DE1942596B2 - Anfahrkopf für einen Anfahrstrang zum Stranggießen von Metall - Google Patents

Description

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Die Erfindung bezieht sich auf einen Anfahrkopf für einen Anfahrstrang zum Stranggießen von Metall, insbesondere Stahl, der über einem unteren, den Formhohlraum der Kokille abdichtenden Teil als Verlängerung einen oberen Teil aufweist, der einerseits mit einer Außenfläche an der Kokillenwandung anliegt und andererseits mit der gegenüberliegenden, der Strangachse zugekehrten Fläche einen Vorsprung und darunter eine Ausnehmung bildet, die mit dem gegossenen Strang eine formschlüssige, lösbare Verbindung eingehen.

Zum Anfahren einer Stranggießanlage ist ein Anfahrstrang erforderlich, der an einem Ende mit einem Anfahrkopf verbunden ist. Dieser Anfahrkopf verschließt zu Gießbeginn die Kokille nach unten.

Es ist bekannt, in den Anfahrkopf Verbindungselemente, beispielsweise Schienen, einzusetzen, die mit dem in die Kokille gegossenen Metall eine Verbindung bilden, so daß der in der Kokille gebildete Warmstrang über ein mit dem Anfahrstrang in Wirkverbindung stehendes Ausziehaggregat ausgefördert werden kann. Durch einen besonderen Verfahrensschritt müssen die Verbindungselemente, die dabei im Warmstrangeingegossen bleiben, vom Anfahrkopf getrennt werden. Bei diesem Trennvorgang ergeben sich jedoch häufig Schwierigkeiten, hauptsächlich deshalb, weil das in die Kokille eingebrachte Metall nicht nur mit den Verbindungselementen, sondern auch mit dem Anfahrkopf verschweißt und die gewünschte Trennung nicht rechtzeitig vollzogen werden kann. Weiter sind für jeden Guß neue Verbindungselemente in den Anfahrkopf einzusetzen, wodurch ein Zeit- und Materialverlust entsteht.

Es ist weiter bekannt, den Anfahrkopf mit dem Anfahrstrang hakenartig zu verbinden und diese Verbindung hernach durch seitliches Abbiegen bzw. Verschieben des Warmstranges zu lösen. Dabei st es jedoch nachteilig, daß ein Teil des Anfahrkopfes durch Verbindungselemente mit dem Warmstrang starr verbunden ist und diese Verbindungselemente nach dem Trennen im Warmstrang eingegossen bleiben. Es muß alo zuerst der Kopf vom Warmstrang abgeschnitten werden und hierauf nach Erkalten des Kopfes die Verbindungselemente vom Kopf gelöst werden. Ein Ausführen dieser Vorgänge während des laufenden Gießbetriebes ist deshalb nicht möglich. Auch sind für den Trennvorgang insgesamt drei Verfahrensschritte erforderlich, was an sich umständlich und zeitraubend ist.

Es ist auch bereits ein Anfahrkopf vorgeschlagen worden, bei dem der den Kokillenraum abdichtende Teil des Kopfes eine Verlängerung mit einem derartigen Wulst aufweist, daß dieser mit dem gegossenen Strang eine formschlüssige, durch Drehen oder Kippen lösbare Verbindung bildet.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Anfahrkopf für einen Anfahrstrang zu schaffen, der ein Trennen in nur einem Verfahrensschritt während des laufenden Gießbetriebes gestattet und wobei der Anfahrkopf mit dem Anfahrstrang unmittelbar nach dem Trennen wieder ohne weitere Manipulationen einfahrbereit ist.

Dies wird erfindungsgemäß bei einem Anfahrkopf der vorbeschriebenen Gattung dadurch erreicht, daß Vorsprung und Ausnehmung mit der restlichen Kokillenwandung einen hakenförmigen Hohlraum bilden und die Verbindung durch eine geradlinig, quer zur Stranglängsachse auszuführende Relativbewegung lösbar ist.

Die Ausnehmung kann von Flächen begrenzt sein, die in Richtung auf die gegenüberliegende Kokillenwandung divergieren, wobei die divergierenden Flächen unter im wesentlichen konstanten Winkel zueinander geneigt sind. Dadurch wird die Lösung des Anfahrkopfes vom Warmstrang durch eine quer zur Strangförderrichtung verlaufende Kraft wesentlich erleichtert.

In einer bevorzugten Ausführungsform gehen Vorsprung und Ausnehmung in Seitenwände über, die an der Kokillenwandung anliegen. Diese Ausführungsform ist besonders vorteilhaft beim Gießen von Brammen.

Die Ausnehmung kann eine etwa parallel zu der zugeordneten Begrenzungsfläche der Kokille liegende Fläche aufweisen, die in Richtung auf die Mitte der Kokille breiterwerdend ausgeführt ist. Dadurch läßt sich eine Verbesserung der Formstabilität des Warmstranges erzielen.

Die Ausnehmung kann in Stranglängsrichtung zumindest eine Öffnung besitzen. Dadurch kann eine Bildung von Rippen im Warmstrang erzielt werden, die eine versteifende Wirkung haben und auch einem Verklemmen des Warmstranges entgegenwirken, d. h. den

Lösungsvorgang erleichtern.

Im nachfolgenden werden Ausführungsbeispiele der Erfindung und weitere Merkmale an hand von Zeichnungen erläutert. Darin zeigt

Fig.« eine Ansicht auf einen zum Anschluß an einen Anfahrstrang vorgesehenen Anfahrkopf,

F i g. 2 eine Draufsicht auf den Anfahrkopf gemäß F i g. 1 sowie eine Draufsicht auf die ihn umgebende Kokille und

F i g. 3 einen Querschnitt der Kokille und des in diese eingefahrenen Anführkopfes, geschnitten nach der Linie III-lll der Fig. 1.

Die F i g. 1 zeigt einen Anfahrkopf 1 mit einem unteren Teil 2. dessen Querschnitt dem Querschnitt eines Formhohlraumes einer Kokille 3, ersichtlich in F i g. 2 und 3, entspricht. Dieser Teil 2 weist Verbindungsmittel 4 auf. mit denen der Anfahrkopf in üblicher Weise gelenkig mit dem Anfahrstrang verbunden wird, wobei auch dafür vorgesorgt werden kann, daß die gelenkige Verbindung nur in einer Richtung abzubiegen ist.

Der Anfahrkopf 1 weist ferner einen oberen Teil 5 auf, dessen unterschiedlicher Querschnitt den Querschnitt des Formhohlraumes der Kokille 3 nur teilweise ausfüllt und dessen Seitenwände 7, 8, 8' an der Kokillenwandung 10 anliegen, so daß die Begrenzungsfläche teilweise der Kokillenwandung zugeordnet ist. Dieser obere Teil 5, der in diesem Beispiel mit dem unteren Teil 2 ein Formstück, vorteilhaft aus Gußeisen, bildet, weist einen Vorsprung 5a und eine Ausnehmung 14 auf, die mit der restlichen Kokillenwandung 15 einen etwa hakenförmigen Hohlraum 16 bilden.

Diese Ausnehmung 14 wird an drei Seiten von den Flächen 11, 12, 13 umgeben, wovon die Flächen 11, 13 mit einer Horizontalebene 19 einen spitzen Winkel bilden können. Im Ausführungsbeispiel tritt ein solcher Winkel nur mit der Fläche 11 auf. Es ist von Vorteil, wenn, wie im Ausführungsbeispiel gezeigt, die Seitenflächen 13 der Ausnehmung 14 geneigt ausgeführt werden, derart, daß der Querschnitt der Ausnehmung 14 gegen die Mitte hin zunimmt. Dazu kann auch die Flaehe U von der Mitte des Kopfes den Seiten zu aufsteigend geneigt ausgebildet werden, wobei dann auch die parallel zu der zugeordneten Begrenzungsfläche der Kokille liegende Fläche 12 in Richtung auf die Kokillenmitte hin breiter werdend ausgeführt ist. Dadurch wird eine Verbesserung der Formstabilität des in die Ausnehmung eingedrungenen Teiles des Warmstranges erreicht. Im weiteren besitzt die Ausnehmung 14 und der Vorsprung 5a noch die Seitenflächen 18, 18', die auch divergierend in Richtung auf die gegenüberliegende Kokillenwandung 15 ausgebildet sein können. Dadurch ist es leichter möglich, durch eine quer zur Strangförderrichtung verlaufende Kraft die Lösung des Anfahrkopfes vom Warmstrang vorzunehmen.

Die divergierenden Seitenwände der Ausnehmung sind im wesentlichen ebenflächig ausgebildet, d. h., daß sie unter einem im wesentlichen konstanten Winkel zueinander geneigt sind. Die Kantenbereiche sollen jedoch zweckmäßig angerundet ausgeführt werden.

Wie insbesondere F i g. 2 zeigt, besitzt die Ausnehmung 14 in Gießrichtung etwa in ihrem Mittelteil eine öffnung 20. Zusätzlich, oder statt dessen, können auch andere öffnungen 25 vorgesehen werden, wie es in F i g. 2 durch gestrichelte Linien angedeutet ist.

Beim Füllen der Kokille 3 bei Gießbeginn wird der Anfahrkopf 1 in dem zwischem dem Teil 15 der Kokillenwandung und dem Anfahrkopf befindlichen hakenförmieen Hohlraum 16 teilweise umgössen. Ein Eindringen von Stahl zwischen dem, dem restlichen Teil der Kokillenwandung zugeordneten Teil des Anfahrkopfes und dieser Kokillenwandung wird durch das schon erwähnte Anliegen der Seitenwände 7, 8, 8' an der Kokillenwandung 10 in der Höhe dieses Hohlraumes verhindert. Der in die Kokil'e 3 eingefüllte Stahl wird im Hohlraum 16 zur Erstarrung gebracht, so daß der gebildete Warmstrang durch den mit dem Anfahrkopf 1 gelenkig verbundenen Anfahrstrang ausgefördert werden kann.

Die vorhin erwähnte Öffnung 20 in Gießrichtung hat einerseits den Zweck, den Gießstrahl besser zentrisch in die Kokille zu bringen, ohne daß Spritzer infolge seines Auftreffens auf dem Anfahrkopf entstehen, andererseits wird durch den in die oder diese Öffnungen 20, 25 eingedrungenen Stahl eine gewisse Versteifung durch Ausbildung von Rippen erreicht. Diese Rippen können auch einem gewissen Verklemmen des Warmstranges entgegenwirken. Die Öffnung 20 besitzt divergierende Seitenflächen 21, um das Lösen einfacher zu gestalten.

Das Lösen des Anfahrkopfes 1 vom Warmstrang geschieht durch eine geradlinige Relativbewegung zwischen Anfahrkopf 1 und Strang quer zur Stranglängsachse, und zwar am besten nach dem Durchgang des Kopfes durch ein Treibrichtaggregat. Dabei dient die Richtrolle dieses Aggregats als Gegenhaltung und die Relativbewegung wird durch Heben der Anfahrstrangaufnahmevorrichtung erzeugt. Eine solche Aufnahmevorrichtung ist aus dem US-PS 33 51 124 ersichtlich. Vorteilhaft ist es, durch eine Verringerung der die einander zugeordneten Flächen von Anfahrkopf und Warmstrang beim Ausziehen zusammenpressenden Kräfte, die diese Relativbewegung erschwerende Reibungskraft auf einen das Lösen erleichternden Wert zu senken. Dies kann z. B. dadurch erreicht werden, daß unmittelbar vor der Einleitung der genannten Relativbewegung eine Gegenkraft in Richtung der Stranglängsachse ausgeübt wird. Noch einfacher gelingt dies z. B. durch eine Verringerung der Fördergeschwindigkeit des Anfahrsiranges, wenn die Relativbewegung selbst eine der Strangförderrichtung entgegengesetzt wirkende Komponente aufweist.

Nach der Trennung bleibt der Anfahrkopf 1 mit dem Anfahrstrang verbunden und kann sogleich für den nächsten Guß verwendet werden, wodurch sich ein weiterer Vorteil in bezug auf Zeitersparnis und Reservehaltung von Kaltstrangköpfen ergibt.

Wie schon ausgeführt, liegt der \nfahrkopf 1 mit wenigstens einer Außenwand 7 an der Kokilleninnenwandung 10 an. Zu dieser Außenwand 7 liegt die Fläche 12 der Ausnehmung etwa parallel. Die an diese Fläche angrenzenden Seitenflächen 11, 13, 18, 18' können, falls sie divergierend in Richtung auf die gegenüberliegende, freie Kokillenwand 15 ausgebildet sind, das Lösen des Kopfes vom Strang wesentlich erleichtern. Begünstigt wird dieser Effekt noch dadurch, daß der in die Ausnehmung eingedrungene Stahl bei zunehmender Abkühlung schrumpft und sich dadurch leichter lösen läßt. Zusätzlich lassen sich noch weitere Maßnahmen und Mittel, die das Trennen erleichtern, anwenden, so z. B. die Anbringung von Trennschichten aus Graphit, Abest, das Bestreuen mit Granalien od. dgl.

F i g. 3 zeigt ein weiteres Merkmal der Erfindung. Bei längerer Benutzung des Anfahrkopfes können Warmrisse auftreten, die eine weitere Verwendung unmöglich machen. Um nun nicht den gesamten Anfahrkopf wegwerfen zu müssen, kann der obere Teil 5 des An-

fahrkopfes t mit dem unteren Teil 2 lösbar verbunden werden, so daß bei Beschädigungen ein Auswechseln nur des stärker beanspruchten Teiles nötig ist. Wie aus der F i g. 3 ersichtlich, greift zu diesem Zweck der obere Teil 5 in den unteren Teil 2 mit einer Führung ein. Es kann aber auch so verfahren werden, daß die Ausnehmung 14 mit größerem Querschnitt hergestellt wird und in diese Aufnahmeöffnung dann Wandelemente, beispielsweise in Form von Blechen, die den vorgesehenen Einsprung umschließen, eingesetzt werden. Ein Austausch dieser Wandelemente ist dann nach fortgeschrittenem Verschleiß leicht möglich. Insbesondere kann man Wandelemente verwenden, die im Hinblick auf ihre Wärmeleitfähigkeit und Temperaturwechselbeständigkeit den Abkühlbedingungen zweckmäßig angepaßt werden. Um eine raschere Abkühlung des eingegossenen Stahles und bessere Verbindung mit dem Anfahrkopf zu erhalten, können in die Ausnehmung auch Blechstücke oder Wellblech usw. eingesetzt werden.

F i g. 3 zeigt auch das dichte Anliegen der Seite 7 an der Kokilleninnenwandung 10, wodurch ein Eindringen von Stahl zwischen Kokille und Anfahrkopf verhindert wird. Die Dichtwirkung wird noch dadurch gesteigert, daß in an sich bekannter Weise Asbestschnüre od. dgl. in die Fugen eingestampft werden können. Auch die übrigen Kanten zwischen Kokille und Anfahrkopf werden zweckmäßig mit Asbestschnüren od. dgl. abgedichtet, wozu die entsprechenden Kanten, z. B. Kante 23,

ίο leicht abgeschrägt werden, um das Feststampfen der Schnüre zu erleichtern.

Es sind durchaus noch weitere Ausbildungsformen des Anfahrkopfes denkbar. So kann z. B. die Ausnehmung 14 von einer Kokilleninnenseite bis zur gegenüberliegenden Kokillenseite durchgehend ausgebildei sein. Ferner kann die obere Deckfläche 24 statt, wie irr angeführten Ausführungsbeispiel, geneigt, auch hori zontal verlaufen. Es ist auch eine Ausführung des An fahrkopfes möglich, bei der mehrere Ausnehmunger hintereinander angeordnet sind.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (6)

Patentansprüche:

1. Anfahrkopf für einen Anfahrstrang zum Stranggießen von Metall, insbesondere Stahl, der über einem unteren, den Formhohlraum der Kokille abdichtenden Teil als Verlängerung einen oberen Teil aufweist, der einerseits mit einer Außenfläche an der Kokillenwandung anliegt und andererseits mit der gegenüberliegenden, der Strangachse züge- ίο kehrten Fläche einen Vorsprung und darunter eine Ausnehmung bildet, die mit dem gegossenen Strang eine formschlüssige, lösbare Verbindung eingehen, dadurch gekennzeichnet, daß Vorsprung (5a) und Ausnehmung (14) mit der restlichen Kokilienwandung einen hakenförmigen Hohlraum (16) bilden und die Verbindung durch eine geradlinig, quer zur Stranglängsachse auszuführende Relativbewegung lösbar ist.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekenn- *> zeichnet, daß die Ausnehmung (14) von Flächen begrenzt ist, die in Richtung auf die gegenüberliegende Kokillenwandung (15) divergieren.

3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die divergierenden Flächen unter im wesentlichen konstanten Winkel zueinander geneigt sind.

4. Vorrichtung nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß Vorsprung (5a) und Ausnehmung (14) in Seitenwände (18, 18') übergehen, die an der Kokillenwandung anliegen.

5. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Ausnehmung (14) eine etwa parallel zu der zugeordneten Begrenzungsfläche (7) liegende Fläche (12) aufweist, die in Richtung auf die Mitte der Kokille breiterwerdend ausgeführt ist.

6. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Ausnehmung (14)

in Stranglängsrichtung zumindest eine Öffnung (20) besitzt.