DE19737117A1 - Doppelwalzengießen - Google Patents
DoppelwalzengießenInfo
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- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B22—CASTING; POWDER METALLURGY
- B22D—CASTING OF METALS; CASTING OF OTHER SUBSTANCES BY THE SAME PROCESSES OR DEVICES
- B22D11/00—Continuous casting of metals, i.e. casting in indefinite lengths
- B22D11/06—Continuous casting of metals, i.e. casting in indefinite lengths into moulds with travelling walls, e.g. with rolls, plates, belts, caterpillars
- B22D11/0622—Continuous casting of metals, i.e. casting in indefinite lengths into moulds with travelling walls, e.g. with rolls, plates, belts, caterpillars formed by two casting wheels
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- B22D11/068—Accessories therefor for cooling the cast product during its passage through the mould surfaces
- B22D11/0682—Accessories therefor for cooling the cast product during its passage through the mould surfaces by cooling the casting wheel
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Description
Die Erfindung betrifft das Doppelwalzengießen von Me
tallband. Spezielle, aber nicht ausschließliche Anwendung hat
sie auf das Gießen von Eisenmetallband.
In einer Doppelwalzen-Gießmaschine wird schmelzflüssiges
Metall zwischen ein Paar gegenläufig gedrehte waagerechte
Gießwalzen eingeführt, die abgekühlt werden, so daß Metall
schalen an den sich bewegenden Walzenflächen erstarren und am
Spalt zwischen ihnen zusammengeführt werden, um ein erstarr
tes Banderzeugnis herzustellen, das nach unten aus dem Spalt
zwischen den Walzen abgegeben wird. In der Verwendung hierin
bezeichnet der Begriff "Spalt" den allgemeinen Bereich, an
dem die Walzen am engsten zusammen sind. Das schmelzflüssige
Metall kann aus einer Pfanne in einen kleineren Behälter ge
gossen werden, aus dem es durch eine über dem Spalt angeord
nete Metallabgabedüse fließt, um es in den Spalt zwischen den
Walzen zu leiten, wodurch ein Gießbad aus schmelzflüssigem
Metall gebildet wird, das auf den Gießflächen der Walzen un
mittelbar über dem Spalt gehalten wird. Dieses Gießbad kann
zwischen Seitenplatten oder -dämmen eingeschlossen sein, die
in Gleiteingriff mit den Enden der Walzen gehalten werden.
Allgemein sind die Gießflächen der Gießwalzen durch Au
ßenumfangswände gebildet, die mit längs verlaufenden Kühlwas
serdurchgängen versehen sind, zu und aus denen Wasser durch
allgemein radiale Durchgänge in den Endwänden der Walzen ge
führt wird. Beim Gießen von Eisenmetallen müssen die Walzen
schmelzflüssiges Metall mit sehr hohen Temperaturen in der
Größenordnung von 1640°C tragen, und ihre Begrenzungsflächen
müssen durchweg auf einer sehr gleichmäßigen Temperatur ge
halten werden, um ein gleichmäßiges Erstarren des Metalls zu
erreichen und eine lokalisierte Überhitzung der Walzenfläche
zu vermeiden.
Festgestellt wurde, daß eine wirksame Abkühlung der Au
ßenendecken der Walzen ein besonderes Problem darstellt. Be
kannt ist die Bereitstellung von Umfangskerben an den Außen
ecken der Walzen, um die Seitendammplatten mit einer Gleit
passung aufzunehmen. Durch diese Anordnung können die Walzen
enden wirksam gekühlt werden, da das Gießbad an einer Positi
on endet, die nach innen von den Enden der Umfangswand der
Walze angeordnet ist, und die Kühlwasserdurchgänge direkt
über diesen Bereich der Wand verlaufen, obgleich diese Anord
nung nur mit relativ dicken Umfangswänden verwendet werden
kann. Zur wirksameren Abkühlung ist es wünschenswert, eine
dünnere Umfangswand zu haben und die Kühldurchgänge näher an
der Begrenzungsfläche dieser Wand anzuordnen. Damit ist ge
wöhnlich ein Einkerben der Walzenenden ausgeschlossen, und
die Seitendammplatten müssen in diesem Fall einen Eingriff
mit den Außenenden der Umfangswand herstellen, so daß sich
das Gießbad bis zu den Walzenenden erstreckt. Die Wasserfluß
durchgänge in der Umfangswand der Walze durchqueren nicht
diesen Bereich, und eine lokalisierte Erwärmung der Außen
ecken der Walze wird zu einem schwerwiegenden Problem.
Dem Problem lokalisierter Erwärmung der Außenecken der
Gießwalzen widmet sich die in der Australischen Patentanmel
dung 33021/95 offenbarte Erfindung, bei der zu und aus den
Längsdurchgängen fließendes Kühlwasser durch Übergangsdurch
gänge in die Eckenbereiche der Walzen geleitet wird, um eine
wirksamere Abkühlung in diesen Bereichen vorzusehen. Aller
dings war es nicht möglich, eine absolut gleichmäßige Abküh
lung von einer Seite der Walze zur anderen zu erreichen und
insbesondere eine gleichmäßige Abkühlung an beiden Endecken
einer einzelnen Walze zu erhalten. Deutlich wird dieses Pro
blem durch die Herstellung von Band mit asymmetrischem Quer
schnitt, d. h. Band mit einer asymmetrischen Dickenänderung
über die Breite des Bands.
Der am stärksten erwünschte Bandquerschnitt kann je nach
der für das Band beabsichtigten speziellen Verwendung variie
ren. Soll beispielsweise das Band im Anschluß kaltgewalzt
werden, sollte es möglichst mit einer kleinen positiven Wöl
bung in der Mitte hergestellt werden, d. h., es sollte in der
Mitte geringfügig dicker als an seinen Kanten sein. Soll da
gegen das Band anschließend in seinem Gießzustand verwendet
werden, so kann es mit gleichmäßiger Dicke über seine Breite
hergestellt werden. Die Gießwalzen müssen maschinell auf ein
solches Anfangsprofil bearbeitet werden, daß sie bei ihrer
Ausdehnung bei Erwärmung auf ihre Betriebstemperatur ein Pro
fil annehmen, das ein Band mit der erforderlichen Form her
stellt. In allen Fällen ist es wünschenswert, daß die Form
des Bands symmetrisch ist. Indes hat sich dies als äußerst
schwierig erwiesen, und wir stellten insbesondere fest, daß
die Form des Bands gewöhnlich von der erwünschten konstrukti
ven Form zu den Außenkanten des Bands abweicht und speziell
ein Kantenrand häufig wesentlich dicker als der andere ist.
Nach umfangreichen Versuchen und Modellierungen bestimmten
wir, daß diese Schwankungen Folge von Änderungen der Kühlwir
kung von einer Seite der Walzen zur anderen sind. Die Erfin
dung widmet sich diesem Problem durch eine Anordnung, bei der
der Wasserfluß zu einer der Walzen gegenläufig zum Wasserfluß
zur anderen Walze geleitet wird. Festgestellt wurde, daß sich
dadurch die Symmetrie des Bandprofils stark verbessert.
Erfindungsgemäß wird ein Verfahren zum Stranggießen von
Metallband bereitgestellt, das die folgenden Schritte auf
weist: Einleiten von schmelzflüssigem Metall in den Spalt
zwischen einem Paar paralleler gekühlter Gießwalzen, um ein
Gießbad des schmelzflüssigen Metalls zu bilden, das auf Gieß
flächen der Walzen über dem Spalt getragen wird, und Drehen
der Walzen, um ein erstarrtes Metallband herzustellen, das
nach unten aus dem Spalt abgegeben wird, wobei die Außenbe
grenzungsflächen der Gießwalzen durch einen Kühlwasserfluß
durch Wasserdurchgänge gekühlt werden, die in den Walzen an
grenzend an diese Flächen und längs der Walzen verlaufen, der
Wasserfluß für jede Walze zu den Längsdurchgängen in dieser
Walze durch Radialdurchgänge in einer Endwand dieser Walze
geleitet wird und aus den Längsdurchgängen durch weitere Ra
dialdurchgänge in einer geeigneten Endwand dieser Walze
fließt, der Wasserfluß zu einer der Walzen zu den Radial
durchgängen in der Endwand dieser Walze an einem Ende der den
Spalt bildenden Walzenanordnung geleitet und von den Radial
durchgängen in der Endwand am anderen Ende der Walzenanord
nung weggeführt wird, und der Wasserfluß zur anderen der Wal
zen zu den Radialdurchgängen in der Endwand dieser anderen
Walze an dem anderen Ende der Walzenanordnung geleitet und
von den Radialdurchgängen in der Endwand an dem einen Ende
der Walzenanordnung weggeführt wird, wobei die Wasserflüsse
zu beiden Walzen im wesentlichen die gleiche Temperatur ha
ben.
Vorzugsweise wird das Kühlwasser für beide Walzen aus
einer gemeinsamen Kühlwasserversorgung abgegeben.
Außerdem stellt die Erfindung eine Vorrichtung zum
Stranggießen von Metallband bereit, die aufweist: eine Anord
nung aus einem Paar Gießwalzen, die einen Spalt zwischen sich
bilden und jeweils mit Wasserflußdurchgängen versehen sind,
die angrenzend an die Außenbegrenzungsflächen der Walzen
längs der Walzen verlaufen, eine Metallabgabedüse zur Abgabe
von schmelzflüssigem Metall in den Spalt zwischen den Gieß
walzen, um ein Gießbad aus schmelzflüssigem Metall zu bilden,
das auf den Gießwalzenflächen über dem Spalt getragen wird,
eine Walzenantriebseinrichtung, um die Gießwalzen in gegen
läufigen Drehrichtungen anzutreiben, um ein erstarrtes Me
tallband herzustellen, das nach unten aus dem Spalt abgegeben
wird, und eine Kühlwasser-Zufuhreinrichtung zur Zufuhr von
Kühlwasser zu den Längsdurchgängen in den Walzen, wobei jede
Gießwalze aufweist: eine Mittelwelle, auf der die Walze zur
Drehung um eine Mittelachse angeordnet ist, eine Umfangswand,
die um die Mittelachse angeordnet und mit den längs verlau
fenden Wasserflußdurchgängen versehen ist, und Wände, die
zwischen der Welle und den Enden der Umfangswand verlaufen,
und die Kühlwasser-Zufuhreinrichtung aufweist: Radialdurch
gänge, die in den Endwänden gebildet sind und mit den jewei
ligen längs verlaufenden Wasserflußdurchgängen der Walzen
kommunizieren, Wasserzufuhrleitungen, um Kühlwasser mit im
wesentlichen der gleichen Temperatur zu den Radialdurchgängen
in der Endwand einer Walze an einem Ende der Walzenanordnung
sowie zu den Radialdurchgängen in der Endwand der anderen
Walze an einem entgegengesetzten Ende der Walzenanordnung zu
führen, sowie Wasserrücklaufleitungen, um Wasser von den Ra
dialdurchgängen in der Endwand der einen Walze an dem entge
gengesetzten Ende der Anordnung wegzuführen und um Wasser von
den Radialdurchgängen in der Endwand der anderen Walze an dem
einen Ende der Walzenanordnung wegzuführen.
Vorzugsweise sind die Wasserzufuhrleitungen und die Was
serrücklaufleitungen in den Wellen der Walzen gebildet.
Vorzugsweise weist ferner die Kühlwasser-Zufuhreinrich
tung eine gemeinsame Kühlwasserquelle für beide Walzen auf,
die mit den Wasserzufuhrleitungen verbunden ist, um Kühlwas
ser zu beiden Walzen mit im wesentlichen der gleichen Tempe
ratur zu führen.
Vorzugsweise weist die gemeinsame Kühlwasserquelle eine
Kühlwasserpumpe auf, die mit den Wasserzufuhrleitungen für
beide Walzen verbunden ist.
Zur vollständigeren Erläuterung der Erfindung kann eine
spezielle Ausführungsform näher anhand der beigefügten Zeich
nungen beschrieben werden. Es zeigen:
Fig. 1 einen senkrechten Querschnitt durch eine Band
gießmaschine, die erfindungsgemäß aufgebaut ist;
Fig. 2 einen waagerechten Querschnitt durch die Gießwal
zen der Gießmaschine gemäß Fig. 1;
Fig. 3 einen vergrößerten Querschnitt durch eine der
Walzen;
Fig. 4 eine Bandprofiländerung der durch eine praktische
Realisierung der Erfindung vermiedenen Art; und
Fig. 5 wie eine Wasserversorgung mit Kühlwasserdurchgän
gen in den erfindungsgemäßen Gießwalzen verbunden ist.
Die Bandgießmaschine gemäß Fig. 1 weist ein Paar Doppel
gießwalzen 1 auf, die zwischen sich einen Spalt 2 bilden. Bei
einem Gießvorgang wird schmelzflüssiges Metall aus einer
Pfanne 3 über eine Zwischenpfanne 4 und eine Abgabedüse 5 in
den Spalt zwischen-den Walzen 1 geführt, um ein Gießbad 6 aus
schmelzflüssigem Metall über dem Spalt zu erzeugen. Die Pfan
ne 3 ist mit einer Stopfenstange 7 versehen, die betätigt
werden kann, damit das schmelzflüssige Metall aus der Pfanne
durch eine Auslaßdüse 8 und eine feuerfeste Abdeckung 9 in
die Zwischenpfanne 4 fließen kann.
Die Gießwalzen 1 sind auf eine später näher zu beschrei
bende Weise mit internen Kühlwasserdurchgängen versehen, de
nen Kühlwasser durch die Walzenenden zugeführt wird, und sie
werden durch eine (nicht gezeigte) Antriebseinrichtung gegen
läufig gedreht, um ein Stranggußerzeugnis 21 herzustellen,
das nach unten aus dem Spalt zwischen den Gießwalzen abgege
ben wird.
Die gezeigte Vorrichtung gemäß der bisherigen Beschrei
bung ist näher in den erteilten US-Patenten 5184668 und
5277243 sowie Australischen Patenten 631728 und 637548 be
schrieben. Zu vollständigen Einzelheiten des Aufbaus und Be
triebs der Vorrichtung kann auf diese Patente Bezug genommen
werden.
Die beiden Walzen haben einen identischen Aufbau. Insbe
sondere ist jede auf die vollständig in der Australischen Pa
tentanmeldung 33021/95 beschriebene Art so aufgebaut, daß sie
um ihre Begrenzung mit längs verlaufenden Wasserflußdurchgän
gen versehen ist, zu und von denen Wasser durch Radialdurch
gänge in Endwänden der Walze geführt wird.
Wie am deutlichsten aus Fig. 2 und 3 hervorgeht, ist je
de Walze 1 auf einer Mittelwelle 12 zur Drehung um eine Mit
telwalzenachse 13 angeordnet. Ferner weist die Walze eine Um
fangswand in Form einer zylindrischen Kupferhülse 14 auf, die
die Außenbegrenzungsfläche 11 der Walze bildet. Die Hülse 14
paßt sich auf einen allgemein zylindrischen Dorn 15 auf, und
die Enden der Walze sind durch Walzenendwände 16 geschlossen.
Jede Endwand 16 ist durch ein ringförmiges Hauptteil 17
und ein Ringteil 18 gebildet, das am Teil 17 durch über den
Umfang beabstandete Befestigungsschrauben 19 befestigt ist.
Diese zusammengesetzten Endwände sind an den Enden des Dorns
15 durch längs verlaufende axial beabstandete Endspannbolzen
21 befestigt.
Die Außenbegrenzung des Dorns 15 ist mit längs verlau
fenden, über den Umfang beabstandeten Kanälen ausgebildet,
die durch die Walzenhülse 14 geschlossen sind, um Wasserfluß
durchgänge 22 zu bilden, die über den Umfang um die Innenbe
grenzung der Hülse beabstandet sind. Die Kanten einiger der
Wasserflußkanäle des Dorns sind nach außen verlängert, um
sich in Rillen in der Innenbegrenzung der Hülse 14 einzupas
sen und so die Hülse am Dorn zu verkeilen.
Zu und von den Walzenkühlwasser-Flußdurchgängen 22 er
folgt die Wasserführung über Flußdurchgänge 23, die in der
Mittelwelle 12 gebildet sind, Radialdurchgänge 24, die in den
Endwandkomponenten 17 gebildet sind, und Übergangsdurchgänge
25, die die Radialdurchgänge 24 der Endwände und die Längs
durchgänge 22 miteinander verbinden. Insbesondere fließt das
Wasser in die Walze durch ein Ende der Welle, dann nach außen
durch die Durchgänge in der Endwand an diesem Wellenende zu
den Durchgängen 22. Danach fließt es in eine Richtung längs
der Durchgänge 22 zum anderen Walzenende, wo es nach innen
durch die Radialdurchgänge in der jeweiligen Endwand fließt,
um durch den Durchgang im anderen Ende der Welle auszutreten.
Die Übergangsdurchgänge 25 sind durch die Formgebung der
Endwandkomponenten 17, 18 und die Innenbegrenzungsfläche der
Hülse 14 gebildet. Die Außenbegrenzungsfläche des Endwan
drings 18 ist mit einer Folge von über den Umfang beabstande
ten Längskanälen 30 gebildet, die paßgenau mit den Kanälen
der Flußdurchgänge 22 übereinstimmen und die daher als Fort
setzungen dieser Durchgänge dienen. Einige der Ränder der Ka
näle 30 können erhöht sein, um in die Schlitze in der Innen
fläche der Hülse 14 einzugreifen und so die Endwände mit der
Hülse zu verkeilen. Ein Paar ringförmige Rillen 27 ist in der
Innenbegrenzung der Hülse 14 gebildet, eine an jedes Ende der
Hülse angrenzend, um paßgenau mit den Außenrändern 28 der
Endwandringe 18 übereinzustimmen. Damit ist jeder Übergangs
durchgang 25 gebildet durch eine ringförmige Lücke zwischen
dem Endwandring 18 und der ringförmigen Endwandkomponente 17
sowie eine der Rillen 27, die einen Flußdurchgang um den Rand
des Endwandrings 18 bildet, der in die aufgeteilten Fluß
durchgänge 30 und von dort aus zu den Hauptwasserflußdurch
gängen 22 verläuft. Auf diese Weise verlaufen die Übergangs
flußdurchgänge in einer gekrümmten Biegung nach außen zu den
äußersten Ecken 31 der Walze, und dadurch kann zusammen mit
der Verengung des Übergangsdurchgangs in diesem Bereich zur
Erhöhung der Wassergeschwindigkeit eine stark verbesserte
Kühlung der Enden der Walzenhülse erfolgen.
Wichtig ist, daß die Übergangsdurchgänge nach außen in
die Hülse über die radial außenliegenden Enden der Längs
durchgänge 22 hinaus verlaufen, wodurch das Kühlwasser näher
zu den Endecken 31 der Walze als zum Rest der Außenbegren
zungsfläche der Walze geleitet wird. Deutlich ist auch, daß
jene Teile der Übergangsdurchgänge, die durch die Rillen 27
gebildet sind, längs nach außen über die Radialdurchgänge 24
in den Endwänden hinaus beabstandet sind, um in enge Nähe zu
den Walzenecken 31 gebracht zu werden. Bei dieser Anordnung
verlaufen die Übergangsdurchgänge in gleichmäßig gekrümmten
Biegungen in Bereiche der Walze, die sowohl radial als auch
längs nach außen von den Schnittrichtungen der Längs- und Ra
dialdurchgänge 22 und 24 beabstandet sind.
Die an die Walzenendecken 31 angrenzenden Außenteile der
Übergangsdurchgänge sind als glattwandige Leitungen geformt,
um einen kontinuierlichen Wasserfluß durch diese Leitungen
insgesamt ohne Stagnation beizubehalten. Insbesondere bilden
die durch die ringförmigen Rillen 27 in der Hülse 14 und die
Ränder 28 der Endwandringe gebildeten äußeren gekrümmten
Wände Leitungen in Form von gleichmäßig gekrümmten Biegungen,
die den Fluß so zwangsführen, daß die Bildung von Stagnati
onstaschen verhindert wird. Festgestellt wurde, daß die durch
die Ränder 28 der Endwandringe 18 gebildeten Innenwände eine
wichtige Funktion beim Verengen des Flusses erfüllen, um Sta
gnation und Kavitation zu verhindern, die die Wärmeübertra
gung stark verringern und zu schlechter Abkühlung der Walzen
endecken führen können.
Die Grenzflächen zwischen den Endwänden und der Hülse
können durch O-Ring-Dichtungen 34 abgedichtet sein, und die
Grenzfläche zwischen den Endwänden und der Welle kann durch
geeignete O-Ring-Dichtungen 35 abgedichtet sein.
Vor der Erfindung wurde die Vorrichtung von Fig. 1 bis 3
so betrieben, daß das durch die Kühldurchgänge 22 fließende
Kühlwasser in beiden Walzen in die gleiche Längsrichtung
floß. Indes wurde bei einem solchen Betrieb festgestellt, daß
es unmöglich war, die Walzen auf ein solches Anfangsprofil zu
bearbeiten, daß sie ein Banderzeugnis mit einem gewünschten
konstruktiven Profil abgeben. Insbesondere gab es uner
wünschte Dickenänderungen von einer Seite des Bands zur ande
ren mit besonders starken Änderungen in den Kantenbereichen
des Bands. Fig. 4 veranschaulicht typische Abweichungen, die
bei der auf diese Weise betriebenen Vorrichtung auftraten.
Fig. 4 ist eine Banddickenkurve an Stellen mit verschie
denem Abstand von einer Bandkante. Die Vollinie zeigt das ge
wünschte konstruktive Profil des Bands, und die Strichlinie
veranschaulicht ein typisches Profil, das tatsächlich beim
Betrieb der Vorrichtung erreicht wird. Nach umfangreichen
Prüfungen wurde bestimmt, daß die starke Dickenzunahme einer
Seite des Bands Folge einer Ausbuchtung war, die durch erneu
tes Schmelzen von Flüssigkeit am Spaltausgang verursacht
wurde. Versuche zur Überwindung dieses Ausbauchungsproblems
durch maschinelle Bearbeitung negativer Wölbungen in den Wal
zen waren erfolglos, da der asymmetrischen Natur der Profil
änderung keine Rechnung getragen werden konnte.
Nach umfangreichen Versuchen und Modellierungen wurde
bestimmt, daß die asymmetrische Abweichung Folge von Unter
schieden der Wärmeübertragungsmerkmale an den beiden Enden
der Walzen war, die von der Wasserflußrichtung abhingen. Be
sonders schwerwiegend ist der Effekt an den Eckenbereichen
der Walze aufgrund der komplizierten kurvenreichen Form der
Übergangsdurchgänge 25 und des Unterschieds der Richtungen,
in denen das Wasser in diese Durchgänge eintritt, wenn es aus
den Radialdurchgängen 24 eintritt und aus den Längsdurchgän
gen 22 austritt. Wasser, das in die Walzen durch die jeweili
gen Radialdurchgänge 24 eintritt, fließt radial nach außen zu
den Außenbereichen der Übergangsdurchgänge, um eine sehr
wirksame Wärmeübertragung vorzusehen, während am anderen Wal
zenende das die Kühldurchgänge 22 verlassende Wasser an den
Seiten der Übergangsdurchgänge entlang und nicht nach oben
gegen sie fließt. Die Unterschiede in der Wasserflußrichtung
und die unterschiedlichen Grenzschichtzustände reichen aus,
Änderungen in der Wirksamkeit der Wärmeübertragung zu erzeu
gen, die zu unterschiedlicher Dehnung der Walzenendbereiche
und der sich daraus ergebenden Bandprofilasymmetrie führen.
Festgestellt wurde jedoch, daß durch Umkehren des Wasserflus
ses durch eine der Walzen im Vergleich zur anderen die Pro
filasymmetrie praktisch beseitigt werden konnte, und es wurde
möglich, die Walzen sehr genau zu bearbeiten, um ein Band mit
einem gewünschten symmetrischen Dickenprofil herzustellen.
Grund dafür ist, daß die Abweichungen vom konstruktiven Pro
fil infolge von Kühlwirkungsabweichung bei arbeitender Walze
bei ihrer Betriebstemperatur spiegelbildlich in der anderen
Walze erzeugt werden, so daß der Spalt zwischen den Walzen,
der die Dicke an jeder gegebenen Stelle erzeugt, allgemein
der konstruktiven Dicke entspricht.
Fig. 5 veranschaulicht, wie Kühlwasser den erfindungsge
mäßen Walzen zugeführt wird. Diese Darstellung zeigt eine
Pumpe 41, die Wasser durch Zufuhrleitungen 42 zu den Wasser
durchgängen in den Wellen der Walzen 1 an entgegengesetzten
Enden der Walzenanordnung (in der Zeichnung mit 23A bezeich
net) führt, so daß Wasser zu einem Ende einer Walze und zum
anderen Ende der zweiten Walze geführt wird. Wasser fließt
aus den Durchgängen in den anderen Enden der Wellen (in der
Zeichnung mit 23B bezeichnet) durch Rücklaufleitungen 43 zu
einem Kühlturm 44 und zurück zur Pumpe durch eine Rücklauf
leitung 45. Damit dienen die Durchgänge 23A als Wasserzufuhr
leitungen, um Kühlwasser zu den beiden Walzen zu führen, und
die Durchgänge 23B dienen als Rücklaufleitungen, um Wasser
von den Walzen wegzuführen, wobei der Wasserfluß durch die
beiden Walzen jeweils umgekehrt ist. Da beide Zufuhrleitungen
23A Kühlwasser von der gemeinsamen Zufuhrpumpe 41 erhalten,
wird Kühlwasser zu beiden Walzen mit im wesentlichen der
gleichen Temperatur geführt, was auch zur Beibehaltung eines
gewünschten symmetrischen Dickenprofils wichtig ist.
Normalerweise können die gezeigten Gießwalzen einen
Durchmesser in der Größenordnung von 500 mm und eine Außen
hülsendicke in der Größenordnung von 20 bis 35 mm haben. Die
Längsflußdurchgänge können normalerweise in der Größenordnung
von 4 mm Tiefe × 20 mm Breite liegen, und die Übergangsdurch
gänge können so gebildet sein, daß sie allgemein den gleichen
Durchflußquerschnitt wie die Längsdurchgänge haben. Die durch
die Radialdurchgänge 24 vorgesehene Durchflußfläche kann nor
malerweise in der Größenordnung von 35 mm Durchmesser liegen,
um einen Wasserdurchfluß von 72 l/s vorzusehen.
Die veranschaulichte Bandgießmaschine wurde lediglich
als Beispiel vorgeschlagen, und die Erfindung ist nicht auf
die gezeigte allgemeine Gießmaschinenanordnung oder auf den
speziellen Walzenaufbau gemäß Fig. 2 und 3 beschränkt. Insbe
sondere ist es nicht entscheidend, daß die Walzen einen Hül
senaufbau haben, und die längs verlaufenden, über den Umfang
beabstandeten Wasserflußkanäle 22 könnten in massive Umfangs
wände der Walzen gebohrt sein. Ferner ist es nicht entschei
dend, daß das Kühlwasser durch alle Längsdurchgänge jeder
Walze in eine einzige Richtung läuft, und möglich wäre die
Bereitstellung einer Gruppierung dieser Durchgänge mit mehre
ren Durchläufen, um einen Zu- und Rücklauf längs beider Wal
zen vorzusehen und die Effekte von Temperaturschwankungen
beim Gießen weiter auszugleichen.
Claims (15)
1. Verfahren zum Stranggießen von Metallband mit den fol
genden Schritten: Einleiten von schmelzflüssigem Metall
in den Spalt (2) zwischen einem Paar paralleler gekühl
ter Gießwalzen (1), um ein Gießbad (6) des schmelzflüs
sigen Metalls zu bilden, das auf Gießflächen der Walzen
über dem Spalt getragen wird, und Drehen der Walzen (1),
um ein erstarrtes Metallband (21) herzustellen, das nach
unten aus dem Spalt abgegeben wird, wobei die Außenbe
grenzungsflächen (11) der Gießwalzen durch einen Kühl
wasserfluß durch Wasserdurchgänge (22) gekühlt werden,
die in den Walzen angrenzend an diese Flächen sowie
längs der Walzen verlaufen, und der Wasserfluß für jede
Walze (1) zu den Längsdurchgängen (22) in dieser Walze
durch Radialdurchgänge (24) in einer Endwand (16) dieser
Walze geleitet wird und von den Längsdurchgängen (22)
durch weitere Radialdurchgänge (24) in einer entgegenge
setzten Endwand (16) dieser Walze fließt, dadurch ge
kennzeichnet, daß der Wasserfluß zu einer der Walzen (1)
zu den Radialdurchgängen (24) in der Endwand (16) dieser
Walze an einem Ende der den Spalt (2) bildenden Walzen
anordnung geleitet und von den Radialdurchgängen (24) in
der Endwand (16) an dem anderen Ende der Walzenanordnung
weggeführt wird, und der Wasserfluß zu der anderen der
Walzen zu den Radialdurchgängen (24) in der Endwand (16)
dieser anderen Walze an dem anderen Ende der Walzenan
ordnung geleitet und von den Radialdurchgängen (24) in
der Endwand (16) an dem einen Ende der Walzenanordnung
weggeführt wird, wobei die Wasserflüsse zu beiden Walzen
im wesentlichen die gleiche Temperatur haben.
2. Verfahren nach Anspruch 1, ferner dadurch gekennzeich
net, daß das Kühlwasser für beide Walzen (1) aus einer
gemeinsamen Kühlwasserversorgung (41) abgegeben wird.
3. Verfahren nach Anspruch 2, ferner dadurch gekennzeich
net, daß das Kühlwasser durch eine Zufuhrpumpe (41) zu
entgegengesetzten Enden der Walzenanordnung gepumpt
wird.
4. Verfahren nach Anspruch 3, ferner dadurch gekennzeich
net, daß das von den Walzen weggeführte Wasser durch ei
nen Kühlturm (44) geleitet wird.
5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, ferner da
durch gekennzeichnet, daß das Kühlwasser in allen Längs
durchgängen (22) einer Walze (1) in eine Längsrichtung
und in allen Längsdurchgängen (22) der anderen Walze (1)
in die umgekehrte Längsrichtung fließt.
6. Vorrichtung zum Stranggießen von Metallband mit einer
Anordnung aus einem Paar Gießwalzen (1), die einen Spalt
(2) zwischen sich bilden und jeweils mit Wasserfluß
durchgängen (22) versehen sind, die angrenzend an die
Außenbegrenzungsflächen (11) der Walzen längs der Walzen
verlaufen, einer Metallabgabedüse (5) zur Abgabe von
schmelzflüssigem Metall in den Spalt (2) zwischen den
Gießwalzen, um ein Gießbad (6) aus schmelzflüssigem Me
tall zu bilden, das auf den Gießwalzenflächen (11) über
dem Spalt (2) getragen wird, einer Walzenantriebsein
richtung, um die Gießwalzen in gegenläufigen Drehrich
tungen anzutreiben, um ein erstarrtes Band (21) aus Me
tall herzustellen, das nach unten aus dem Spalt (2) ab
gegeben wird, und einer Kühlwasser-Zufuhreinrichtung
(41, 44) zur Zufuhr von Kühlwasser zu den Längsdurchgän
gen (22) in den Walzen (1), wobei jede Gießwalze auf
weist: eine Mittelwelle (12), auf der die Walze zur Dre
hung um eine Mittelachse (13) angeordnet ist, eine Um
fangswand (14), die um die Mittelachse angeordnet und
mit den längs verlaufenden Wasserflußdurchgängen verse
hen ist, Endwände (16), die zwischen der Welle und den
Enden der Umfangswand (14) verlaufen, und die Kühlwas
ser-Zufuhreinrichtung aufweist: Radialdurchgänge (24),
die in den Endwänden (16) gebildet sind und mit den je
weiligen längs verlaufenden Wasserflußdurchgängen (22)
der Walzen (1) kommunizieren, gekennzeichnet durch die
Bereitstellung von Wasserzufuhrleitungen (42), um Kühl
wasser mit im wesentlichen der gleichen Temperatur zu
den Radialdurchgängen (24) in der Endwand (16) einer
Walze an einem Ende der Walzenanordnung sowie zu den Ra
dialdurchgängen (24) in der Endwand (16) der anderen
Walze an einem entgegengesetzten Ende der Walzenanord
nung zu führen, sowie Wasserrücklaufleitungen (43), um
Wasser von den Radialdurchgängen (24) in der Endwand
(16) der einen Walze an dem entgegengesetzten Ende der
Anordnung wegzuführen und um Wasser von den Radialdurch
gängen (24) in der Endwand (16) der anderen Walze an dem
einen Ende der Walzenanordnung wegzuführen.
7. Vorrichtung nach Anspruch 6, ferner dadurch gekennzeich
net, daß die Wasserzufuhrleitungen (42) und die Wasser
rücklaufleitungen (43) mit den Radialdurchgängen (24)
durch Mitteldurchgänge in den Walzenwellen (12) verbun
den sind.
8. Vorrichtung nach Anspruch 6 oder Anspruch 7, ferner
dadurch gekennzeichnet, daß die Wasserzufuhreinrichtung
(41, 44) ferner eine gemeinsame Kühlwasserquelle für
beide Walzen aufweist, die mit den Wasserzufuhrleitungen
(42) verbunden ist, um Kühlwasser zu beiden Walzen mit
im wesentlichen der gleichen Temperatur zu führen.
9. Vorrichtung nach Anspruch 8, ferner dadurch gekennzeich
net, daß die gemeinsame Kühlwasserquelle eine Kühlwas
serpumpe (41) aufweist, die mit den Wasserzufuhrleitun
gen (42) für beide Walzen verbunden ist.
10. Vorrichtung nach Anspruch 9, ferner dadurch gekennzeich
net, daß die Wasserzufuhreinrichtung ferner einen Was
serkühlturm (44) zum Aufnehmen von durch die Rücklauf
leitungen (43) zur Rezirkulation über die Pumpe (41) zu
rückgeführtem Wasser aufweist.
11. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 6 bis 10, ferner
dadurch gekennzeichnet, daß die Radialdurchgänge (24)
und Längsdurchgänge (22) jeder Walze miteinander durch
Übergangsdurchgänge (25) verbunden sind, die radial über
die außenliegenden Enden der Längsdurchgänge (22) hinaus
und längs nach außen über die Radialdurchgänge (24) hin
aus verlaufen, um in die Endeckenbereiche der Walze zu
verlaufen.
12. Vorrichtung nach Anspruch 11, ferner dadurch gekenn
zeichnet, daß die Außenteile der Übergangsdurchgänge
(25) als gleichmäßig gekrümmte Biegungen geformt sind,
um den kontinuierlichen Wasserfluß durch sie so zwangs
zuführen, daß die Bildung von Stagnationstaschen verhin
dert wird.
13. Vorrichtung nach Anspruch 11 oder Anspruch 12, ferner
dadurch gekennzeichnet, daß die Radialdurchgänge (24)
jeder Walze eine Folge von über den Umfang beabstandeten
Einzeldurchgängen in jeder Endwand (16) der Walze auf
weisen.
14. Vorrichtung nach Anspruch 13, ferner dadurch gekenn
zeichnet, daß die Übergangsdurchgänge (25) jeder Walze
(1) einen einzelnen ringförmigen Durchgang an jedem Ende
der Walze aufweisen, der die Folge von Radialdurchgängen
(24) in der Endwand (16) an diesem Ende der Walze mit
den Längsdurchgängen (22) in der Umfangswand (14) mit
einander verbindet.
15. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 6 bis 14, ferner
dadurch gekennzeichnet, daß die Längs- und Radialdurch
gänge (22, 24) der Walzen (1) miteinander verbunden
sind, um einen Kühlwasserfluß in einem einzelnen Durch
lauf durch alle Längsdurchgänge (22) jeder Walze vorzu
sehen, wobei die Längsflußrichtung in den beiden Walzen
jeweils umgekehrt ist.
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