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Dokumentenidentifikation DE102004011152A1 15.12.2005
Titel Stranggussverfahren der plattierten Rohblöcke und die Vorrichtung für die Durchführung dieses Gussverfahren
Anmelder Mislavskyy, Oleksandr, 42657 Solingen, DE
DE-Anmeldedatum 08.03.2004
DE-Aktenzeichen 102004011152
Offenlegungstag 15.12.2005
Veröffentlichungstag im Patentblatt 15.12.2005
IPC-Hauptklasse B22D 11/00
Zusammenfassung Es ist das Stranggussverfahren der plattierten Rohblöcke bekannt, das die Zuführung wenigstens zwei verschiedener Arten des flüssigen Metalls in verschiedene, angeordnete auf verschiedenen Höhen Innenräume der Kokille, getrennte Guss plattierenden und geeigneten zum Plattieren Schichten in den genannten Innenräumen, die Einführung der oben gegossenen Schicht in die flüssige Phase unten gegossener Schicht einschließt. Der Fehler dieses Analogverfahrens ist das Nichtvorhandensein in ihm des Zuführungsverfahrens "unter dem Niveau" für das flüssige Metall.
Die Aufgabe der Erfindung ist, das Stranggussverfahren für die plattierten Rohblöcke durch die Zuführung des flüssigen Metalls "unter dem Niveau" in die Innenräume der Kokille zu verbessern und infolge die Oxidierung des flüssigen Metalls in dem Strahl zu vermeiden.
Die genannte Aufgabe wird durch die Verwendung im Stranggussverfahren für die plattierten Rohblöcke gegenwärtigen Gussverfahren für dünne Brammen gelöst, das das Gießen "unter dem Niveau" einschließt.
Die Erfindung bezieht sich auf die Hüttenindustrie, insbesondere auf das Verfahren des Stranggusses der Metalle und Legierungen.

Beschreibung[de]

Die Erfindung bezieht sich auf die Hüttenindustrie, insbesondere, auf das Verfahren des Stranggusses der Metallen und Legierungen.

Es ist das Verfahren für die Herstellung der plattierten (zweischichtigen) Stahlflachknüppel bekannt, nach dem die hauptsachliche Bramme und das plattierende Blech mit breiten Flächen aufeinander gelegt werden; dabei von diesen sich berührenden Flächen wird vorläufig durch das Hobeln oder das Fräsen die Metallschicht abgenommen worden. Von oben auf dieses Paar, die Bramme – Blech, wird noch genau das gleiche Paar so gelegt, dass die plattierende Bleche zwischen der Brammen sich befinden. Die breite Flächen der plattierenden Blechen, mit deren sie sich berühren, werden nicht bearbeitet. Von allen vier schmalen Seiten (Stirnflächen) wird dieses Paket mit Stahlband zusammen geschweißt – das Band wird zu den Stirnflächen der oberen und unteren Bramme angeschweißt, und an den Paketsenden werden die benachbarte Bände gleichfalls miteinander zusammen geschweißt. Auf diese Weise sind die sich innerhalb des Pakets befindende plattierende Bleche von der Außenatmosphäre isoliert. Das Paket wird in dem Wärmofen auf die Walzentemperatur erwärmt, auf dem Blechwalzwerk gewalzt, nach dem Walzen werden die Kanten von allen vier Seiten beschnitten und das Paket auf zwei plattierte Bleche zerfallt, weil die berührende sich durch die nicht vom Zunder gereinigte Flächen, innerhalb des Paketes sich befindende, plattierende Bleche sogar unter der Walzwirkungskräften nicht zusammen schweißen. Gegenwärtig wird dieses Verfahren noch auf dem Altschewer Hüttenwerk, Ukraine, Altschewsk, Gebiet Lugansk verwendet.

Die Fehler gegebenen Analogverfahren sind vor allem in dem, dass beschriebenes Verfahren weist noch eine Verarbeitungsstufe mit entsprechend zusätzlichem Aufwand auf, der im diesem Fall wesentlich hoch ist. Beschriebene Verfahren setzen zusätzlichen Verlust des Metalls durch die Metallspäne und Metallabfälle, zusätzliche Forderung der Betriebflächen und Betriebanlagen, zusätzlichen Arbeits-, und Energieaufwand voraus. Es ist das Stranggussverfahren der plattierten Rohblöcke bekannt, das die Zuführung wenigstens zwei verschiedenen Arten des flüssigen Metalls in verschiedene, angeordnete auf verschiedenen Höhen Innenräume der Kokille, getrennte Guss plattierenden und geeigneten zum Plattieren Schichten in den genannten Innenräumen, die Einführung der oben gegossener Schicht in die flüssige Phase unten gegossener Schicht mit vorläufigem Schutz von der Oxidierung der Oberfläche bei der einführenden Schicht und auch das vereinigte Herausholen aus der Kokille der miteinander zusammengeschweißten Schichten des plattierten Rohblocks, seine Sekundärkühlung und Zuschnitt auf die Maßlängen einschließt; es ist auch die Vorrichtung für die Durchführung des genannten Gussverfahren bekannt, die die Kokille mit nicht weniger als zwei angeordneten auf verschiedenen Höhen, der einer über den anderen, Arbeitsinnenräumen einschließt (siehe Handbuch des Stranggießens Von Erhard Herrmann. Aluminium – Verlag GmbH Düsseldorf, 1958. H. Herstellung von Verbundsträngen unter Verwendung von ofenunabhängigen Gleitkokillen 1. Gleichzeitigen Gießen des Plattier-, und des Kernwerkstoffes Seite 277 – 290).

Die Fehler dieses Analogverfahren sind das Nichtvorhandensein der Zuführung „unter dem Niveau" des flüssigen Metalls in die Innenräume der Kokille, in welchen der getrennte Guss plattierender und geeigneten zum Plattieren Schichten durchgeführt wird, und auch nichtvorhandene konstruktive Lösungen, die die Durchführung der genannten Zuführung des flüssigen Metalls „unter dem Niveau" ermöglichen konnten. Die bekannte Methode des Vergießens – unter dem Niveau – besteht darin, dass die Zuführung des flüssigen Metalls in den Innenraum der Kokille mit ständig behaltenem Niveau des flüssigen Metalls in diesem Innenraum mit Hilfe der Rohre für die Metallleitung durchgeführt wird, dessen untere Ende in den flüssigen Metall gegossenes Rohblockes versenkt und das obere Ende durch den Boden der Zwischengießpfanne in ihren gefüllten mit flüssigen Metall Arbeitsinnenraum eingeführt ist.

Dank solcher technischen Lösung wird der innere Raum der Rohre für die Metallleitung völlig von der Atmosphäre isoliert. Die Notwendigkeit das Gießen „unter dem Niveau" zu benutzen, ist bedingt durch die Forderung den Metallstrahl, der aus der Zwischengießpfanne in die Kokille durch die Rohre für die Metallleitung zugeführt wird, von der Oxidierung durch den Luftsauerstoff zu schützen, dass wesentlich die Qualität der gegossenen Rohblöcke erhöht. Gegenwärtig sind die hitzebeständige Stoffe bekannt und verwendet, die können dauerhaft ohne Kühlung mitten flüssigen Stahl sich befinden. Aus diesen Stoffen werden die Metallrohrleitungen und andere versenkbare Details hergestellt. Außerdem aus den angeführten in diesem Analogverfahren Beispielen folgt, dass die Methode für das Gießen der plattierten Rohblöcke – zweischichtigen Stahlblechknüppel mit rechteckigen Profil – nicht benutzt wird. Fehlende Beschreibung solchen Praxis in den angeführten Informationsquellen ist auch anscheinend mit dem verbunden, dass es noch nicht das vollkommene Verfahren für die Metallzuführung in die Kokille entwickelt war, dass das Gießen der qualitativen dünnen plattierenden Schicht gewährleisten konnte, besonders für die massive Stahlblechknüppel mit rechteckigen Profil.

Es ist das Gussverfahren der dünnwandigen flachen Rohblöcke bekannt (siehe Patent US Nr. 1537355 B22D 11/00 „Stranggegossener Rohblock"), nach dem dünner Rohblock mit bedingten durch die Notwendigkeit des Gießens „unter dem Niveau", örtlichen Verdickung formiert wird, weil der Außendurchmesser der Metalkohrleitung die Notwendigkeit der örtlichen Innenraumverdickung bei der Kokille an der Stelle fordert, wo die Metallrohrleitung eingeführt wird. Unter der Kokillekante wird die Verdickung an dem Rohblock abgeschnitten. Das gegebene Verfahren sichert die Erfüllung der gegenwärtigen Forderungen zum Gießen „unter dem Niveau" für Guss der dünnwandigen Rohblöcke und kann für da Gussverfahren der zweischichtigen Rohblöcke, für die Erzeugung der dünnen plattierenden Schicht, angewendet werden.

Es ist auch der Prozess CSP bekannt, der das Gussbestandteil, d. h. das Verfahren für den Strangguss der dünner Brammen, in sich einschließt, welches auch für die Erzeugung der dünnen plattierenden Schicht verwendet werden kann (siehe, zum Beispiel, den Artikel in der Zeitschrift „Stahl u. Eisen" 113 (1993) Nr.2, „Die CSP – Anlagetechnik und ihre Anpassung an erweiterte Produktionsprogramme", Autoren Günter Flemming u. a. Siehe auch die, zur Anmeldung beigelegte, Kopie des Werbeprospektes von der Firma „SMS", auf dem man die spindelförmige Erweiterung des Innenraumoberteiles bei der Kokille sieht, in die die Metallrohrleitung für das Gießen „unter dem Niveau" versenkt wird; die Innenraumerweiterung weist allmähliche Keilverengung in der Richtung von oben nach unten bis zu der nominalen Innenraumbreite auf. Die Rohblockform wiederholt die Innenraumform der Kokille und die Verdickung des Rohblockes kommt je nach der Bewegung nach unten noch in dem Innenraum der Kokille abhanden, dank dem Geraderichten der breiten Flächen vom Rohblock bedingten durch die Erstarrungsschwindung).

Das Benutzen der zwei letzten angeführten Analogverfahren für das Erzeugungsverfahren der plattierten Rohblöcke ist dem Autor nicht bekannt.

Die Aufgabe der Erfindung ist das bekannte Stranggussverfahren der plattierten Rohblöcke durch Zuführung des flüssigen Metalls „unter dem Niveau" in den geeigneten für da Gießen dünner plattierenden Schicht Kokilleinnenraum zu verbessern, dadurch die Oxidierung des flüssigen Metalls in dem Strahl, durch den dieser Metall in genannten Kokilleinnenraum zugeführt wird, zu vermeiden, infolge dessen die dünne plattierende Schicht notwendige chemisch – physikalische Eigenschaften erwirbt.

Genannte Aufgabe wird dadurch gelöst, dass entsprechend dem Punkt 1 der Patentansprüche in dem Stranggussverfahren der plattierten Rohblöcke, das die Zuführung wenigstens zwei verschiedenen Arten des flüssigen Metalls in verschiedene, angeordnete auf verschiedenen Höhen Innenräume der Kokille, getrennter Guss plattierenden und geeigneten zum Plattieren Schichten in genannten Innenräumen, die Einführung der oben gegossener Schicht in den flüssigen Metall der unten gegossenen Schicht mit vorläufigen Schutz von der Oxidierung der Oberfläche bei der einführenden Schicht und auch das vereinigte Herausholen aus der Kokille der miteinander zusammengeschweißten Schichten des plattierten Rohblocks einschließt, – wird beim Guss der plattierten Brammenrohblöcke die plattierende Schicht mit der Dicke gegossen, die weniger als die notwendige für das Gießen „unter dem Niveau" ist, aber mit örtlichen Verdickung ausgeführt, die von entsprechenden örtlichen Erweiterung des Kokilleinnenraumes formiert wird; dabei der flüssige plattierende Metall unmittelbar „unter dem Niveau" zugeführt wird und die örtliche Verdickung der plattierenden Schicht, zum Beispiel, in Form des Vorsprunges auf der gewendeten zu geeigneter zum Plattieren Schicht Oberfläche ausgeführt ist.

Der Guss der plattierenden Schicht mit der Dicke, die weniger als die notwendige für das Gießen „unter dem Niveau" ist, aber mit örtlichen Verdickung ausgeführt, die von entsprechenden örtlichen Erweiterung des Kokilleinnenraumes formiert wird, in welche der flüssige plattierende Metall unmittelbar „unter dem Niveau" zugeführt wird, zum Beispiel, das Gießen der örtlichen Verdickung der plattierenden Schicht in Form des Vorsprunges auf ihrer gewendeten zu geeigneter zum Plattieren Schicht Oberfläche -sichert die Vermeindung der Oxidierung flüssigen Metalls in dem Strahl, durch den dieser Metall in den genannten Kokilleinnenraum zugeführt wird, infolge dessen die dünne plattierende Schicht notwendige chemisch – physikalische Eigenschaften erwirbt und das ermöglicht das vorgelegte Verfahren bei der Herstellung der plattierten Gussbrammen zu verwenden.

Entsprechend dem Punkt 2 der Patentansprüche in dem Verfahren für den Strangguss der plattierten Rohblöcke nach dem Punkt 1 wird die Verdickung der plattierenden Schicht außer dem Ausmaß des plattierten Rohblockes gegossen, dabei mit ihrer Hilfe werden ein, zwei und mehrere plattierte Rohblöcke gegossen und unten der Kokillekante wird die Verdickung nach der Verhärtung durch das längsläufige Schneiden von den plattierten Rohblöcken getrennt.

Das Gießen an der plattierenden Schicht des Verdickungsteiles als einen Element, das außen Außenmaßen des plattierten Rohblockes sich befindet und ermöglicht mit seiner Hilfe gleichzeitiges Gießen einen, zwei und mehrere plattierte Rohblöcke, und auch die Trennung des Verdickungsteiles nach der Verhärtung von der plattierten Rohblöcken unter der Kokillekante – gewährleisten die Erzeugung der plattierten Rohblöcke mit glatter plattierten Schicht in den Kokillen mit ständigen der Höhe nach Arbeitsinnenraumprofil und auch die Möglichkeit das getrennte Verdickungsteil als zusätzlichen Walzknüppel oder als hochwertiger Stahlschrott zu benutzen.

Entsprechend dem Punkt 3 der Patentansprüche in dem Verfahren für den Strangguss der plattierten Rohblöcke nach dem Punkt 1 wird die plattierende Schicht in dem Innenraum der Kokille formiert, der am oberen Teil die örtliche Erweiterung in der Spindelform mit allmählicher Keilverengung in der Richtung von oben nach unten bis zu der nominalen Innenraumbreite b1 aufweist, dabei die Höhe h genanter Verengung proportional zu der maximalen projektierten Geschwindigkeit v für das Gießen der plattierten Rohblöcke ist.

Die Formung der plattierenden Schicht in dem Innenraum der Kokille, der am oberen Teil die örtliche Erweiterung in der Spindelform mit allmählicher Keilverengung in der Richtung von oben nach unten bis zu der nominalen Innenraumbreite b1 aufweist, und die Wahl der Höhe h genanter Verengung, die proportional zu der maximalen projektierten Geschwindigkeit v für das Gießen der plattierten Rohblöcke ist, -gewährleisten die praktisch abfallfreie Variante für die Lösung der Aufgabe. Hier muss man auch den für das Anmeldungsthema spezifischen Unterschied des gegebenen Merkmales von den bekannten Verfahren CSP betonen. Entsprechend dem Verfahren CSP, wie auch in der Anmeldung, die Form des Rohblockes wiederholt die Form des Kokilleinnenraumes und die Verdickung an dem Rohblock kommt je nach der Bewegung nach unten noch in dem Innenraum der Kokille abhanden, dank dem Geraderichten der breiten Flächen von dem Rohblock bedingten durch die Erstarrungsschwindung. Die Zeit des genanten Geraderichten ist praktisch gleich bleibend und hängt von der Geschwindigkeit beim Gießen des Rohblockes nicht ab. Deshalb die Höhe der Keilverengung des Kokilleinnenraums oder das gleiche der Weg, auf dem das Geraderichten findet statt, ist direkt proportional zu der Geschwindigkeit beim Gießen des Rohblockes. Im Verfahren CSP ist die Geschwindigkeit beim Gießen der dünnen Rohblöcke hoch und entsprechend auch die Höhe der Keilverengung des Kokilleinnenraumes, in dem man den dünnen Rohblock gießt, ist groß, aber in der Anmeldung diese Höhe wesentlich kleiner ist, weil sie proportional zu der maximalen projektierten Geschwindigkeit beim Gießen der anderen dickeren, geeigneten zum Plattieren, gegossenen in anderem Kokilleinnenraum Schicht ist, welche 3 – 4 Mal niedriger ist. Es ist offenbar, dass die Geschwindigkeit beim Gießen der geeigneten zum Plattieren Schicht die gesamte Geschwindigkeit beim Gießen des plattierten Rohblockes bestimmt.

Entsprechend dem Punkt 4 der Patentansprüche für das Stranggussverfahren der plattierten Rohblöcke nach den Punkten 1 – 3 wird der plattierte Rohblock auf der Stranggussmaschine für die Knüppel von krummen oder radialen Type gegossen.

Der Guss des plattierten Rohblockes auf der Stranggussmaschine für die Knüppel von krummen oder radialen Type ermöglicht auch im vorgelegten Verfahren die Vorzüge der Maschinen von genanten Type zu benutzen, – ihre wesentlich kleinere notwendige Höhe und entsprechend niedrigere Anlage-, und Betriebskosten.

Entsprechend dem Punkt 5 der Patentansprüche für das Stranggussverfahren der plattierten Rohblöcke nach dem Punkt 4 wird der plattierte Rohblock so orientiert, dass beim Durchgehen von ihm des krummen oder radialen Teiles auf den entsprechenden Maschinen seine plattierende Schicht auf der konkaven Seite des Rohblockes sich befindet.

Die Orientierung des gegossenen Rohblockes beim Durchgehen von ihm des krummen oder radialen Teiles auf den entsprechenden Stranggussmaschinen für die Knüppel so, dass seine plattierende Schicht auf der konkaven Seite des Rohblockes sich befindet, -gewährleistet die Richtungsübereinstimmung der Rohblockkrümmung, die durch die Temperaturschiefstellungen im seinem Querschnitt hervorgerufen ist, mit seiner Krummbewegungsbahn in entsprechenden Stranggussmaschine für die Knüppel, dass ermöglicht den Rohblock von der Erscheinung in ihm der Temperaturspannungen und der Risse zu schützen.

Entsprechend dem Punkt 6 der Patentansprüche in der Vorrichtung für die Durchführung des Gussverfahren nach den Punkten 1, 2, 3, 4, 5, die die Kokille mit wenigstens zwei, schmalen und breiten, befindenden sich auf verschiedenen Höhen, einer über den anderen, Arbeitsinnenräume aufweist, ist der schmale Innenraum für die Formung der plattierenden Schicht mit gebildeten durch örtliche Krümmung wenigstens einer von beiden seiner breiten Wänden, entsprechender örtlicher Erweiterung mit der Größe b2 versehen, die bedingt durch die Anordnung in der Erweiterung der zuführenden Metallleitung gewählt wird.

Die Ausführung des schmalen Innenraumes für die Formung der plattierenden Schicht mit gebildeten durch örtliche Krümmung wenigstens einer von beiden seiner breiten Wänden, entsprechender, örtlicher Erweiterung mit der Größe b2, die bedingt durch die Anordnung in der Erweiterung der zuführenden Metallleitung gewählt wird, – ist Konstruktive Begründung der Möglichkeit die plattierenden Schicht mit der Dicke gießen, die weniger als die notwendige für das Gießen „unter dem Niveau" ist, aber mit örtlichen Verdickung ausgeführt, die von entsprechender örtlicher Erweiterung des Kokilleinnenraumes formiert wird, in welche der flüssige plattierende Metall unmittelbar „unter dem Niveau" zugeführt wird und damit auch begründet die Möglichkeit oben genante hauptsachliche Aufgabe der Erfindung zu lösen.

Entsprechend dem Punkt 7 der Patentansprüche in der Vorrichtung für die Durchführung des Gussverfahren nach dem Punkt 6 ist die örtliche Krümmung auf jener breiter Wand des Innenraumes für die Formung der plattierenden Schicht ausgeführt, die unmittelbar über dem Innenraum für die Formung der geeigneten zum Plattieren Schicht angeordnet ist.

Die Ausführung der örtlichen Krümmung auf jener breiter Wand des Innenraumes für die Formung der plattierenden Schicht, die unmittelbar über dem Innenraum für die Formung der geeigneten zum Plattieren Schicht angeordnet ist, – ist die konstruktive Begründung für die Möglichkeit des Gusses der dünnen plattierenden Schicht mit örtlichen Verdickung in Form des Vorsprunges auf ihrer gewendeten zu geeigneten zum Plattieren Schicht Oberfläche, dass seinerseits ermöglicht ohne jeglichen Abfalle die plattierte Rohblöcke in den konstruktiv einfacheren und entsprechend billigeren Kokillen mit dem ständigen der Höhe nach Arbeitsinnenraumprofil zu gießen.

Entsprechend dem Punkt 8 der Patentansprüche in der Vorrichtung für die Durchführung des Gussverfahren nach dem Punkt 6 die örtliche Erweiterung des schmalen Innenraumes neben einer von seinen Stirnseiten außen Außenmaßen des Innenraumprofils für die Formung der geeigneten zum Plattieren Schicht ausgeführt ist.

Die Ausführung der örtlichen Erweiterung des schmalen Innenraumes neben einer von seinen Stirnseiten außen Außenmaßen des Innenraumprofils für die Formung der geeigneten zum Plattieren Schicht – ist die konstruktive Begründung für die Gussmöglichkeit glatter dünner plattierenden Schicht für den plattierten Rohblock in den Kokillen mit ständigen der Höhe nach Profil des Arbeitsinnenraumes mit der Verdickung, die sich außen Außenmaßen des plattierten Rohblockes befindet.

Entsprechend dem Punkt 9 der Patentansprüche in der Vorrichtung für die Durchführung des Gussverfahren nach dem Punkt 6 die örtliche Erweiterung des schmalen Innenraumes sich inmitten dieses Innenraumes außen der Außenmaßen der Profilen von wenigstens zwei Innenräumen für die Formung der geeigneten zum Plattieren Schichten befindet.

Die Ausführung örtlicher Erweiterung des schmalen Innenraumes inmitten dieses Innenraumes außen der Außenmaßen der Profilen von wenigstens zwei Innenräumen für die Formung der geeigneten zum Plattieren Schichten – ist auch die konstruktive Begründung für die Gussmöglichkeit in den Kokillen, die den ständigen der Höhe nach Arbeitsinnenraumprofil aufweisen, glatter dünner plattierenden Schicht für den plattierten Rohblock mit der Verdickung, die außen Außenmaßen des plattierten Rohblockes sich befindet, und auch die Möglichkeit den getrennten Verdickungsteil als zusätzlichen Walzknüppel oder hochwertigen Stahlschrott zu benutzen gewährleistet, aber dabei im letzten Fall im gesamten Volumen der Gussproduktion den Stahlschrottanteil halb soviel senkt, dass die ökonomischen Kennziffern im Vergleich mit der vorigen Variante seiner Ausführung verbessert.

Der Charakter der Gussverfahren wird durch die technischen Lösungen gezeigten auf den 17 und die Beschreibungen zu ihnen erklärt.

Es wird gezeigt:

1 – der kombinierter Plan – Schnitt einer von möglichen Variante der Vorrichtungskonstruktion für die Durchführung der Gussverfahren;

2 – der Schnitt A-A auf der 1, beide Ansichten auf die 1 und die 2 sich untereinander in der Projektionsverbindung befinden;

3 – das Profil des plattierten Rohblockes, der mit Hilfe der Vorrichtung vorgestellten auf der 1 und der 2 gegossen war;

4 und 5 – die Profile der Rohblöcke, die nach der zweiten und dritten Variante der Gussverfahren gegossen waren;

6 – der kombinierter Plan – Schnitt vierten Variante der Vorrichtungskonstruktion für die Durchführung des Gussverfahren;

7 – der Schnitt C-C auf der 6.

Um den Charakter der Gussverfahren und verschiedenen angeführten Variante für die Konstruktionen der Vorrichtungen für die Durchführung dieser Gussverfahren verständlicher und einfacher zu machen, haben die ähnliche funktionell Gegenstände auf Den 17 gleiche Positionsnummer.

Außerdem, die Zeichnungen der Vorrichtungskonstruktion für die zweite und dritte Ausführungsvariante der Gussverfahren sind nicht angeführt aus dem Grund, dass sie nah zu der Vorrichtungskonstruktion gezeigten auf der 1 und der 2 sind.

Laut der ersten Variante der Anmeldungsausführung (siehe 1, 2 und 3) wird die plattierende Schicht (1) mit der Dicke b1 so gegossen, dass ihre breite Fläche (2) mit der Verdickung (3) in der Mitte in Form des Vorsprunges mit der Dicke b2 zu der geeigneten zum Plattieren Schicht(4) gewendet ist, d.h. die Verdickung (3) ersetzt das Metallteil in der geeigneten zum Plattieren Schicht (4). Gegossener plattierter Rohblock weist die Breite a und die Dicke b3 auf. Dargestellte auf der 1, 2 Vorrichtung für das Gießen des plattierten Rohblockes – die Kokille (5) – weist den oberen schmalen (6) Innenraum mit der örtlichen Erweiterung (7) in der Mitte (siehe 1) und auch breiten (8), versetzten nach unten vom schmalen Innenraum auf. Die linke (9) breite Wand der Kokille (5) gemeinsame für die beide Innenräume (6) und (8) ist glatt und flach. Und jeder von den Innenräumen von der rechten Seite weist eigene breite Wand auf: der Innenraum (6) weist im oberen Teil der Kokille (5) die breite Wand (10) mit bildenden die örtliche Erweiterung (7), örtlichen Krümmung (11) auf, und der Innenraum (8) weist die versetzte nach unten von der Wand (10) mit gewissen kleinem Abstand und rechts, glatte, breite Wand (12) auf. Schmale Wände (13) sind gemeinsame für beide Innenräume (6) und (8), aber haben verschiedene Breiten – sie sind oben und bis dem Anfang der Wand (12) schmaler und weiter auf der Höhe der Wand (12) breiter. Beide Innenräume (6) und (8) sind durchgehend ohne Boden gefertigt.

So wird der Profil des Innenraumes (6) aus den gewendeten zu ihm inneren Oberflächen (Flächen) – oberem Teil der Wand (9), der Wand (10), seiner örtlichen Krümmung (11) und oberen schmalen Teilen der seitlichen Wände (13) gebildet. Das Kontur (Profil) gezeigten auf der 3 dünner plattierenden Schicht (1) mit ihrer Verdickung (3) wiederholt das Profil des Innenraumes (6).

Das Profil des Innenraumes (8) wird aus inneren Oberflächen (Flächen) – unterem Teil der Wand (9), der Wand (12) und unteren breiten Teilen der seitlichen Wände (13) gebildet. Aber das Profil der geeigneten zum Plattieren Schicht übereinstimmt mit dem Profil des Innenraumes (8) nicht. Weil das Teil des Innenraumvolumens (8) mit Schicht (1) besetzt ist, wird das Profil der Schicht (4) von links durch die gewendete zu ihr Fläche (2) und die Verdickung (3) der Schicht (1) beschränkt.

Von oben in die Erweiterung (7) des Innenraumes (6) ist die Metallleitung (14) in Form der Rohre gesenkt, die den Boden (15) und angeordnete etwas höher des Bodens (15), seitliche Öffnungen (16) aufweist. Die örtliche Erweiterung (7) des Innenraumes (6) wird mit der Größe b1 gefertigt, die ausreichend für die Anordnung in ihr der zuführenden Metallleitung ist, um bei normalem Temperaturregime für das Gießen zwischen der inneren Oberflächen der Erweiterung (7) und der Metallleitung (14) keine so genante „Brücken" aus dem erstarrtem Metall erscheinen konnten. In den Innenraum (8) ist die gefertigte in Form einer durchgehender Rohre ohne Boden Metallleitung (17) versenkt.

Von unten zu der Wand (10) mit seinem Oberteil ist der Vorhang (18) befestigt, der aus zu der Wirkung der geschmolzenen Stahl standfestem Stoff (zum Beispiel, dem gleichen wie auch für die Herstellung der Metallleitungen für das Gießen „unter dem Niveau"), gefertigt wird und der mit seinem Unterteil in den Innenraum (8) versenkt ist und von seinen beiden Seiten mit den schmalen Wänden (13) der Kokille (5) in Berührung kommt. Gezeigter auf der unteren Zeichnungshälfte der 1 örtlicher Schnitt ist auf der 2 in dem Zwischenraum zwischen dem Innenraum (6) und (8) und entsprechend der Wänden (10) und (12) ausgeführt. Dieser Schnitt ist auf der 1 durch die Schraffierung entsprechenden „geschnittenen" Zeichnungen der Wände (9) und (13) bezeichnet und durch diesen Schnitt wird auch der Vorhang (18) „geschnitten". Die Pfeile (19) bezeichnen die Richtung der Zuführung flüssigen Metalls in die Metallleitungen (14) und (17). Die Pfeile (20) auf der 1 und 6 bezeichnen die Zerfließrichtung flüssigen Metalls entlang des Innenraumes (6) durch die Öffnungen (16) in der Metallleitung (14); noch ein Pfeil (20), wie auch die Hälfte der Metallleitung (14), sind durch den oben erwähnten Schnitt so zu sagen „abgeschnitten", weil die ganze Hälfte des Innenraumes (6) „abgeschnitten" wurde.

Der plattierte Rohblock, deren Profil (Querschnitt) auf der 3 gezeigt ist, wird auf oben beschriebenen Maschinen folgendermaßen gegossen.

Von oben durch die Metallleitung (14) in die Erweiterung (7) des Innenraumes (6) nach der Richtung des Pfeils (19) wird für die Formung der plattierenden Schicht (1) das geschmolzene Metall zugeführt. Das Niveau (21) des geschmolzenen Metalls in dem Innenraum (6) der Kokille (5) wird ständig auf der Höhe über die (Offnungen (16) der Metallleitung (14) erhalten.

Gleichzeitig durch die Metallleitung (17) auch von oben in den Innenraum (8) wird für die Formung der geeigneten zum Plattieren Schicht (4) das geschmolzene Metall zugeführt. Das Niveau (22) des geschmolzenen Metalls in dem Innenraum (8) wird ständig über die unteren Stirnseiten des Vorhangs (18) und der Metallleitung (17) erhalten.

Unten der Wand (10) und bis zu dem Niveau (22) des geschmolzenen Metalls in dem Innenraum (8) ist die Fläche (2) der Schicht (1) durch den Vorhang (18) von dem direkten Kontakt mit der Atmosphäre geschützt. Für zuverlässigeren Schutz der Schichtfläche (2) von der Oxydierung wird in den Raum zwischen der Schicht (1) und dem Vorhang (18) die Zuführung des Neutralgases vorgeschlagen (Zuführung des Neutralgases ist auf den 17 nicht gezeigt). Tiefer des Niveaus (22) ist die Fläche (2) der Schicht (1) in den geschmolzene Metall der Schicht (4) versenkt. Das ununterbrochene Versenken wird durch gemeinsames Herausholen aus der Kokille (5) in der Richtung des Pfeils (23) der zusammen miteinander geschweißten Schichten (1) und (4) hervorgerufen.

Unten der Kokille (5) wird die Sekundärkühlung des gegossenen plattierten Rohblockes durchgeführt.

Die zweite und dritte Variante der Profilausführung bei den plattierten Rohblöcken mit der Verdickung (3) der plattierenden Schicht (1) (siehe entsprechende 4 und 5) sind dadurch gekennzeichnet, dass in jeder von ihnen die plattierende Schicht (1) breiter gegossen wird, als die notwendige Breite a des plattierten Rohblockes. Dabei befindet sich die Verdickung (3) außen der Breitgrenzen des plattierten Rohblockes. Gleichzeitiges Gießen des Paares plattierten Rohblöcke (siehe 5) wird mit Hilfe der gemeinsamen für dieses Paar Verdickung (3) durchgeführt. Unter der geeigneten für Sekundärkühlung Kühlzone (auf den

17 nicht gezeigt) wird die Verdickung (3) längsläufig nach der Linie (24) mit Hilfe des Schneidbrenners oder der Scheibenschere (auf der 17 nicht gezeigt) von dem gegossenen Rohblock getrennt.

Man kann die Verdickung (3) nach dem Abschneiden wie selbstständigen Walzknüppel ansehen, aus welchem man die hochwertige Erzeugnisse bekommen kann, weil der Material der Verdickung, wie auch der plattierenden Schicht im ganzem, die hochwertige legierte Stahl ist. Die abgeschnittene Verdickung kann auch als hochwertiger Stahlschrott für die Temperatursenkung in der Gießpfanne mit geschmolzenen im Elektroschmelzofen flüssigen Metall benutzt werden; dabei der Stahlschrott gleiche chemische Zusammensetzung wie plattierende Schicht hat und dadurch auch für ihre Erzeugung geeignet ist.

Die Außenanordnung der Verdickung (3) im gegossenen plattierten Rohblock (siehe 5 und 4) ermöglicht die Konstruktion der Kokille (5) bedeutend zu vereinfachen, weil in diesem Fall die Wand (10) und der Vorhang (18) geradlinig ausgeführt sein können. Außerdem, solche Anordnung der Verdickung ermöglicht die Bedienung des flüssigen Metallspiegels auf dem Niveau (22) zu vereinfachen, weil das Vorhandensein der Krümmung im Zentrum der Wand (10) und des Vorhangs (18) diese Bedienung etwas erschwert.

In vierter Variante der Anmeldungsausführung (siehe die 6 und 7) wird die Verdickung (3) der plattierenden Schicht (1), dank ihrer spezifischen Form, von selbst allein durch die Krusteschwindung beim erstarrenden Rohblock abhanden kommen, für das, im Unterschied von den gezeigten auf der 1 und 2 Variante der Anmeldungsausführung, trägt die entsprechende, komplizierter ausgeführte Form der Erweiterung (7) des Innenraumes (6) bei, die ermöglicht die oben erwähnte Erstarrungsschwindung zu benutzen. In dieser Variante, außer der Krümmung (11) der breiten Wand (10), weist die Erweiterung (7) die ausgeführte, wie ihr Spiegelbild, Krümmung (25) des Oberteiles der breiten Wand (9) (siehe 6) auf. Man sieht auf dem Plan (siehe 6), dass die örtliche Erweiterung (7) weist die spindelförmige Form mit maximalen Abstand, gleichen B2, zwischen den Krümmungen (11) und (25) der Wände (9) und (10) an ihren obersten Teilen, und (siehe 7) allmähliche Keilverengung in der Richtung von oben nach unten bis zu nominalen Breite des Innenraumes (6), die der Breite b1 der Oberteilen der schmalen Wände (13) gleich ist, auf.

Endgültige Profilaußenmaßen des gegossenen plattierten Rohblockes, wie auch in den vorigen Varianten, sind a·b3 gleich.

Zusätzliche Besonderheit der Variante auf den 6, 7 ist die Verfahrendurchführung auf den Maschinen für den Strangguss der Knüppel (die Stranggussmaschine) von krummen oder radialen Type. Aber das ist nicht prinzipielle Besonderheit – beide Varianten (auf den 1, 2 und auf den 6, 7) können wie gradlinig, so auch krummlinig sein. Auf der 7 ist die Kokille (5) gezeigt, dessen Innenraum (8) unter dem Niveau (22) krummlinig (radial) der Höhe nach ausgeführt ist. Die Wand (9) in diesem Fall ist gekürzt ausgeführt, unten ihren Untenrand (26) auf den befindenden sich bei den seitlichen Wänden (13) Randen sind nur kleine Leitbleche (27) belassen, die geeignet für die Lenkung der Rohblockbewegung in der Kokille sind; der Linke aus den Leitbleche (27) klar gezeigt, dank örtlichen Ausreißen (28) auf der 6 ist.

Technologische Besonderheiten der gegebenen Variante sind folgende. Die plattierende Schicht (1) weist kühlerer Zustand auf, als die geeignete zum Plattieren Schicht (4). Sie wird in das flüssige Metall der geeigneten zum Plattieren Schicht (4) schon praktisch erstarrt eingeführt – oben des Unterrandes (26) der Wand (9) wird ihre Außenseite (29) unmittelbaren Kühlung von der Wand (9) und unten des Randes (26) der Wand (9) wird die Seite (29) schon der direkten Wirkung der Sekundärkühlung untergezogen – Brausebad (auf den 6, 7 nicht gezeigt). Deshalb ist prinzipiell solche Orientierung des plattierten Rohblockes, der auf der Stranggussmaschine von krummlingen Type gegossen wird, erwünscht, bei der seine plattierende Schicht (1) von seiner konkaven (aber nicht konvexen) Seite sich befindet. Dabei ist die Außenseite (29) der plattierenden Schicht (1) die äußerste konkave Seite des plattierten Rohblockes. Genante Orientierung ist bevorzugend, weil wegen unregelmäßiger Temperaturverteilung in dem Querschnitt der plattierenden Schicht (1) (ihre Außenseite (29) der direkten Kühlung unterzogen ist und die entgegen gesetzte Fläche (2) – unmittelbaren Erwärmung von dem flüssigen Metall der geeigneten zum Plattieren Schicht (4)) und weil, wie es bekannt ist, kühlere Rohblockschichten kürzer als die wärmere sind, krümmt sich die plattierende Schicht (1) mit der Konvexität zur Seite der wärmeren Schichten. Deshalb ist die vorgeschlagene Orientierung der Sichtung bei dem Rohblock für ihm natürlich: bei anderen gleichen Bedienungen sind die Kreisbogen des kleineren Radius kleiner. Die Sekundärkühlung der Seite (29) bei der Schicht (1) muss nicht intensiv sein und muss noch vor der Stelle der Rohblockgeraderichtung beendet sein, damit die Temperaturunregelmäßigkeiten im Schnitt des ganzen plattierten Rohblockes weniger werden und die Temperaturspannungen in ihm bei seinem Geraderichten ihn nicht rissig machen. Die umgekehrte zu der vorgeschlagenen Orientierung der plattierenden Schicht (1) relativ der Krümmung des gegossenen plattierten Rohblockes ist äußerst unerwünscht, weil sie kann zu den Rissen in der Rohblockkruste und dem Durchbruch der flüssigen Phase führen, dass eine sehr schwerwiegende Störung ist.

Und das Letzte relativ der Varianten auf der 6 und 7.

Wenn h – die Höhe des Innenraumes (6) ist, bei der die Annäherung (Krümmung) (11) und (25) seinen breiten Flächen findet statt, v – maximale projektierte Gussgeschwindigkeit des plattierten Rohblockes oder, das gleiche, der geeigneten zum Plattieren Schicht (4) ist, dann h = k·v, wo k – Proportionalitätskoeffizient ist.

Beim Prozess CSP aus der Auswertung der zugänglichen dem Autor Werte folgt, dass k = 176 mm. min/m.

Wenn wir annehmen v = 1,5 m/min – der Wert, der zum Optimalen beim Guss dicken Gussbrammen nahe gelegen ist, – dann h = 176 mm. min/m·1,5 m/min = 264 mm.

Es scheint auf ersten Blick, dass die besehene vierte Variante des vorgeschlagenen Gussverfahren der plattierten Rohblöcke die vollkommenste und sparsamste ist, aber nehmend in Anbetracht die aufwändige Herstellung des komplizierten Innenraumprofils (6) der Kokille, die Angaben über seinen Verschleiß (bei jeder Abweichung der Gussgeschwindigkeit des Rohblockes von der Optimalen, das bei jeder Auswechselung der geleerten Gießpfanne durch die nachfolgende Volle vorkommt, findet die Unkoordinierung der Bewegungsgeschwindigkeiten des Rohblocks, die Erstarrungsschwindung seiner breiten Flächen und folglich die Reibung der Letzten an verengte Wände des Innenraumes (6) statt; bei üblichen geraden Kokille dieser Verschleißgrund fehlt) und auch entsprechend seine Ersetzperiodizität durch den Neuen man sieht, dass bei Auswahl einer von oben angeführten Variante für konkreten Projekt die Notwendigkeit ihren allseitigen Untersuchung offensichtlich ist.


Anspruch[de]
  1. Stranggussverfahren der plattierten Rohblöcke, das die Zuführung wenigstens zwei verschiedenen Arten des flüssigen Metalls in verschiedene, angeordnete auf verschiedenen Höhen Innenräume (6 und 8) der Kokille (5), getrennter Guss plattierenden Schicht (1) und geeigneter zum Plattieren Schicht (4) in genannten Innenräumen, die Einführung der oben gegossener Schicht in den flüssigen Metall der unten gegossenen Schicht mit vorläufigen Schutz von der Oxidierung der Oberfläche (2) bei der einführenden Schicht (1) und auch das vereinigte Herausholen aus der Kokille der miteinander zusammengeschweißten Schichten (1 und 4) des plattierten Rohblocks, seine Sekundärkühlung und Zuschnitt auf die Maßlängen einschließt, ist dadurch gekennzeichnet, dass beim Guss der plattierten Brammenrohblöcke die plattierende Schicht (1) mit der Dicke gegossen wird, die weniger als die notwendige für das Gießen „unter dem Niveau" (21) ist, aber mit örtlichen Verdickung (3) ausgeführt, die von entsprechenden örtlichen Erweiterung (7) des Innenraumes (6) bei der Kokille (5) formiert wird; dabei der flüssige, geeignete zum Plattieren Metall unmittelbar „unter dem Niveau" (21) zugeführt wird und die örtliche Verdickung (3) der plattierenden Schicht (1), zum Beispiel, in Form des Vorsprunges auf der gewendeten zu der zum Plattieren geeigneter Schicht (4) Oberfläche (2) gegossen wird.
  2. Verfahren nach dem Punkt 1 der Patentansprüche ist dadurch gekennzeichnet, dass die Verdickung (3) der plattierenden Schicht (1) außer dem Ausmaß des plattierten Rohblockes gegossen wird, dabei mit ihrer Hilfe werden ein, zwei und mehrere plattierte Rohblöcke gegossen und unten der Kante der Kokille (5) die Verdickung (3) nach der Verhärtung durch das längsläufige Schneiden von den plattierten Rohblöcken getrennt wird.
  3. Verfahren nach dem Punkt 1 der Patentansprüche ist dadurch gekennzeichnet, dass die plattierende Schicht (1) im Innenraum (6) der Kokille (5) formiert wird, der am oberen Teil die örtliche Erweiterung (7) in der Spindelform mit allmählicher Keilverengung in der Richtung von oben nach unten bis zu der nominalen Breite b1 des Innenraumes (6) aufweist; dabei die Höhe 6 genanter Verengung proportional zu der maximalen projektierten Geschwindigkeit v für das Gießen der plattierten Rohblöcke ist.
  4. Verfahren nach den Punkten 1, 2, 3 der Patentansprüche ist dadurch gekennzeichnet, dass der plattierte Rohblock auf der Stranggussmaschine für die Knüppel von krummen oder radialen Type gegossen wird.
  5. Verfahren nach dem Punkt 4 der Patentansprüche ist dadurch gekennzeichnet, dass der plattierte Rohblock so orientiert wird, dass seine plattierende Schicht (1) auf der konkaven Seite des Rohblockes beim Durchgehen des krummen oder radialen Teiles auf den entsprechenden Stranggussmaschinen für die Knüppel angeordnet wird.
  6. Vorrichtung für die Verfahrendurchführung nach den Punkten 1, 2, 3, 4, 5 der Patentansprüche, die aus der Kokille (5) mit wenigstens zwei, schmalem (6) und breitem (8), befindenden sich auf verschiedenen Höhen, einer über den anderen, Arbeitsinnenräume besteht, ist dadurch gekennzeichnet, dass schmaler Innenraum (6) für die Formung der plattierenden Schicht (1) entsprechende, gebildete durch örtliche Krümmung (11) wenigstens einer Wand (10) von beiden seiner breiten Wänden (9) und (10), örtliche Erweiterung (7) mit der Größe b2 aufweist, die bedingt durch die Anordnung in der Erweiterung (7) der zuführenden Metallleitung (14) gewählt wird.
  7. Vorrichtung nach dem Punkt 6 der Patentansprüche ist dadurch gekennzeichnet, dass die örtliche Krümmung (11) des Innenraumes (6) für die Formung der plattierenden Schicht (1) auf jener breiten Wand ausgeführt ist, die sich unmittelbar über dem Innenraum (8) für die Formung der geeigneten zum Plattieren Schicht (4) befindet.
  8. Vorrichtung nach dem Punkt 6 der Patentansprüche ist dadurch gekennzeichnet, dass die örtliche Erweiterung (7) des schmalen Innenraumes (6) sich neben einer von seinen Stirnseiten außen Profilaußenmaßen des Innenraumes (8) für die Formung geeigneten zum Plattieren Schicht (4) befindet.
  9. Vorrichtung nach dem Funkt 6 der Patentansprüche ist dadurch gekennzeichnet, dass die örtliche Erweiterung (7) des schmalen Innenraumes (6) sich inmitten dieses Innenraumes außen Profilaußenmaßen von wenigstens zwei Innenräumen (8) für die Formung der geeigneten zum Plattieren Schichten (4) befindet.
Es folgen 2 Blatt Zeichnungen






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