DE2615228A1 - CONTINUOUS MOLD - Google Patents
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Description
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6. April 1976April 6, 1976
Op/efOp / ef
59/759/7
Davy-Loewy Limited
Prince of Wales Road, Sheffield S9 4EX,
Yorkshire, EnglandDavy-Loewy Limited
Prince of Wales Road, Sheffield S9 4EX,
Yorkshire, England
StranggußformContinuous casting mold
Die Erfindung bezieht sich auf eine Stranggußform für das Gießen von Blöcken mit rechtwinkligem Querschnitt aus Nichteisenmetallen, mit einem hindurchgeführten Formkanal rechtwinkligen Querschnitts, de.r mindestens am Eintrittsende der Form durch Graphitmaterial begrenzt ist, das mit einem umgebenden Metallrahmen im Wärmeaustausch steht.The invention relates to a continuous casting mold for the casting of blocks with a rectangular cross-section made of non-ferrous metals, with a shaped channel of right-angled cross-section passed through, de.r at least at the inlet end of the Shape is limited by graphite material that is in heat exchange with a surrounding metal frame.
609844/08609844/08
Für das Gießen von Blöcken aus Nichteisenmetall ist es zweckmäßig, das geschmolzene Metall durch eine Stranggußform zu führen, deren Formkanal im wesentlichen horizontal verläuft und mindestens am Eintrittsende von einem oder mehreren Graphitkörpern begrenzt ist. Das Graphit kann sich hierbei über die volle Länge der Form erstrecken oder sich nur vom Eintrittsende ausgehend über einen Teilweg in die Form hinein erstrecken. Der oder jeder Graphitkörper wird in Wärmeaustausch mit gekühlten Stützplatten aus Kupfer gehalten.For the casting of blocks made of non-ferrous metal, it is advisable to to guide the molten metal through a continuous casting mold, the mold channel of which is essentially horizontal and is delimited at least at the inlet end by one or more graphite bodies. The graphite can become over extend the full length of the mold or only start from the entry end over a partial path into the mold extend. The or each graphite body is held in heat exchange with cooled support plates made of copper.
Bei den bekannten Stranggußformen dieser Gattung treten Deformationen des Graphitmaterials auf. Hierdurch wird der Wärmeaustausch zwischen den gekühlten Stützplatten aus Kupfer und dem Graphit beeinträchtigt. Außerdem führen die erwähnten Deformationen zu Abweichungen vom rechtwinkligen Querschnitt der Gießblöcke.Deformations occur in the known continuous casting molds of this type of the graphite material. This makes the heat exchange between the cooled support plates made of copper and the graphite impaired. In addition, the deformations mentioned lead to deviations from the right-angled cross-section the casting blocks.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Stranggußform bereitzustellen, bei welcher der Wärmeaustausch zwischen dem Graphit und den Kupferstützplatten im Betrieb erhalten bleibt und Querschnittsdeformationen nicht eintreten können.The invention has for its object to provide a continuous casting mold in which the heat exchange between the Graphite and the copper backing plates are retained during operation and cross-sectional deformations cannot occur.
Diese Aufgabe wird ausgehend von der eingangs bezeichneten Gattung durch die vorliegende Erfindung dadurch gelöst, daß die Dicke des Graphits über die Länge der längeren Querschnittsseiten des Formkanals unterschiedlich ausgeführt ist, wobei die Dicke in der Mitte der längeren Seiten größer als an den Enden derselben ist.Starting from the generic type mentioned at the outset, this object is achieved by the present invention in that the thickness of the graphite is designed differently over the length of the longer cross-sectional sides of the molding channel, the thickness in the middle of the longer sides being greater than at the ends thereof.
Durch die Anordnung einer größeren Graphitdicke in den mittleren Bereichen der längeren Querschnittsseiten des Formkanals wird die Deformation des Graphits beträchtlich herabge-By arranging a greater thickness of graphite in the middle In areas of the longer cross-sectional sides of the molding channel, the deformation of the graphite is considerably reduced.
- 3 B 0 9 8 4 4/0801- 3 B 0 9 8 4 4/0801
setzt, weil die sich wegen der unterschiedlichen Ausdehnung einstellenden Spannungen dort auftreten, wo das Graphit am dicksten ist und dem Durchbiegungseffekt widerstehen kann. Hierdurch wird die Deformation des Graphits erheblich reduziert.sets because the stresses that arise due to the different expansion occur where the graphite is thickest and can withstand the deflection effect. This causes the deformation of the graphite considerably reduced.
In einer vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung ist vorgesehen, daß sich die Dicke des Graphits an jeder der längeren Querschnittsseiten des Formkanals ausgehend von den beiden Enden bis zur Mitte linear ändert.In an advantageous embodiment of the invention is provided that the thickness of the graphite on each of the longer cross-sectional sides of the molding channel starting from the two ends changes linearly to the middle.
Vergleichbare Resultate werden jedoch auch erzielt, wenn die Außenfläche des Graphits an jeder der längeren Querschnittsseiten des Formkanals bogenförmig ausgebildet ist.However, comparable results are also achieved if the outer surface of the graphite is on each of the longer cross-sectional sides of the molding channel is arcuate.
Weitere Einzelheiten und Merkmale der Erfindung werden nachfolgend anhand der Ausführungsbeispiele darstellenden Zeichnungen, von denen sich die Fig. 1 und 2 auf eine zum Stande der Technik gehörende Stranggußform beziehen, näher erläutert. In den Zeichnungen zeigt:Further details and features of the invention are illustrated below with reference to the exemplary embodiments Drawings, of which FIGS. 1 and 2 relate to a continuous casting mold belonging to the prior art, explained in more detail. In the drawings shows:
Fig. 1 die Endansicht einer bekannten Stranggußform, Fig. 1 is the end view of a known continuous casting mold,
Fig. 2 in abgebrochener Darstellungsweise dieFig. 2 in a broken representation
Stranggußform nach Fig. 1 im Betriebszustand, Continuous casting mold according to Fig. 1 in the operating state,
Fig. 3 eine Endansicht einer erfindungsgemäß ausgebildeten Stranggußform,Figure 3 is an end view of one constructed in accordance with the present invention Continuous casting mold,
Fig. 4 einen Längsschnitt durch die Stranggußform gemäß Fig. 3, und4 shows a longitudinal section through the continuous casting mold according to FIG. 3, and
Fig. 5 eine Endansicht eirer Alternativausbildung der erfindungsgemäi Bn Stranggußform.Figure 5 is an end view of an alternative embodiment the Bn continuous casting mold according to the invention.
Γι 09844/0801 . 4 _■Γι 09844/0801. 4 _ ■
Der Formkanal 1 der aus Fig. 1 ersichtlichen Stranggußform ist von rechtwinkligem Querschnitt und wird durch einen einstückigen Graphiteinsatz 3 begrenzt. Das Graphit erstreckt sich über einen Teilweg der Formlänge ausgehend von dem Eintrittsende derselben, während der verbleibende Teil des Formkanals von mindestens einem Kupferkörper begrenzt ist. Der Graphiteinsatz 3 ist zwischen einer oberen und einer unteren Stützplatte 4 und 5 aus Kupfer angeordnet. Außerdem ist ein Paar von Seitenplatten 6 aus Kupfer vorgesehen. Die Platten 4 und 5 befinden sich in einem guten Wärmeaustausch mit dem Graphit und können wassergekühlt ausgeführt sein. Die Seitenplatten 6 sind ebenfalls wassergekühlt und befinden sich auch in einem guten Wärmeaustausch mit dem Graphit. Bezüglich der in Fig. 1 dargestellten Stranggußform hat sich der Nachteil herausgestellt, daß sich das Graphitmaterial im Betrieb deformiert. Die Innenflächen des Graphiteinsatzes werden heißer als die den wassergekühlten Platten 4 und 5 benachbarten Flächen. Infolgedessen versuchen sich die Innenflächen des Graphits, welche die längeren Seiten des Formkanals begrenzen, stärker auszudehnen als die entsprechenden Außenflächen des Graphiteinsatzes. Diese differenzierte Ausdehnung zwischen den inneren und äußeren Flächen bewirkt eine Einwärtsbiegung des Graphits, wie es in gestrichelten Linien in Fig. 2 dargestellt ist. Je breiter die Form ausgeführt ist, desto stärker tritt der Deformationseffekt hervor. Die Durchbiegung des Graphits verringert die Kontaktfläche zwischen dem Graphit und den Stützplatten 4 und 5, wodurch der Wärmeaustausch zwischen diesen unter Beeinträchtigung der Kühlungsfähigkeit der Form herabgesetzt wird. Die Durchbiegung des Graphits beeinträchtigt außerdem die Querschnittsform des Formkanals, wodurch der mit dieser Form stranggegossene Block obere und untere konkave Flächen erhält.The molding channel 1 of the continuous casting mold shown in FIG. 1 is of rectangular cross section and is through a one-piece graphite insert 3 limited. The graphite extends over part of the length of the mold bounded by the entry end thereof, while the remaining part of the molding channel is bounded by at least one copper body is. The graphite insert 3 is arranged between an upper and a lower support plate 4 and 5 made of copper. In addition, a pair of side plates 6 made of copper are provided. The plates 4 and 5 are in one good heat exchange with the graphite and can be water-cooled be executed. The side plates 6 are also water-cooled and are also in good heat exchange with the graphite. With regard to the continuous casting mold shown in Fig. 1, the disadvantage has been found that the graphite material deforms during operation. The inner surfaces of the graphite insert get hotter than the surfaces adjacent to the water-cooled plates 4 and 5. As a result, the inner surfaces of the Graphite, which delimit the longer sides of the molding channel, expand more than the corresponding outer surfaces of the graphite insert. This differentiated expansion between the inner and outer surfaces causes a Inward bending of the graphite as shown in dashed lines in FIG. The wider the shape is, the more pronounced the deformation effect. The deflection of the graphite reduces the contact area between the graphite and the support plates 4 and 5, whereby the heat exchange between them is impaired the cooling ability of the mold is reduced. The deflection of the graphite also affects the Cross-sectional shape of the mold channel, whereby the block continuously cast with this shape has upper and lower concave surfaces receives.
- 5 R09844/0801 - 5 R09844 / 0801
Aus den Fig. 3 und 4 geht demgegenüber eine erfindungsgemäß ausgebildete Stranggußform hervor, die für Nichtmetalle geeignet ist. Hierbei begrenzt ein rohrförmiger Graphitkörper 10 am Eintrittsende einer horizontal angeordneten Stranggußform einen Formkanal 14 rechtwinkligen Querschnitts, Die Wanddicke des Körpers 10 entlang der Länge der beiden längeren Seiten des Formkanals, betrachtet im vertikalen Querschnitt, ändert sich von einer Minimumdicke an den Enden dieser Seiten bis zu einer Maximumdicke in der Mitte. Die Dickenänderung ist gleichförmig, so daß die oberen und unteren Wände des Körpers 10 im ganzen von dreieckigem Querschnitt sind. Der Körper 10 wird durch einen Metallrahmen umgeben, der aus einem Paar geformter oberer und unterer Stützplatten 16, 18, welche die geneigten Flächen des Körpers 10 aufnehmen und an jeder Seite des Körpers aus einer Seitenplatte 20 besteht. Die Platten 16, 18 und 20 erstrekken sich über die Länge der Form, wobei die Platten 16 und 18 zur Anpassung an den Graphitkörper 10 ausgespart sind. Die aus Kupfer bestehenden Platten 16, 18 und 20 begrenzen denjenigen Teil des Formkanals 14, der nicht von dem Graphit begrenzt ist.In contrast, one according to the invention is shown in FIGS. 3 and 4 formed continuous casting mold, which is suitable for non-metals. Here, a tubular graphite body delimits 10 at the entry end of a horizontally arranged continuous casting mold a molding channel 14 of right-angled cross-section, The wall thickness of the body 10 along the length of the two longer sides of the molding channel when viewed vertically Cross-section, changes from a minimum thickness at the ends of these sides to a maximum thickness in the middle. The change in thickness is uniform so that the upper and lower walls of the body 10 are generally triangular in cross-section are. The body 10 is surrounded by a metal frame consisting of a pair of molded upper and lower Support plates 16, 18 which receive the inclined surfaces of the body 10 and consist of one on each side of the body Side plate 20 is made. The plates 16, 18 and 20 extend the length of the mold, with the plates 16 and 18 are recessed for adaptation to the graphite body 10. The plates 16, 18 and 20 made of copper limit that part of the molding channel 14 which is not limited by the graphite.
Ein Paar massiver Halteplatten 22, 24 aus Stahl sind mit der Außenseite der Kupferplatten 16 bzw. 18 durch eine Mehrzahl von Bolzen 26 verschraubt. Die Form wird durch Gewindebolzen 28 zusammengehalten, die sich durch öffnungen in den Halteplatten 22 und 24 hindurch erstrecken und senkrecht zur Längsachse des Formkanals ausgerichtet sind. Die Bolzen 28 sind auch durch öffnungen in Stahlplatten 30 hindurchgeführt, die sich entlang der Länge der Form an gegenüberliegenden Seiten derselben erstrecken und den Seitenplatten 20 anliegen. Die öffnungen in den Platten 30 erlau-A pair of solid steel retaining plates 22, 24 are connected to the outside of the copper plates 16 and 18, respectively, by a plurality screwed by bolt 26. The shape is held together by threaded bolts 28, which extend through openings in the retaining plates 22 and 24 extend therethrough and are oriented perpendicular to the longitudinal axis of the molding channel. the Bolts 28 are also passed through openings in steel plates 30, which extend the length of the mold on opposite sides thereof and the side panels 20 are present. The openings in the plates 30 allow
B 0 9 8 4 4 / 0 8 ü 1B 0 9 8 4 4/0 8 ü 1
ben den Platten, sich quer zur Länge zu bewegen. Durch Seitenflansche 34 hindurchgeführte Schrauben 32 greifen an die Platten 30 an und drücken diese an die Seitenplatten 20 an. Die Seitenflansche 34 sind mit den Halteplatten 22, 24 verschraubt. Die Halteplatten 22, 24 besitzen in ihren den Kupferplatten 16, 18 anliegenden Flächen Schlitze 36, die sich parallel zur Längsachse des Formkanals 14 erstrecken und das Fließen einer Kühlflüssigkeit ermöglichen. Die flüssigkeitsgekühlten Kupferplatten sehen einen wirksamen Wärmeübergang von dem Graphiteinsatz 10 auf die Stützplatten 16, 18 vor.ben the plates to move across the length. Through side flanges Screws 32 passed through 34 engage the plates 30 and press them against the side plates 20. The side flanges 34 are screwed to the retaining plates 22, 24. The retaining plates 22, 24 have in their the copper plates 16, 18 adjacent surfaces slots 36, which extend parallel to the longitudinal axis of the molding channel 14 and allow a coolant to flow. The liquid-cooled Copper plates see an effective heat transfer from the graphite insert 10 to the support plates 16, 18 before.
In der gezeigten Anordnung wird lediglich ein Teil des Formkanals, d. h. der am Einlaßende der Form befindliche, durch den Graphiteinsatz 10 gebildet. In einer alternativen Ausführungsform (nicht dargestellt) kann die vollständige Länge des Formkanals von einem Graphiteinsatz begrenzt sein. In beiden der zuvor erläuterten Anordnungen kann der Graphiteinsatz aus zwei oder mehreren ineinandergreifenden Teilen bestehen.In the arrangement shown, only part of the molding channel, d. H. the one at the inlet end of the mold, formed by the graphite insert 10. In an alternative embodiment (not shown) the full length of the molding channel can be limited by a graphite insert. In both of the arrangements explained above, the graphite insert can consist of two or more interlocking parts exist.
In der in Fig. 5 gezeigten Ausführungsalternative der Erfindung bilden zwei Graphitkörper 10r den rohrförmigen Körper, der zwischen einem Paar ü-förmiger Kupferstützplatten 161, 18' angeordnet ist, die zusammen den die Graphitkörper umgebenden Rahmen bilden. Die Platten 16*, 18' sind zwischen Halteplatten aus Stahl (nicht gezeigt) angebracht. Außerdem ist eine Flüssigkeitskühlung für die Platten 16*, 181 vorgesehen. In the alternative embodiment of the invention shown in FIG. 5, two graphite bodies 10 r form the tubular body which is arranged between a pair of U-shaped copper support plates 16 1 , 18 'which together form the frame surrounding the graphite bodies. The plates 16 *, 18 'are attached between holding plates made of steel (not shown). In addition, liquid cooling is provided for the plates 16 *, 18 1 .
Alternativ zu der in den Fig. 3 und 4 oder 5 gezeigten Anordnung kann die Außenfläche des Graphitkörpers an jeder der längeren Seiten des Querschnittes des Formkanals bogenförmigAs an alternative to the arrangement shown in FIGS. 3 and 4 or 5, the outer surface of the graphite body on each of the longer sides of the cross section of the molding channel arcuate
- 7 B 0 9 8 4 k / 0 8 0 1 - 7 B 0 9 8 4 k / 0 8 0 1
ausgeführt sein, wobei die Dicke der Körper in den Mitten der beiden längeren Seiten des Formkanals am größten ist.be executed, the thickness of the body in the middle of the two longer sides of the molding channel is greatest.
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