zu sparen, sind jeweils zwei separate, kanalförmige Wasserkästen 3 aus Edelstahl vorhanden, wobei die Wasserkästen 3 jeweils unmittelbar und dicht von außen auf die Kupferformplatte 2a aufgesetzt sind. Der Querschnitt der Kanalgehäuse 13 ist U-förmig, so dass an der Dichtseite der Kanal offen ist und auch dadurch noch an Edelstahl gespart wird.

Diese Ausführung des Wasserkastens 3 eignet sich besonders für Profil- gießquerschnitte 11, wie z. B. das gezeichnete dog-bone-Profil 11 a. In der Stranggießkokille 1 wird dadurch ein Vorprofil-Gießstrang 12 erzeugt (Fig. 2).

Der Wasserkasten 3 besteht für eine Kupferformplatte 2a jeweils aus zwei be- abstandet an den Kokillenenden angeordneten länglichen Kanalgehäusen 13, die aus Edelstahl geformt sind. Die Kanalgehäuse 13 sind jeweils mittels einer Trägerplatte 14 seitlich verbunden und liegen auf der Kupferformplatte abge- dichtet und befestigt auf. Dabei kann die Trägerplatte 14 aus Normalstahl, d. h. aus einfachem Kohlenstoffstahl bestehen. Innerhalb der Breite 13a eines sol- chen Kanalgehäuses 13 mündet jeweils eine Vielzahl von Verbindungsbohrun- gen 15, die in der Kupferformplatte 2a verlaufen. Die Verbindungsbohrungen 15 können sowohl schräg nach oben oder unten oder, wie gezeichnet (Fig. 1) par- allel zur GieBquerschnittsebene 1b angeordnet sein. Die Verbindungsbohrun- gen 15 sind an die in entsprechender Anzahl vorhandenen, um das dog-bone- Profil 11 a angeordnete, senkrecht zur Gießrichtung 10 verlaufende Kühimittel- bohrungen 9 angeschlossen (Fig. 1).

Die Herstellung der Kühlmittelbohrungen 9 kann in Gießrichtung 10 in der Kup- ferformplatte 2a durchgehend erfolgen, wobei eine Seite (in Fig. 2 die obere Seite) der Stranggießkokille 1 mittels eines Abschlussstopfens 16 verschlossen wird.

An den Kanalgehäusen 13 sind außerdem (nicht notwendigerweise aus Edel- stahl bestehende) Anschlussflansche 17 an dem ersten Ende 13b und an dem zweiten Ende 13c des Kanalgehäuses 13 befestigt.

Bezuqszeichenliste : Stranggießkokille 1a Gie#querschnitt<BR> 1 b Gief3querschnittsebene 2 Kupferplatte 2a Kupferformplatte 3 Wasserkasten 4 Kühlmittelkanäle 5 Gie#querschnittsseite 6 Sammelvorlauf 6a Sammelvorlauf-Bohrung 7 Sammelrücklauf 7a Sammelrücklauf-Bohrung 8 Gießquerschnittsverlauf 9 mitte ! bohrungen 10Gießrichtung 1 1 Profilgießquerschnitt 11 a dog-bone-Profil 12 Vorprofil-Gie#srtrang<BR> 1 3 Kanalgehäuse<BR> 13a Breite 13b erste Ende 13c zweites Ende 1 4 Trägerplatte 15 Verbindungsbohrung 16 Abschiussstopfen 17 Anschlussflansch