Die Grenze zwischen Knüppel und Vorblock ist nicht scharf; meist nennt man Querschnitte bis etwa 160 mm Quadrat Knüppel und größere Quadrate und Rechtecke Vorblöcke. Die Rohre für beide werden gleich gefertigt, doch fast jeder Parameter verschiebt sich mit wachsendem Querschnitt, und ab einem Punkt ist ein einteiliges Rohr gar nicht mehr die richtige Kokille.
| Merkmal | Knüppel | Vorblock |
|---|---|---|
| Querschnitt | Kleiner: 70 × 70 bis ~160 × 160 mm, Ø90–Ø160 | Größer: 165 × 165 bis 200 × 200 und mehr, rechteckig bis 150 × 520, Ø180–Ø500 |
| Kokillenbauart | Einteiliges Knüppelrohr | Einteiliges Rohr bis zu einer Grenze; darüber Plattenkokillen |
| Wandstärke | 8–12 mm | 12–20 mm und mehr |
| Gießradius | typisch R4–R9 | typisch R9–R15 |
| Gießgeschwindigkeit | Höher: 2–4,5 m/min | Niedriger: 0,6–1,5 m/min |
| Kühlung | anwendungsabhängig; oft Ringspalt | anwendungsabhängig; oft Nuten oder Bohrungen |
| Kupfersorte | Cu-DHP / CuAg / CuCrZr | überwiegend CuAg / CuCrZr |
| Konizität | nach Vorgabe; steiler, doppelt oder parabolisch | nach Vorgabe; oft mehrfach, eckenspezifisch |
| Länge | 700–1000 mm | 800–1000 mm |
Der ferrostatische Druck ist in gleicher Tiefe unabhängig vom Querschnitt, doch die freie Breite jeder Seite wächst mit dem Querschnitt und damit die Biegebelastung der Kupferwand. Ein Vorblockrohr 200 × 285 mit 12 mm würde ausbauchen; 16–20 mm sind üblich. Die dickere Wand erhöht die Heißseitentemperatur – ein Grund, warum Vorblockrohre fast immer aus CuAg oder CuCrZr sind.
Ein größerer Querschnitt braucht am Kokillenaustritt eine dickere Schale, um den flüssigen Kern zu halten, und die Schalendicke wächst mit der Verweilzeit – also laufen Vorblockanlagen langsamer. Geringere Geschwindigkeit heißt geringerer Wärmestrom pro Fläche, aber längere Verweilzeit, und die Konizität wird anders berechnet: Die Gesamtschwindung in der Kokille ist größer, das Profil oben flacher und oft eckenspezifisch, um die dicke Schale in den Ecken zu beherrschen.
Knüppelrohre werden meist in einem glatten Ringspalt gekühlt. Vorblockrohre haben öfter gefräste Längsnuten oder gebohrte Kühlkanäle, weil sich bei dickerer Wand und niedriger Geschwindigkeit die Kupfertemperatur mit einem einfachen Spalt schwerer gleichmäßig halten lässt. Der Mantel folgt dem Rohr; siehe Wassermäntel.
Oberhalb von etwa 200 × 300 mm oder bei rechteckigen Querschnitten mit großem Seitenverhältnis wird ein einteiliges Kupferrohr unpraktisch: Der Rohling ist riesig, die Bohrung lässt sich über die Länge nicht genau bearbeiten, der thermische Verzug ist nicht beherrschbar. Vorblock- und Brammenanlagen dieser Größe verwenden Vierplattenkokillen mit Kupferplatten auf Stahlrückplatten. Kupferkokillenplatten aus CuAg und CuCrZr liefern wir nach Zeichnung; die Rohrseiten dieser Website decken Querschnitte bis 150 × 520 mm rechteckig und Ø500 rund ab.
Für Knüppelrohre gelten die Standardgrößen und die Fragen aus unserem Einkaufsratgeber. Bei Vorblockrohren ist jeder Auftrag nach Zeichnung, CuAg oder CuCrZr sind die Regel, und Kühlung und Wassermantel gehören zur Abstimmung. Eine feste Werkstoffregel gibt es in keinem Fall: Eine langsame Vorblockanlage kann Cu-DHP fahren, eine schnelle Knüppelanlage braucht vielleicht CuCrZr.
Ja, Ø180 bis Ø500 mm, R6000–R15000; siehe Tabelle Rundquerschnitte.
Querschnitte wie 150 × 200 oder 160 × 220 werden bei Wand und Sorte wie Vorblöcke, bei der Geschwindigkeit wie Knüppel behandelt; senden Sie die Zeichnung, wir beraten.
Ja, Platten aus CuAg und CuCrZr mit Kühlnuten nach Zeichnung, auch mit Ni-Cr-Beschichtung.
Weitere Seiten: Abmessungstabellen · Kupferkokillenrohre · Kupferwerkstoffe · Kokillenwassermantel
