[0002] Der aus dem Aufnahmegefäß in die Kokille einer horizontalen Strang- gießanlage fließenden Metallschmelze wird über zwischen sich einen Gießspalt bildenden Kühlkörpern Wärme entzogen, so daß die Metallschmelze erstarrt und als Strang aus der Kokille gezogen werden kann. Um eine vor allem die Grafit- auskleidung des Gießspaltes angreifende Oxidation im Bereich der Kokille zu vermeiden, wird die Kokille im Bereich des Gießspaltes mit einer Schutzgas- atmosphäre beaufschlagt, die naturgemäß auch eine Oxidation des gegossenen Stranges in diesem Bereich verhindert. Mit dem Austritt des Stranges aus der Kokille kann jedoch der Strang mit dem Luftsauerstoff reagieren, was zur Forderung führt, den Strang innerhalb der Kokille unter eine obere Grenztem- peratur von beispielsweise 300° C abzukühlen, um eine übermäßige Ober- flächenoxidation des Stranges zu unterbinden. Dies bedeutet, daß innerhalb der Kokille für eine ausreichende Wärmeabfuhr entlang des Gießspaltes gesorgt werden muß. Da aufgrund des erstarrungsbedingten Schwindens der Strang mit zunehmender Erstarrung von den Wänden des Gießspaltes abhebt, wird der in einem formgebenden Erstarrungsabschnitt des Gießspaltes zunächst gute, vor allem durch Wärmeleitung bestimmte Wärmeübergang vom Strang auf die

Kokille im Bereich eines anschließenden Nachkühlabschnittes wegen der auf- tretenden Spalte zwischen dem Strang und der Gießspaltwandung erheblich ver- schlechtert, was zwangsläufig zu einer Verlängerung der Kokille führt, wenn der Strang entsprechend abgekühlt werden soll. Diese grundsätzlichen Verhältnisse treten auch bei einer verstärkten Sekundärkühlung des aus der Kokille aus- tretenden Stranges durch eine aufgesprühte Kühlflüssigkeit auf, weil der gegos- sene Strang diesbezüglich eine unzureichende Wärmeleitfähigkeit mit sich bringt.

[0003] Der Erfindung liegt somit die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung zum horizontalen Stranggießen, insbesondere von Bändern, der eingangs geschilder- ten Art so auszubilden, daß mit einem vergleichsweise kurzen Nachkühlab- schnitt des Gießspaltes eine ausreichende Abkühlung des gegossenen Stranges sichergestellt werden kann.

[0004] Die Erfindung löst die gestellte Aufgabe dadurch, daß die Grafitaus- kleidung im Bereich des Nachkühlabschnittes unter einer Vorspannung an den Strang flächig andrückbar ist.

[0005] Durch die an den Strang im Bereich des Nachkühlabschnittes andrück- bare Grafitauskleidung kann trotz des erstarrungsbedingten Schwindens des Stranges eine Wärmeübertragung durch Wärmeleitung erreicht werden, weil die unter Vorspannung an den Strang angedrückte Grafitauskleidung dem Schwind- maß des Stranges entsprechend nachgestellt wird, so daß sich keine eine Wärmeleitung unterbindenden Spalte zwischen der Gießspaltwandung und der Strangoberfläche bilden können. Die dadurch verbesserte Wärmeübertragung erlaubt eine raschere Wärmeabfuhr aus dem Strang im Bereich des Nachkühl- abschnittes, der aus diesem Grund kürzer ausfallen kann. Bei unveränderter Länge des Nachkühlabschnittes ergibt sich eine entsprechend höhere Kühllei- stung. Die Beschränkung der an den Strang angedrückten Grafitauskleidung auf den Nachkühlabschnitt des Gießspaltes ist insbesondere beim Stranggießen dünner Bleche von wesentlicher Bedeutung, weil sonst im Bereich des Erstar-

rungsabschnittes durch eine am Strang anliegende Gießspaltwandung Ober- flächenbeeinträchtigungen des Stranges unvermeidbar wären. In diesem Zu- sammenhang ist die Belastung der erstarrenden Strangoberfläche durch den hydrostatischen Druck der Schmelze beim horizontalen Stanggießen zu berück- sichtigen.

[0006] Damit die Grafitauskleidung im Bereich des Nachkühlabschnittes unter einer Vorspannung an den Strang angedrückt werden kann, kann der Nach- kühlabschnitt wenigstens einen quer zur anliegenden Oberfläche des gegosse- nen Stranges verschiebbar gelagerten und im Andrücksinn an den Strang beauf- schlagbaren Kühlkörper aufweisen, über den die an ihm befestigte Grafitaus- kleidung gegen den Strang gedrückt wird. Um mit nur einem verschiebbar gelagerten Kühlkörper eine symmetrische Strangkühlung zu erreichen, ist für ein das erstarrungsbedinge Schwinden berücksichtigendes Anstellen des diesem verschiebbaren Kühlkörper bezüglich des Stranges gegenüberliegenden Kühl- körpers zu sorgen, was allerdings eine Justiermöglichkeit dieses nicht im Andrücksinn beaufschlagbaren Kühlkörpers erfordert. Einfachere Konstruktions- verhältnisse ergeben sich in diesem Zusammenhang, wenn im Nachkühlab- schnitt zwei einander vertikal gegenüberliegende, vertikal verschiebbare Kühlkör- per vorgesehen sind, die gegen den zwischen ihnen geführten Strang gedrückt werden. Die verschiebbar gelagerten Kühlkörper können hydraulisch beauf- schlagt oder einer Gewichtsbelastung unterworfen werden. Besonders vor- teilhafte Konstruktionsbedingungen ergeben sich allerdings, wenn zur Beauf- schlagung des Kühlkörpers bzw. der Kühlkörper Drukfedern vorgesehen sind, die gegebenenfalls in ihrer Vorspannung einstellbar ausgebildet sein können.

[0007] Eine übliche Grafitauskleidung des Gießspaltes einer Kokille besteht aus starren Grafitplatten, die sich nicht an die sich erstarrungsbedingt ändern- den Strangabmessungen angleichen. Aus diesem Grunde empfiehit es sich, im Bereich des Nachkühlabschnittes der Kokille den Gießspalt mit einer Grafitaus- kleidung aus einem Kohlefaservlies vorzusehen, das sich elastisch zusammen- drücken läßt, so daß sich dieses Kohlefaserviies unter der Einwirkung der

Druckbeaufschlagung der verschiebbaren Kühikörper flächig an den gegossenen Strang anschmiegt. Über ein solches Kohlefaservlies läßt sich aber auch eine entsprechende Vorspannung ohne ein Verschieben des zugehörigen Kühlkör- pers aufbauen, wenn das Kohlefaservlies zwischen dem Strang und dem Kühlkörper unter einer elastischen Vorspannung gehalten wird. Zu diesem Zweck könnte der Gießspalt im Bereich des Nachkühlabschnittes entsprechend abgesetzt oder verjüngt ausgebildet sein.

[0008] In der Zeichnung ist der Erfindungsgegenstand beispielsweise darge- stellt, und zwar wird eine erfindungsgemäße Vorrichtung zum horizontalen Stranggießen ausschnittsweise in einem vertikalen Längsschnitt gezeigt.

[0009] Eine Vorrichtung zum horizontalen Stranggießen weist gemäß dem dargestellten Ausführungsbeispiel einen dem aus Übersichtlichkeitsgründen nicht näher dargestellten Aufnahmegefäß für die Metallschmelze zugehörigen An- schlußrahmen 1 für eine Kokille 2 auf, die einen Gießspalt 3 zwischen Kühlkör- pern 4 und 5 bildet. Diese Kühlkörper 4,5, die zwischen Druckplatten 6 eines Kokillengehäuses 7 angeordnet sind, werden von einem Kühlmittel durchströmt, für das Strömungskanäle 8 vorgesehen sind. An das Kokillengehäuse 7 ist in herkömmlicher Weise ein Stampfrahmen 9 angeflanscht, dessen Stampfmasse 10 eine feuerfeste Auskleidung der Kokille 2 gegenüber dem Anschlußrahmen 1 bzw. dem Aufnahmegefäß bildet. Zur Befestigung des Stampfrahmens 9 am Anschlußrahmen 1 dienen an diesem vorgesehene Schraubbolzen 11, zwischen denen und dem Stampfrahmen 9 Tellerfederpakete 12 vorgespannt werden, um den Stampfrahmen 9 gegen eine ringförmige, zwischen Stampfrahmen 9 und Anschlußrahmen 1 eingefügte Dichtung 13 aus einem Kohlefaservlies anzudrük- ken.

[0010] Zum Unterschied zu herkömmlichen Kokillen dieser Art sind nicht alle Kühlkörper 4,5 starr zwischen den Druckplatten 6 des Kokillengehäuses 7 eingespannt, sondern lediglich die Kühlkörper 4 im Bereich eines formgebenden Erstarrungsabschnittes 3a des Gießspaltes 3. Im Bereich des auf diesen Er-

starrungsabschnitt 3a folgenden Nachkühlabschnitt 3b des Gießspaites 3 sind die einander vertikal gegenüberliegenden Kühlkörper 5 vertikal verschiebbar gelagert und mit einer Beaufschlagungseinrichtung 14 verbunden. Diese Beauf- schlagungseinrichtung 14 besteht im Falle des Ausführungsbeispiels aus Druck- stempeln 15, die mit Hilfe von Druckfedern 16 gegen die Kühlkörper 5 gedrückt werden. Während im Erstarrungsabschnitt 3a die Grafitauskleidung aus Grafit- platten 17 besteht, die mit Hilfe von federbelasteten Zugankern 18 befestigt sind, wird die Grafitauskleidung im Bereich des Nachkühlabschnittes 3b aus einem Vlies 19 aus Kohlefasern gebildet. Durch in den Gießspalt 3 eingesetzte Formleisten 20 wird der Gießspalt 3 im Einlaufbereich gegenüber dem an- schließenden Erstarrungsabschnitt 3a abgesetzt, um vorteilhafte Gießverhält- nisse zu schaffen. Außerdem kann der Gießspalt 3 im Bereich der Formleisten 20 durch Einsätze 21 der Breite nach in mehrere Abschnitte unterteilt werden, was sich vorteilhaft auf den Verlauf der Erstarrungsfront des zu gießenden, bandförmigen Stranges 22 auswirkt, der strichpunktiert angedeutet ist.

[0011] Die im Bereich des formgebenden Erstarrungsabschnittes 3a über die Kühlkörper 4 aus dem Strang 22 abgezogene Wärme bedingt nicht nur ein Erstarren der aus dem Aufnahmegefäß zufließenden Metallschmelze, sondern auch ein erstarrungsbedingtes Schwinden mit der Wirkung, daß sich der Strang 22 gegen das Ende des Erstarrungsabschnittes 3a hin von den Grafitplatten 17 abzuheben beginnt. Dieses schwindungsgedingte Abheben des Stranges 22 ist insbesondere beim Gießen dünner Bänder erwünscht, um Oberflächenbeein- trächtigungen zufolge einer verstärkten Reibung zwischen dem Strang 22 und den Grafitplatten 17 zu vermeiden. Da das Schwindmaß beim Stranggießen dünner Bänder klein ausfällt, kann es sogar vorteilhaft sein, den Gießspalt 3 im Bereich des Erstarrungsabschnittes 3a gegen den Nachkühlabschnitt 3b hin zu erweitern. Damit im Bereich des Nachkühlabschnittes 3b die Wärmeübertragung vom Strang 22 auf die Kühlkörper 5 nicht auf Konvektion und Strahlung be- schränkt ist, wie dies bei einer vom Strang 22 abgehobenen Grafitauskleidung der Fall ist, werden die Kühlkörper 5 im Bereich des Nachkühlabschnittes 3b über die Druckfedern 16 gegen den Strang 22 gedrückt, so daß im Bereich des

Nachkühlabschnittes 3b ein Wärmeübergang durch Wärmeleitung sichergestellt werden kann. Wichtig für eine gute Wärmeleitung ist eine flächige Anlage der Grafitauskleidung am Strang 22, was aber nicht zu einer unzulässigen Ober- flächenbelastung des Stranges 22 führen darf. Aus diesem Grunde sind die Schmiereigenschaften der Grafitauskleidung für die Strangführung von wesentli- cher Bedeutung. Ist im Bereich des Nachkühlabschnittes 3b als Grafitausklei- dung des Gießspaltes 3 ein Vlies 19 vorgesehen, so werden diese Bedingungen vorteilhaft erfüllt, weil das beim Andrücken der Kühlkörper 5 an den Strang 22 elastisch verdichtete Vlies 19 bei günstigen Schmierbedingungen für eine gute, flächige Anlage am Strang 22 sorgt, und zwar unabhängig vom Oberflächen- verlauf des Stranges 22.

[0012] Durch die verbesserte Kühlung im Nachkühlabschnitt 3b des Gieß- spaltes 3 kann der Strang 22 innerhalb der mit einem Schutzgas beaufschlagten Kokille 2 soweit abgekühlt werden, daß der aus der Kokille 2 austretende Strang 22 nur mehr in einem tragbaren Umfang mit dem Luftsauerstoff reagiert. Die weitere Abkühlung des Stranges 22 erfolgt über eine Sekundärkühlung durch auf den Strang 22 aufgesprühte Kühlflüssigkeit, die über Sprühbalken 23 zu- geführt wird.

[0013] Es braucht wohl nicht besonders hervorgehoben zu werden, daß sich die Erfindung nicht auf das dargestellte Ausführungsbeispiel beschränkt, das vielfältig abgewandelt werden kann, weil es ja vor allem darum geht, das er- starrungsbedingte Abheben des Stranges 22 von der Wandung des Gießspaltes 3 im Bereich des Nachkühlabschnittes 3b dadurch zu verhindern, daß die Grafitauskleidung in diesem Abschnitt 3b entweder über eine Beaufschlagung wenigstens eines Kühlkörpers oder zufolge ihrer Eigenelastizität unter einer entsprechenden Vorspannung an den Strang angedrückt wird. Der Strang 22 muß außerdem nicht Bandform aufweisen, obwohl sich beim Stranggießen von Bändern im Zusammenhang mit der Erfindung besonders vorteilhafte Kühlbedin- gungen einstellen lassen.