Der Kauf neuer Kokillen für Stranggussmaschinen ist eine alltägliche Angelegenheit bei der Stahlherstellung. In den meisten Fällen, wenn man den Angaben des Herstellers vertraut, tauscht man die ausgenutzten oder verschleißten Kokillen aus, ohne dass diese auf ihre inneren Dimensionen oder Konizität untersucht werden. Doch Nachforschungen der Tozato Measurements belegen die Notwendigkeit, das Oberflächenprofil auch bei neuen Kokillen zu überprüfen.

Es kommt zu zwei üblichen Situationen: Die gebrauchten Kokillen werden entsorgt, ohne dass ihre Unbrauchbarkeit in der Tat belegt wird; und neue Kokillen werden ohne Inspektion in Betrieb genommen, wobei das vom Hersteller angegebene Profil auf Unregelmäßigkeiten und auf die Taugbarkeit für den zu produzierenden Stahl überprüft werden sollte. In beiden Situationen ist es wichtig, die Konizität zu analysieren. Man muss auch vermeiden, dass neue Kupferkokillen in Gebrauch genommen werden, ohne vorher festzustellen, ob ihr Profil für die Produktion und die Art des Stahls angemessen ist. Es ist nicht ungewöhnlich, beide Situationen anzutreffen.

Jedoch muss man sich fragen, ob die Zahlen und Daten, die vom Kokillenhersteller angegeben werden, frei von jeglichen Fehlereinflüssen sind. In anderen Worten: Ist das Vermessen und Kontrollieren von neuen Kokillen überflüssig?

Können neue Kupferkokillen Dimensionsfehler im Bezug auf ihre Produktinformationen aufweisen?

In der Tat. Wir kamen zu dieser Schlussfolgerung, nachdem unzählige Messungen mit einem Präzisionssystem an Strangguss-Kokillen vorgenommen wurden. Viele neue Kupferkokillen weisen Abweichungen zwischen den gemessenen Werten und der vom Hersteller informierten Konizität auf. Die Unregelmäßigkeiten zwischen realen und theoretischen Werten werden durch die folgenden Graphen veranschaulicht, die die Soll-Werte mit den gemessenen, inneren Dimensionen der Konizität vergleichen:

Mould Profilometer Software Scree showing a profile mismatch

Mould Profilometer Software Scree showing a profile mismatch

Mould Profilometer Software Scree showing a profile mismatch

Aber was bedeutet das für die Produktion?

Eine Kokille, deren Konizität sich außerhalb des projektierten Profils für die Stranggussmaschine befindet, kann sowohl größere Dimensionen (Abbildungen 1 und 3) als auch Kleinere (Abbildung 2) aufweisen.

Wenn die realen Dimensionen größer sind als die Angaben des Herstellers, wird die neue Kokille dieselbe Leistungsfähigkeit haben wie eine verschlissene, ausgebrauchte Kokille, da die erstarrende Schale den Kontakt zur Kokille frühzeitig verlieren kann, was zu Oberflächendefekten des Stahls führt.

Auf der anderen Seite, wenn die Dimensionen kleiner als das theoretische Profil sind, wird die Schale ebendiese Dimensionen annehmen, was die lineare Masse des Rohlings verringert. Außerdem werden die Reibungskräfte innerhalb der Kokille erhöht, wodurch auch Oberflächendefekte häufiger auftreten.

Fazit

Die Anwendung eines vertraulichen Mess-Systems für das Oberflächenprofil von Kokillen wird somit zum Grundstein nicht nur der Qualitätskontrolle, sondern auch der besseren Kontrolle des Produktionsverfahrens. Diese Anliegen werden von den größten Stahlherstellern der Welt geteilt, um den Bedürfnissen und der Nachfrage eines immer anspruchsvolleren Marktes gerecht zu werden.