[发明专利]铸轮

说明书

技术领域

本发明涉及一种按照权利要求1前序部分所述特征的用于制造金属或金属合金连铸坯的铸轮(Gieβrad，轮形铸模)。

背景技术

铸轮具有在周缘侧的浇注槽，所述浇注槽在铸轮的部分周缘上向外由环绕的带限定边界。所述带由钢制成。所述浇注槽通过用冷却流体、尤其是用水的喷淋而被冷却。这样的铸轮例如应用于线材制造中，以便将液态的非铁金属、例如铜或铝或者铜合金或铝合金铸造成连铸坯。然后由连铸坯在后续的成形方法中制造出线材。所述铸轮围绕其中央的回转轴线旋转，其中，连续环绕的钢带在这样一个区域上遮盖浇注槽，该区域大致相当于所述浇注槽的周缘长度的3/4。因而便由浇注槽和带形成了一个U形的通道，该通道在两个端部处向上开口。液态的非铁金属往一个端部中浇入。被引入浇注通道中的非铁金属在铸轮进行半圈至四分之三圈回转期间在外表面上凝固，以便然后在另一端部作为连铸坯离开所述浇注通道。

由于铸模的旋转，而连续地使浇注槽的另一周缘区域与液态的非铁金属相接触。这一事实导致持久的热交变应力，在极端不利情况下导致过早形成裂纹。

通常，当今的铸轮构造为具有大约40mm的底部厚度(即在浇注槽之下的区域)。但实际有效需要的底部厚度仅为20mm，因而可以通过多次的切削加工、即通过车削去除在浇注槽中产生的裂纹。通常，视工作流程而定，车削大约2mm至5mm的厚度。

已知的是，为了改善散热，将底部厚度从一开始减少到大约20mm。但缺点在于：当出现裂纹时不再存在后续修整加工铸轮的可能性。

对于那些虽然具有较大的底部厚度、但为改善散热然后又在该底部厚度中铣销了深的冷却槽的铸轮，存在着相同的问题。冷却槽的槽深导致后续修整加工不再是可能的，因为会低于20mm的最小厚度。

另一个问题是：由于经常未充分过滤的冷却流体(通常是冷却水)以及由于冷却水在铸轮的灼热表面上蒸发之故而形成沉积物。因这种沉积，散热会随着沉积物厚度的增加而愈发减少。

发明内容

本发明的目的是：提出一种铸轮，利用该铸轮能实现良好的散热，并且该铸轮此外也可提供对浇注槽进行多次后续修整加工的可能性。

该目的对于铸轮通过权利要求1的特征得以实现。

本发明有利的进一步构成是从属权利要求的主题。

按照本发明的用于制造金属或金属合金连铸坯的铸轮具有在周缘侧的浇注槽，该浇注槽在部分长度上由环绕的带限定边界。在浇注槽之下设置底部用于以冷却液进行冷却。所述底部的背离的浇注槽的内侧按照本发明设有成型结构，该成型结构具备仅0.5mm至6mm的成型高度，尤其是所述成型高度处于0.5mm至3mm的范围内。优选所述成型结构具备最大2mm的成型高度。

这样小的成型高度一方面能够显著改善对铸轮的冷却，因为与冷却液相接触的表面明显扩大了。另一方面，所述成型结构由于其限定的高度而如此地小，使得铸轮可以被多次车削，因此，或者可以减少底部厚度，这样又导致较好的散热；或者另一方面在底部厚度不变的情况下可实现更多的后续修整加工，而不会因为过深的成型结构妨碍后续修整加工。

有利地，所述成型结构被构造为：产生尽可能大的表面。所述成型结构因此可以不仅在铸轮的内侧的区域中延伸，而且也在侧翼的外侧上延伸，浇注槽处于它们之间。由此总体上扩大了形成成型结构的面(面积)。所述底部的径向的端侧也可以设有这种成型结构。

另一措施是，所述成型结构由许多沟槽形成。这些沟槽应该-基于容易的加工可能性-沿铸轮的周向环绕地延伸。制造可以通过车削所述沟槽来实现。

成型结构本身应该就其表面而言实现最大化。所述成型结构优选是锯齿形或波浪形成型轮廓。如果成型结构过于纤细，则各个沟槽可能被堵塞，从而与冷却液相接触的表面又再次减小。因此，所述沟槽应该具有优选15°至90°的张角。尤其是张角为45°至60°。一方面，这样的沟槽能够较容易地(作为具有彼此平行延伸之侧壁的沟槽)加以制造。另一方面，在所述张角的情况下几乎不出现毛细力，所以冷却液不会被吸入沟槽中并且在那里保持，而是持续进行替换。热量可更好地导出。

为了避免附着物，铸轮的底部和/或侧翼的那些以冷却液加载的区域可以设有涂层，该涂层为铸轮提供保护以防冷却液沉积。

所述涂层可以是防粘的涂层。尤其是，所述涂层包含硅化合物、铝化合物或钛化合物。优选涉及具有4μm和10μm之间层厚的所谓的纳米涂层或者莲花效应(Lotuseffekt)涂层。所说纳米涂层应理解为如下所述的结构，该结构的分子在100纳米以下的尺寸标准内变动。