DE1558259C3

DE1558259C3 - Vorrichtung zum kontinuierlichen Gießen von Metall

Info

Publication number: DE1558259C3
Application number: DE1558259A
Authority: DE
Inventors: Jacques Metz Dumont-Fillon (Frankreich)
Original assignee: Institut de Recherches de la Siderurgie Francaise IRSID
Current assignee: Institut de Recherches de la Siderurgie Francaise IRSID
Priority date: 1966-04-08
Filing date: 1967-04-05
Publication date: 1974-10-10
Also published as: ES338758A1; DE1558259B2; BE696577A; SE320158B; LU53344A1; CH467121A; GB1181453A; DE1558259A1; US3452809A; CS158199B2; AT268570B; FR1483849A

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum kontinuierlichen Gießen von flüssigem Metall mit vier je eine Seitenfläche eines Gießkanals bildenden flexiblen, über Umlenkrollen zugeführten endlosen Bändern, wobei jedes Band senkrecht auf dem benachbarten Band steht. ':;

Bei einer bekannten Gießvorrichtung der vorgenannten Art (USA.-Patentschrift 594 583) ist der Abstand zweier einander gegenüberliegender Seitenflächen ein für allemal gegeben, so daß sich infolge der durch Abkühlung bewirkten Schrumpfung des erstarrenden Metalls ein Zwischenraum zwischen den Seitenflächen der Gießvorrichtung und der Oberfläche des Metalls bildet. Dieser die Wärme schlecht leitende Zwischenraum verzögert die Abkühlung des Metalls beträchtlich. Es bildet sich sogar gelegentlich eine Erwärmung des Gußblockes, dessen Gußrinde so dünn ist, daß Durchbrechungen zu befürchten sind.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die bekannte Gießvorrichtung der eingangs beschriebenen Art dahingehend zu verbessern, daß zwischen dem erstarrenden Metall und den vier Seitenflächen der Gießvorrichtung trotz des durch die Abkühlung verursachten Schrumpfens dauernder Kontakt aufrechterhalten wird.

Zur Lösung dieser Aufgabe wird gemäß der Erfindung vorgeschlagen, daß die Mittellinien eines jeden Bandes gegenüber der Mittellinie des von den Bändem gebildeten Gießkanals geneigt sind und diese Mittellinien in verschiedenen Ebenen liegen, wobei die Neigung der einzelnen Bänder gegenüber der Mittellinie des Gießkanals und auch die Neigung des einzelnen durch jeweils ein Band und die Mittellinie des Gießkanals gebildeten geometrischen Systeme gleichgerichtet ist, und daß jedes einzelne Band mit einer Seitenkante gegen die Fläche des in dem gleichen Umlauf sinn benachbarten Bandes anliegt, so daß die vier Bänder einen Raum begrenzen, der die Gestalt eines Pyramidenstumpfes mit rechteckigem Querschnitt aufweist, dessen größere Rechteckfläche an der Einlaufstelle des Metalls liegt. Die die Seitenflächen der Gießvorrichtung bildenden Bänder sind dabei so angeordnet, daß der durch sie gebildete rechteckige Pyramidenstumpf der Form entspricht, die der erstarrende Metallfluß üblicherweise annimmt.

Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen. Insbesondere kann mit den erfindungsgemäß angeordneten Bändern im Falle einer zwei Freiheitsgrade aufweisenden beweglichen Anordnung ein Pyramidenstumpf mit wahlweise geneigten Seitenflächen gebildet werden, so daß die Form der Gießvorrichtung der sich jeweils einstellenden Gestalt des bei der Erstarrung schrumpfenden Metallstranges angepaßt werden kann. Damit kann man nacheinander mit derselben Gießvorrichtung Metalle der unterschiedlichsten Ausdehnungskoeffizienten vergießen und trotzdem einen dauernden Kontakt zwischen den vier Seitenflächen des sich bildenden Gußkörpers und den vier Bändern der Gießvorrichtung aufrechterhalten.

In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Gießvorrichtung in schematischer Weise dargestellt. Es zeigt

F i g. 1 eine Seitenansicht der erfindungsgemäßen Vorrichtung als Ganzes,

F i g. 2 eine Draufsicht auf die Gießvorrichtung,
F i g. 3 einen waagerechten Schnitt durch ein Einzelteil der Vorrichtung nach der Schnittlinie a-b der Fig. 4,

Fig.4 einen senkrechten Schnitt durch dasselbe Einzelteil nach der Schnittlinie c-d der F i g. 3.

Oberhalb der Gießvorrichtung 1 ist der das flüssige Metall 2 enthaltende Behälter 3 angeordnet. Die Ausflußgeschwindigkeit des Matalls wird in bekannter Weise, beispielsweise durch Einhaltung eines konstanten Niveaus 4 in dem Behälter 3 geregelt.
Die Gießvorrichtung wird aus vier endlosen Bändem 5, 5 a, 5 b, 5 c gleicher Breite aus flexiblem Blech gebildet, von denen jedes über drei Umlenkrollen 6, 7,8 bzw. 6 a, 7 a, 8 a bzw. 6 b, 7 b, 8 b bzw. 6 c, 7 c, 8 c geführt wird, deren Achsen 9, 10, U bzw. 9a, 10a, Ua bzw. 9b, 10b, Hb bzw. 9c, 10 c, 11 c in den seitlichen Wangen je eines Gestells 16, 16 a, 16 b, 16 c gelagert sind. Die Achsen korrespondierender Umlenkrollen liegen in jeweils zueinander windschiefen Ebenen und zwar derart, daß

1. die Mittellinie eines jeden Bandes, beispielsweise die Mittellinie 12 des Bandes 5 gegenüber der Mittellinie des Gießkanals geneigt angeordnet ist, und

2. jedes Band mit einer Seitenkante der den Gießkanal bildenden Bandstrecke gegen die eine Seitenwand des Gießkanals bildende Bandstrecke des im Uhrzeigersinn benachbarten Bandes anliegt. Der Winkel zwischen den Mittellinien der einzelnen Bänder und der Mittellinie des Gießkanals und die Neigung der einzelnen Bänder gegeneinander sind in der Zeichnung der besseren Darstellung wegen übertrieben groß gezeichnet. In Wirklichkeit sind diese Winkel von der Größenordnung einiger Grade.

Aus F i g. 1 ist ersichtlich, daß die Kante der eine Seitenwand des Gießkanals bildenden Strecke des Bandes 5 a schräg gegen die eine andere Seitenwand des Gießkanals bildende Strecke des Bandes 5 anliegt, dessen entsprechende Kante schräg gegen die eine andere Wand des Gießkanals bildende Strecke des Bandes 5 b anliegt. Der von den vier gegeneinander anliegenden Bändern gebildete Raum hat die Gestalt eines Pyramidenstumpfes und entspricht genau der Gestalt, die das Metall während seines Durchflusses durch die Gießvorrichtung im Augenblick seiner Erstarrung annimmt. Das Metall verläßt die Gießvorrichtung 1 in der Gestalt eines Gußblockes, der von den Abzugsrollen 15 und 15« nach unten abgezogen wird, die von in der Zeichnung nicht dargestellten Motoren angetrieben werden.

Die Achsen der einzelnen jeweils ein Band führenden Rollen sind in den Wangen jeweils eines schwenkbar angeordneten Rollenträgers gelagert. Die Achsen 9 b, 10 b und 11 b der Rollen 6 b, 7 b und 8 b sind beispielsweise in dem Rollenträger 16 b gelagert. In analoger Weise sind die übrigen Rollen in den Rollenträgern 16, 16 α und 16 c gelagert. In den Rollenträgern 16,16 a, 16 b und 16 c sind Arme verankert, die kleine Anpreßrollen tragen, deren Aufgabe es ist, die Bänder in engem Kontakt mit dem erstarrenden Metall zu halten. Der Rollenträger 166 weist Arme 17 b, 18 b, 19 b und 20 & auf, an denen die Achsen der Anpreßrollen 21 b, 22 b, 23 b und 24 b gelagert sind. Entsprechende Arme 17 bis 20, 17 α bis 20 α und 17 c bis 20 c sind an den Rollenträgern 16,16 α und 16 c angeordnet und dienen als Lager für die Achsen der Anpreßrollen 21 bis 24, 21 a bis 24 α und 21 c bis 24 c. Jede dieser Rollen wird mittels Schraubenfedern 25 bis 28, 25 α bis 28 a, 25 b bis 28 & und 25 c bis 28 c gegen das entsprechende Band gepreßt, so daß zwischen den vier Bändern und dem Metall ein dauernder Kontakt besteht.

Um die Abkühlung des Metalls zu beschleunigen sind an den einzelnen Rollenträgern Düsen 29 vorgesehen, mittels deren auf die ganzen gegen das Metall anliegenden Flächen der Bänder Wasser 30 gesprüht wird.

Zur besseren Mitnahme der Bänder weisen die Anpreßrollen an ihrem Umfang eine Vielzahl von Höckern auf. Auf diese Weise kann das zersprühte Wasser auch an die gegen die Umlenkrollen anliegenden Teile der Bänder gelangen. Die Mittel zur Schwenkbewegung der Rollenträger 16, 16 a, 16 b und 16 c sind lediglich in den F i g. 3 und 4 eingezeichnet.

Aus F i g. 2 ist die Anordnung der gegeneinander geneigten Rollenträger und das gegenseitige Übereinandergreifen der den Kanal bildenden Strecken der Bänder besonders deutlich ersichtlich.

Die F i g. 3 und 4 zeigen insbesondere die gelen- ' kige Anordnung eines der Rollenträger 16 sowie die am Umfang einer der Rollen 23 angeordneten Hökker 31.

Der bewegliche Träger 16 der Rollen 6,7 und 8 weist zwei Wangen 32 und 33 sowie zwei Holme 34 und 35 auf. An dem Holm 34 ist ein Kugelgelenk 36

ίο angeordnet, das über einen Arm 38 mit einem Gestellteil 37 verbunden ist. Ein in einem Kugelgelenk 40 gelagertes und sich auf dem Gestellteil 37 abstützendes hydraulisches Druckorgan 39 wirkt über ein Kugelgelenk 41 auf die Wange 33 des Rollenträgers

16. Auf Grund der Lagerung des Rollenträgers 16 mittels des Kugelgelenkes 36 kann dieser eine erste Schwenkbewegung um eine Achse ausführen, die senkrecht auf der durch die Mittellinie des Bandes 5 und das Gelenk 36 gebildeten Ebene, also senkrecht zur Zeichenebene der F i g. 4 steht. Eine zweite Schwenkbewegung erfolgt um eine Achse, die senkrecht auf dem in Kontakt mit dem Metall stehenden Teil des Bandes 5 steht. Dieselben Schwenkbewegungen können von den übrigen Rollenträgern ausgeführt werden.

Durch diese doppelte Schwenkbewegung der vier Rollenträger wird der von den vier Bändern umschlossene Raum und insbesondere der Neigungswinkel der vier Seitenflächen des Pyramidenstumpfes verändert, so daß man die Gestalt der Gießvorrichtung dem erstarrenden Metall anpassen und in Abhängigkeit des Ausdehnungskoeffizienten des erstarrenden Metalls ändern kann.

Die erfindungsgemäße Vorrichtung eignet sich zum kontinuierlichen Gießen aller Art von Metallen, insbesondere aber zum kontinuierlichen Herstellen von Stahlguß.

Die Inbetriebnahme der erfindungsgemäßen Vorrichtung erfolgt auf folgende Weise: Nachdem die Anpreßfedern 25 bis 28 usw. blockiert wurden, wird ein Probegußblock, dessen Abmessungen etwas kleiner sind als diejenigen der Gießvorrichtung in ihrer Ausgangsgestalt beim Beginn des Gießvorganges, in die Gießvorrichtung eingeführt. Darauf wird die Blockierung der Federn aufgehoben, so daß der Probeblock, der im übrigen von den Abzugsrollen 15 und 15 α erfaßt wird, von den Wänden der Gießvorrichtung gehalten wird. Man bedeckt den Probeblock mit einer Schicht von Asbest und Stahlgries, worauf man das flüssige Metall in den oberen Teil der Gießvorrichtung einfließen läßt, in der es im Kontakt mit den kalten Seitenwänden der Gießvorrichtung allmählich erstarrt. Darauf werden die die Abzugsrollen antreibenden Motoren in Betrieb gesetzt. Das flüssige Metall erfüllt nach und nach die Gießvorrichtung, aus der der Probeblock mittels der Abzugsrollen herausgezogen wird. Gleichzeitig werden infolge der Abwärtsbewegung des Probeblockes sowie des nachfolgenden erstarrenden Metalls die Bänder 5, Sa, Sb und 5 c in Umlauf versetzt und der Probeblock sowie das erstarrte Metall mittels der Abzugsrollen 15 und 15 α aus der Gießvorrichtung gezogen.

Das in der Zeichnung dargestellte Ausführungsbeispiel einer Gießvorrichtung weist einen quadrati-

sehen Querschnitt auf. An dessen Stelle kann jedoch eine in gleicher Weise ausgebildete Gießvorrichtung mit rechteckigem Querschnitt, d. h. mit je zwei unterschiedlich breiten Seitenwänden, Verwendung finden.

Claims

Patentansprüche:

1. Vorrichtung zum kontinuierlichen Gießen von flüssigem Metall mit vier je eine Seitenfläche eines Gießkanals bildenden flexiblen, über Umlenkrollen zugeführten endlosen Bändern, wobei jedes Band senkrecht auf dem benachbarten Band steht, dadurch gekennzeichnet, daß die Mittellinien (12) eines jeden Bandes (5,5 a, 5 b, 5 c) gegenüber der Mittellinie des von den Bändern gebildeten Gießkanals geneigt sind und diese Mittellinien in verschiedenen Ebenen liegen, wobei die Neigung der einzelnen Bänder gegenüber der. Mittellinie des Gießkanals und auch die Neigung der einzelnen durch jeweils ein Band und die Mittellinie des Gießkanals gebildeten geometrischen ■ Systeme gleichgerichtet ist, und daß jedes einzelne Band mit einer Seitenkante gegen die Fläche des in dem gleichen Umlaufsinn benachbarten Bandes anliegt, so daß die vier Bänder einen Raum begrenzen, der die Gestalt eines Pyramidenstumpfes mit rechteckigem Querschnitt aufweist, dessen größere Rechteckfläche an der Einlauf stelle des Metalls liegt.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Umlenkrollen (6,7,8) eines Bandes in einem Rollenträger (16) gelagert sind, der an einem ortsfesten Gestellteil (37, 38) so angelenkt ist, daß er gegenüber diesem zwei Freiheitsgrade aufweist, so daß die Bänder einen rechtwinkligen Pyramidenstumpf mit variabler Verjüngung entsprechend der Gestalt des erstarrenden Metalls bilden.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Neigungswinkel der vier die Seitenwände des von den Bändern (5) gebildeten, die Form eines Pyramidenstumpfes aufweisenden Gießkanals den durch die Schrumpfung des Metalls gebildeten Keilwinkeln der Seitenflächen des erstarrenden Metallblockes entsprechen.

4. Vorrichtung; nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß; die Bänder (5) mittels federnder Druckglieder (21, 22, 23, 24) gegen das erstarrende Metall gepreßt werden und in dauerndem Kontakt mit dem erstarrten Metall gehalten werden.