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Die
Erfindung betrifft das Gießen
von Metallband. Sie ist speziell, aber nicht ausschließlich, auf das
Gießen
von Eisenmetallband anwendbar.
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Bekannt
ist, Metallband durch Stranggießen in
einer Doppelwalzen-Gießmaschine
zu gießen. Schmelzflüssiges Metall
wird zwischen ein Paar gegenläufig
gedrehte waagerechte Gießwalzen
eingeleitet, die so gekühlt
werden, daß Metallschalen
an den sich bewegenden Walzenflächen
erstarren und am Spalt zwischen ihnen zusammengeführt werden, um
ein erstarrtes 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 einander am nächsten sind. Das schmelzflüssige Metall
kann aus einer Pfanne in einen kleineren Behälter gegossen werden, aus dem es
durch eine über
dem Spalt angeordnete Metallabgabedüse fließt, um es in den Spalt zwischen
den Walzen zu leiten und dadurch ein Gießbad aus schmelzflüssigem Metall
zu bilden, das auf den Gießflächen der
Walzen unmittelbar über
dem Spalt getragen wird. Dieses Gießbad kann zwischen Seitenplatten
oder -dämmen
eingeschlossen sein, die in Gleiteingriff mit den Enden der Walzen
gehalten werden.
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Wenngleich
Doppelwalzengießen
mit einigem Erfolg auf Nichteisenmetalle angewendet wurde, die beim
Abkühlen
schnell erstarren, gab es Probleme bei der Anwendung der Technik
auf das Gießen
von Eisenmetallen, die hohe Erstarrungstemperaturen haben und leicht
Defekte bzw. Fehler erzeugen, die durch ungleichmäßiges Erstarren
an den gekühlten
Gießflächen der
Walzen verursacht werden. Daher wurde der Gestaltung von Metallabgabedüsen große Aufmerksamkeit
mit dem Ziel zuteil, einen ungestörten gleichmäßigen Metallfluß zum Gießbad und
in ihm zu erzeugen. Sowohl die US-A-5178205 als auch 5238050 offenbaren
Anordnungen, bei denen die Abgabedüse unter die Oberfläche des
Gießbads
verläuft
und eine Einrichtung zur Verringerung der kinetischen Energie des
schmelzflüssigen
Metalls aufweist, das nach unten durch die Düse zu einem Schlitzauslaß am eingetauchten
Unterseitenende der Düse
fließt.
In der Anordnung gemäß der Offenbarung
in der US-A-5178025
wird die kinetische Energie durch einen Flußdiffusor mit mehreren Flußdurchgängen und
einer über
dem Diffusor angeordneten Ablenkplatte verringert. Unter dem Diffusor
bewegt sich das schmelzflüssige
Metall langsam und gleichmäßig durch
den Auslaßschlitz
in das Gießbad mit
minimaler Störung
nach außen.
In der Anordnung gemäß der Offenbarung
in der US-A-5238050
können
schmelzflüssige
Metallströme
herabfallen und auf eine geneigte Seitenwandfläche der Düse in einem spitzen Aufprallwinkel
so aufzutreffen, daß das Metall
an der Seitenwandfläche
haftet, um eine fließende
Bahn zu bilden, die in einen Ausflußdurchgang gelenkt wird. Wiederum
besteht das Ziel darin, einen sich langsam bewegenden gleichmäßigen Fluß aus der
Unterseite der Abgabedüse
zu erzeugen, um das Gießbad
minimal zu stören.
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Die
JP-A-5-70537 der Nippon Steel Corporation offenbart ebenfalls eine
Abgabedüse
mit dem Ziel, einen sich langsam bewegenden gleichmäßigen Metallfluß in das
Gießbad
zu erzeugen. Die Düse
ist mit einer porösen
Ablenkplatte/Diffusor versehen, um dem abwärtsfließenden schmelzflüssigen Metall
kinetische Energie zu entziehen, das danach durch eine Reihe von Öffnungen
in den Düsenseitenwänden in
das Gießbad
fließt.
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Die Öffnungen
sind so abgewinkelt, daß sie das
einfließende
Metall an den Walzengießflächen entlang
in Längsrichtung
des Spalts leiten. Insbesondere leiten die Öffnungen auf einer Düsenseite
das einfließende
Metall in Längsrichtung
des Spalts in eine Richtung, und die Öffnungen auf der anderen Seite
lenken das einfließende
Metall in die andere Längsrichtung
mit der Absicht, einen ungestörten gleichmäßigen Fluß an den
Gießflächen entlang
mit minimaler Störung
der Badoberfläche
zu erzeugen.
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Von
uns wurde festgestellt, daß eine
Hauptursache für
Fehler das verfrühte
Erstarren von schmelzflüssigem
Metall in den Bereichen ist, in denen die Badoberfläche auf
die Gießflächen der
Walzen trifft und die allgemein als "Meniskus" oder "Meniskusbereiche" des Bads bekannt sind. In jedem dieser
Bereiche fließt
das schmelzflüssige
Metall zur benachbarten Gießfläche, und
bei auftretender Erstarrung, bevor das Metall eine gleichmäßige Berührung mit
der Walzenfläche
hergestellt hat, erzeugt es leicht eine unregelmäßige Anfangswärmeübertragung
zwischen Walze und Schale mit der damit einhergehenden Bildung von
Oberflächenfehlern,
z. B. Einsenkungen, Riffelungen, Kaltschweißen oder Rissen.
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Bisherige
Versuche zum Erzeugen eines sehr gleichmäßigen schmelzflüssigen Metallflusses in
das Bad verschärften
das Problem verfrühter
Erstarrung in gewissen Maß durch
Wegleiten des eintreffenden Metalls aus den Bereichen, in denen
das Metall zuerst erstarrt, um die Schalenflächen zu bilden, die schließlich die
Außenflächen des
resultierenden Bands werden. Dadurch ist die Metalltemperatur im
Oberflächenbereich
des Gießbads
zwischen den Walzen viel niedriger als die des eintreffenden Metalls.
Wird die Temperatur des schmelzflüssigen Metalls an der Badoberfläche im Meniskusbereich
zu gering, treten sehr leicht Risse und "Meniskusmarken" auf (Marken auf dem Band, die durch
den erstarrenden Meniskus verursacht werden, während der Badspiegel ungleichmäßig ist).
Eine Möglichkeit,
diesem Problem zu begegnen, war der Einsatz starker Überhitzungswärme im eintreffenden
Metall, so daß es
im Gießbad
ab kühlen
kann, ohne Erstarrungstemperaturen zu erreichen, bevor es die Walzengießflächen erreicht.
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In
jüngster
Zeit wurde jedoch erkannt, daß dem
Problem verfrühter
Erstarrung wirksamer durch Schritte begegnet werden kann, die gewährleisten, daß das eintreffende
schmelzflüssige
Metall durch die Düse
relativ schnell direkt in die Meniskusbereiche des Gießbads abgegeben
wird. Dadurch wird die Tendenz zur verfrühten Erstarrung des Metalls
minimiert, bevor es die Gießwalzenflächen berührt. Festgestellt
wurde, daß dies
eine weitaus wirksamere Möglichkeit
zum Vermeiden von Oberflächenfehlern ist,
als einen absolut stetigen Fluß im
Bad vorzusehen, und daß ein
bestimmter Schwankungsgrad der Badoberfläche tolerierbar ist, da das
Metall nicht erstarrt, bevor es die Walzenfläche berührt. Beispiele für diesen
Ansatz finden sich in der JP-A-64-5650 der Nippon Steel Corporation
und unserer Australischen Patentanmeldung 60773/96.
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Obwohl
durch das Leiten von schmelzflüssigem
Metall aus der Abgabedüse
direkt in die Meniskusbereiche des Gießbads schmelzflüssiges Metall gegossen
werden kann, das mit relativ geringer Überhitzungswärme zugeführt wird,
ohne daß sich Oberflächenrisse
bilden, können
Probleme infolge der Bildung von als "Schlackenresten" bekannten festen Metallstücken in
der Umgebung der das Bad einschließenden Seitenplatten oder -dämme auftreten.
Verschärft
werden diese Probleme durch reduzierte Überhitzungswärme des
ankommenden schmelzflüssigen
Metalls. Die Wärmeverlustrate
aus dem Schmelzbad ist nahe den Seitendämmen am größten, hauptsächlich infolge
zusätzlicher
Wärmeleitung
durch die Seitendämme
zu den Walzenenden. Diese hohe lokale Wärmeverlustrate spiegelt sich
in der Tendenz zur Bildung von "Schlackenresten" aus festem Metall
in diesem Bereich wider, die auf eine beträchtliche Größe anwachsen und zwischen die
Walzen fallen können,
was Fehler im Band verursacht. Da die Nettowärmeverlustrate nahe den Seitendämmen höher ist,
muß man
die Wärmezufuhrrate
zu diesen Bereichen erhöhen,
wenn Schlackenreste verhindert werden sollen. Vorgeschlagen wurde
bisher, einen erhöhten
Metallfluß zu
diesen "Tripelpunkt"-Bereichen durch
Bereitstellen von Flußdurchgän gen im
Ende der Kerndüse
vorzusehen, um getrennte Metallflüsse zu den Tripelpunktbereichen zu
leiten. Beispiele für
solche Vorschläge
finden sich in den US-A-4694887 und 5221511.
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Unsere
vorgenannte Australische Patentanmeldung 60773/96 offenbart ein
Verfahren und eine Vorrichtung, bei denen schmelzflüssiges Metall
in einem oder mehreren freifallenden Strömen in die Unterseite des Kerndüsentrogs
abgegeben wird, der an der Unterseite geschlossen und mit Seitenöffnungen. versehen
ist, durch die das schmelzflüssige
Metall aus der Düse
in ein Gießbad
in die Umgebung der Gießbadoberfläche fließt. Bei
dieser Anordnung wurden die Seitenöffnungen in der Düse in einer
Höhe ausgebildet,
die in einem gewissen Abstand über dem
Boden des Düsentrogs
liegt, und das System wurde so gestaltet, daß es mit einer wesentlichen Druckhöhe bzw.
Säule von
schmelzflüssigem
Metall im Düsentrog
arbeitet, die auf einen Pegel über
den Seitenöffnungen
und im wesentlichen über
dem Pegel der Gießbadoberfläche außerhalb
des Trogs steigt. Obwohl diese Anordnung zufriedenstellend betrieben
wurde, wurde festgestellt, daß die
im Düsentrog
angesammelte schmelzflüssige
Metallsäule gegenüber senkrechten
Schwingungen empfindlich ist, die durch die Aufprallwirkung der
fallenden schmelzflüssigen
Metallströme
auf der Metalloberfläche
im Trog verursacht werden. Außerdem
kommt es zum Mitreißen
von Luft und anderem Gas in der angesammelten schmelzflüssigen Metallsäule, und
in Kombination mit dem Schwingeffekt ergibt sich daraus, daß es sehr
schwierig ist, einen stetigen Fluß durch die Seitenöffnungen
zu erreichen, und daß im Gießbad erhebliche
Turbulenz vorhanden ist.
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Die
Erfindung stellt eine verbesserte Düsenanordnung bereit, durch
die ein stabilerer schmelzflüssiger
Metallfluß in
das Gießbad
und folglich eine geringere Turbulenz im Bad gegeben sein können.
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Erfindungsgemäß ist ein
Verfahren zum Gießen
von Metallband mit den folgenden Schritten vorgesehen: Einleiten
von schmelzflüssigem
Metall zwischen ein Paar gekühlte
Gießwalzen über eine
längliche
Metallabgabedüse,
die zwischen den Walzen über
dem Spalt angeordnet ist und an ihm entlang verläuft, um ein Gießbad aus
schmelzflüssigem
Metall zu bilden, das über
dem Spalt getragen wird und an den Enden des Spalts durch badeinschließende Endverschlüsse eingeschlossen
ist, und
Drehen der Walzen, um ein erstarrtes Band zu gießen, das
nach unten aus dem Spalt abgegeben wird;
wobei die Unterseite
des Düsentrogs
mit einem Boden versehen ist und schmelzflüssiges Metall veranlaßt wird,
aus dem Trog in das Gießbad
durch Düsenseitenöffnungen
zu fließen,
die an den Unterseitenecken des Trogs gebildet sind, um einen schmelzflüssigen Metallabgang
aus dem Trog am Boden des Trogs vorzusehen, und schmelzflüssiges Metall
zum Trog in einer Reihe von freifallenden Strömen geführt wird, die direkt auf den
Trogboden auftreffen, um sich nach außen über den Trogboden und durch
die Düsenöffnungen
auf der Düsenbodenebene
in das Gießbad
in gegenläufig
gerichteten Strahlströmen aufzufächern.
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Vorzugsweise
verlaufen die Düsenseitenöffnungen
an ihren Auslaßenden
unter die Ebene des Düsenbodens.
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Vorzugsweise
haben die Düsenseitenöffnungen
die Form länglicher
Schlitze, die an den Unterseitenecken des Trogs entlang in längs beabstandeten Intervallen
verlaufen.
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Vorzugsweise
ist ferner der Boden des Trogs mit längs beabstandeten Aussparungen
versehen, die zu den Seitenöffnungen
benachbart sind, so daß die
Seitenöffnungen
als Fortsetzungen der Aussparungen im Boden gebildet sind.
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Die
Aussparungen können
nach außen
und unten von einem Mittelbereich des Trogbodens zu den Seitenauslässen an
jeder Seite der Düse
entlang abfallen.
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Ferner
stellt die Erfindung eine Vorrichtung zum Gießen von Metallband vor, die
aufweist: ein Paar parallele Gießwalzen, die einen Spalt zwischen sich
bilden, eine längliche
Metallabgabedüse,
die über
dem Spalt angeordnet ist und an ihm entlang zwischen den Gießwalzen
verläuft,
zur Abgabe von schmelzflüssigem
Metall in den Spalt und einen Verteiler, der über der Abgabedüse angeordnet
ist, zur Zufuhr von schmelzflüssigem
Metall zur Abgabedüse in
einer Reihe von freifal lenden Strömen, wobei die Metallabgabedüse einen
nach oben öffnenden
länglichen
Trog aufweist, der in Längsrichtung
des Spalts verläuft,
um schmelzflüssiges
Metall aus dem Verteiler aufzunehmen, die Unterseite des Trogs mit
einem Boden versehen ist, auf den die freifallenden schmelzflüssigen Metallströme auftreffen
sollen, und die Abgabedüse
mit Seitenöffnungen
versehen ist, die an den Unterseitenecken des Trogs angeordnet sind,
um einen direkten Abgang des auftreffenden schmelzflüssigen Metalls
aus dem Trog am Boden des Trogs vorzusehen.
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Ferner
sieht die Erfindung eine feuerfeste Düse zur Abgabe von schmelzflüssigem Metall
in ein Gießbad
einer Doppelwalzen-Gießmaschine
vor, wobei die Düse
einen länglichen,
oben offenen Trog aufweist, um schmelzflüssiges Metall aufzunehmen,
und der Trog durch einen Düsenboden
geschlossen ist, und wobei die Düse
mit Seitenöffnungen
versehen ist, die an den Unterseitenecken des Trogs angeordnet sind,
um einen Abgang von schmelzflüssigem Metall
aus dem Trog am Boden des Trogs vorzusehen.
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Zur
besseren Erläuterung
der Erfindung wird im folgenden ein spezielles Verfahren und eine
spezielle Vorrichtung näher
anhand der beigefügten Zeichnungen
beschrieben. Es zeigen:
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1 eine
Doppelwalzen-Bandstranggießmaschine,
die erfindungsgemäß aufgebaut
ist und arbeitet;
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2 einen
senkrechten Querschnitt durch wichtige Komponenten der Gießmaschine
von 1 mit einer erfindungsgemäß aufgebauten Metallabgabedüse;
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3 einen
weiteren senkrechten Querschnitt durch wichtige Komponenten der
Gießmaschine
quer zum Schnitt von 2;
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4 einen
vergrößerten quer
verlaufenden Querschnitt durch die Metallabgabedüse und benachbarte Teile der
Gießwalzen;
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5 einen
Seitenaufriß eines
Halbsegments der Metallabgabedüse;
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6 eine
Draufsicht auf das Düsensegment
von 5;
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7 einen
längs verlaufenden
Querschnitt durch das Abgabedüsensegment;
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8 eine
Perspektivansicht des Abgabedüsensegments;
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9 eine
umgekehrte Perspektivansicht des Düsensegments;
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10 einen
quer verlaufenden Querschnitt durch das Abgabedüsensegment an der Linie 10-10 in 5;
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11 einen
Querschnitt an der Linie 11-11 in 7; und
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12 einen
Querschnitt an der Linie 12-12 in 7.
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Die
veranschaulichte Gießmaschine
weist einen Hauptmaschinenrahmen 11 auf, der auf dem Fabrikfußboden 12 steht.
Der Rahmen 11 stützt
einen Gießwalzenwagen 13,
der waagerecht zwischen einer Montagestation 14 und einer
Gießstation 15 beweglich
ist. Der Wagen 13 trägt
ein Paar parallele Gießwalzen 16,
denen schmelzflüssiges
Metall in einem Gießvorgang
aus einer Pfanne 17 über
einen Verteiler 18 und eine Abgabedüse 19 zugeführt wird. Die
Gießwalzen 16 sind
wassergekühlt,
so daß Schalen
an den sich bewegenden Walzenflächen
erstarren und am Spalt zwischen ihnen zusammengeführt werden,
um ein erstarrtes Banderzeugnis 20 am Spaltauslaß herzustellen.
Dieses Erzeugnis wird zu einer normalen Haspel 21 geführt und
kann anschließend
zu einer zweiten Haspel 22 überführt werden. Ein Aufnahmebehälter 23 ist
am Maschinenrahmen benachbart zur Gießstation angeordnet, und schmelzflüssiges Metall
kann in diesen Aufnahmebehälter über einen Überlaufausguß 24 am
Verteiler abgeleitet werden.
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Der
Walzenwagen 13 weist einen Wagenrahmen 31 auf,
der durch Räder 32 auf
Schienen 33 angeordnet ist, die an einem Teil des Hauptmaschinenrahmens 11 entlang
verlaufen, wodurch der Walzenwagen 13 insgesamt zur Bewegung
auf den Schienen 33 angeordnet ist. Der Wagenrahmen 31 trägt ein Paar
Walzenwiegen 34, in denen die Walzen 16 drehbar
angeordnet sind. Der Wagen 13 ist auf den Schienen 33 durch
Betätigung
einer doppeltwirkenden hydraulischen Kolben-Zylinder-Einheit 39 beweglich,
die zwischen einer Antriebsklammer 40 am Walzenwagen und
dem Hauptmaschinenrahmen verbunden ist, um so betätigt werden
zu können,
daß sie
den Walzenwagen zwischen der Montagestation 14 und der
Gießstation 15 und
umgekehrt bewegt.
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Die
Gießwalzen 16 werden
gegenläufig über Antriebswellen 41 durch
einen Elektromotor und ein Getriebe gedreht, die am Wagenrahmen 31 befestigt sind.
Die Walzen 16 haben Kupferbegrenzungswände, die mit einer Reihe von
längs verlaufenden
und über
den Umfang beabstandeten Wasserkühldurchgängen ausgebildet
sind, denen Kühlwasser
durch die Walzenenden aus Wasserzufuhrleitungen in den Walzenantriebswellen 41 zugeführt wird,
die mit Wasserzufuhrschläuchen 42 über Drehstopfbuchsen 43 verbunden
sind. Normalerweise können
die Walzen etwa 500 mm Durchmesser und bis zu 2 m Länge haben,
um ein bis zu 2 m breites Banderzeugnis herzustellen.
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Die
Pfanne 17 hat einen völlig
herkömmlichen
Aufbau und wird über
ein Joch 45 an einem Deckenlaufkran gehalten, wodurch sie
von einer Flüssigmetall-Aufnahmestation
in Position gebracht werden kann. Die Pfanne ist mit einer Stopfenstange 46 versehen,
die durch einen Servozylinder betätigt werden kann, damit schmelzflüssiges Metall
aus der Pfanne durch eine Auslaßdüse 47 und
eine feuerfeste Abdeckung 48 in den Verteiler 18 fließen kann.
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Der
Verteiler 18 ist als breite Schale aus einem feuerfesten
Material ausgebildet, z. B. einem tonerdereichen Gießmaterial
mit Opferauskleidung. Eine Seite des Verteilers nimmt schmelzflüssiges Metall
aus der Pfanne auf und ist mit dem zuvor erwähnten Überlauf 24 versehen.
Die andere Seite des Verteilers ist mit einer Reihe längs beabstandeter Metallauslaßöffnungen 52 versehen.
Zum Befestigen des Verteilers am Walzenwagenrahmen 31 trägt der untere
Teil des Verteilers Befestigungsklammern 53, die mit Öffnungen
zum Aufnehmen von Raststiften 54 am Wagenrahmen versehen
sind, um den Verteiler genau in Stellung zu bringen.
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Die
Abgabedüse 19 ist
in zwei identischen Halbsegmenten aus einem feuerfesten Material
ausgebildet, z. B. Tonerdegraphit, die endweise gehalten werden,
um die vollständige
Düse zu
bilden. 5 bis 11 zeigen
den Aufbau der Düsensegmente, die
auf dem Walzenwagen durch eine Befestigungsklammer 60 ge tragen
werden, wobei die oberen Teile der Düsensegmente mit nach außen vorspringenden Seitenflanschen 55 gebildet
sind, die auf dieser Befestigungsklammer zu liegen kommen.
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Jedes
Düsenhalbsegment
ist allgemein so als Trog ausgebildet, daß die Düse 19 einen nach oben öffnenden
Einlaßtrog 61 bildet,
um schmelzflüssiges
Metall aufzunehmen, das nach unten aus den Öffnungen 52 des Verteilers
fließt.
Der Trog 61 ist zwischen Düsenseitenwänden 62 und Endwänden 70 ausgebildet
und kann zwischen seinen Enden durch die beiden flachen Endwände 80 der
Düsensegmente
als quer unterteilt betrachtet werden, die in der vervollständigten
Düse zusammengeführt sind. Die
Unterseite des Trogs ist durch einen waagerechten Unterboden 63 verschlossen,
der mit den Trogseitenwänden 62 an
abgeschrägten
Unterseitenecken 81 zusammentrifft. An diesen Unterseitenecken
ist die Düse
mit einer Reihe von Seitenöffnungen
in Form von längs
beabstandeten länglichen Schlitzen 64 versehen,
die in regelmäßigen Längsabständen an
der Düse
entlang angeordnet sind. Die Schlitze 64 sind so positioniert,
daß sie
einen schmelzflüssigen
Metallabgang aus dem Trog in der Ebene des Trogbodens 63 vorsehen.
Benachbart zu den Schlitzen ist der Trogboden mit Aussparungen 83 versehen,
die nach außen
und unten von der Bodenmitte zu den Schlitzen abfallen, und die
Schlitze setzen sich als Verlängerungen
der Aussparungen 83 zu Schlitzauslässen 84 fort, die
in den abgeschrägten
Unterseitenecken 81 der Düse unter der Ebene der Bodenoberseite 85 angeordnet
sind.
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Die
Außenenden
der Düsensegmente
sind mit Tripelpunkt-Gießendausbildungen
versehen, die allgemein mit 87 bezeichnet sind und nach
außen über die
Düsenendwand 70 hinaus
verlaufen. Jede Endwandausbildung 87 bildet ein kleines,
oben offenes Reservoir 88 zum Aufnehmen von schmelzflüssigem Metall
aus dem Verteiler, wobei dieses Reservoir vom Haupttrog der Düse durch
die Endwand 70 getrennt ist. Das obere Ende 89 der
Endwand 70 liegt niedriger als die Oberkanten des Trogs
und die Außenteile
des Reservoirs 88 und kann als Wehr dienen, damit ein Rückfluß von schmelzflüssigem Metall in
den Haupt düsentrog
aus dem Reservoir 88 erfolgen kann, wenn das Reservoir überfüllt ist,
was später
näher erläutert wird.
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Das
Reservoir 88 ist als flache Schale mit einem flachen Boden 91,
geneigten Innen- und Seitenflächen 92, 93 und
einer gekrümmten
aufrechten Außenfläche 94 geformt.
Ein Paar Tripelpunkt-Gießdurchgänge 95 verläuft von
diesem Reservoir seitlich nach außen knapp über der Ebene des Bodens 91, um
sich mit Tripelpunkt-Gießauslässen 96 in
den Unterseiten der Düsenendausbildungen 87 zu
verbinden, wobei die Auslässe 96 nach
unten und innen abgewinkelt sind, um schmelzflüssiges Metall in die Tripelpunktbereiche
des Gießbads
abzugeben.
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Schmelzflüssiges Metall
fällt aus
den Auslaßöffnungen 52 des
Verteilers in einer Reihe freifallender senkrechter Ströme 65 in
das untere Teil des Düsentrogs 61 herab.
Aus diesem Reservoir fließt schmelzflüssiges Metall
durch die Seitenöffnungen 64 aus,
um ein Gießbad 68 zu
bilden, das über
dem Spalt 69 zwischen den Gießwalzen 16 getragen
wird. Das Gießbad
ist an den Enden der Walzen 16 durch ein Paar Seitenverschlußplatten 56 eingeschlossen, die
gegen die Enden 57 der Walzen gehalten werden. Die Seitenverschlußplatten 56 sind
aus dauerhaftem feuerfestem Material hergestellt, z. B. aus Bornitrid. Sie
sind in Plattenhaltern 82 angeordnet, die durch Betätigung eines
Paars hydraulischer Zylindereinheiten 83 beweglich sind,
um die Seitenplatten in einen Eingriff mit den Enden der Gießwalzen
zu bringen und Endverschlüsse
für das
schmelzflüssige
Metallgießbad
zu bilden.
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Beim
Gießvorgang
wird der Metallfluß gesteuert,
um das Gießbad
auf einem solchen Pegel zu halten, daß das untere Ende der Abgabedüse 19 in das
Gießbad
eingetaucht ist und die zwei Reihen waagerecht beabstandeter Seitenöffnungen 64 der Abgabedüse unmittelbar
unter der Gießbadoberfläche angeordnet
sind. Das schmelzflüssige
Metall fließt
durch die Öffnungen 64 in
zwei seitlich nach außen
gerichteten Strahlströmen
in die allgemeine Umgebung der Gießbadoberfläche, um auf die Kühlflächen der
Walzen in unmittelbarer Umgebung der Badoberfläche aufzutreffen. Dadurch wird
die Temperatur des zu den Meniskusbereichen des Bads geführten schmelzflüssigen Metalls maximiert,
wobei festgestellt wurde, daß dies
die Bildung von Rissen und Meniskusmarken auf der Schmelzbandoberfläche stark
verringert.
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Erfindungsgemäß wird das
schmelzflüssige Metall
veranlaßt,
aus dem untersten Teil des Düsentrogs 61 durch
die Düsenseitenöffnungen 64 allgemein
in der Ebene des Trogbodens zu fließen. Das Metall tritt in das
Gießbad
in jeweils entgegengesetzt gerichteten Strahlströmen unmittelbar unterhalb der Badoberfläche ein,
um auf die Gießwalzenflächen in den
Meniskusbereichen des Bads aufzutreffen. Die Auslaßschlitze 64 sind
so dimensioniert, daß sie
einen Durchfluß vorsehen,
durch den das Metall direkt in das Bad fließen kann, ohne daß sich eine
wesentliche Metallsäule
im Düsentrog
ansammelt. Folglich treffen die herabfallenden schmelzflüssigen Metallströme 65 direkt
auf die Oberseite 85 des Düsenbodens 63 auf,
um sich nach außen über den
Boden und über
die Bodenaussparungen 83 in die Schlitzauslässe 64 aufzufächern. Zur
Verstärkung dieser
Umwandlung von kinetischer Energie sind zur auswärts gerichteten Auffächerbewegung
des Metalls die Auslaßöffnungen 52 des
Verteilers in Düsenlängsrichtung
gegenüber
den Düsenseitenöffnungen 64 versetzt,
so daß die
herabfallenden Ströme 65 auf den
Düsenboden
an Stellen zwischen aufeinanderfolgenden Paaren von Seitenöffnungen 64 auftreffen. Damit
treffen sie auf die flachen Bereiche des Bodens 97 auf,
die zwischen den Aussparungen 83 angeordnet sind. Festgestellt
wurde, daß das
System so betrieben werden kann, daß es ein Gießbad bildet, das
auf einen nur knapp über
der Unterseite der Abgabedüse
liegenden Pegel steigt, so daß die
Gießbadoberfläche nur
knapp über
dem Boden des Düsentrogs
und auf dem gleichen Pegel wie das Metall im Trog liegt. Unter diesen
Umständen
lassen sich sehr stabile Badbedingungen erhalten, und sind die Auslaßschlitze
in ausreichendem Maß nach
unten abgewinkelt, kann eine unbewegte Badoberfläche erhalten werden. Durch
Variieren der Auswärts-
und Abwärtsneigung
der Seitenöffnungen
der Länge
der Düse
nach können
unbewegte Bereiche geschaffen werden, in denen der Badpegel durch
Kameras oder andere Sensoren überwacht
werden kann, während andere Teile
des Bads turbulenter sind, um die Wärmeübertragung in den Meniskusbereichen
zu verstärken.
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Durch
Variieren der Neigung der Düsenseitenauslässe kann
auch eine stärkere
Turbulenz in den Mittelbereichen der Düse im Vergleich zu Bereichen
an den beiden Enden der Düse
erzeugt werden, was bewirkt, daß Schlacke
auf der Badoberfläche
zu den Badenden verdrängt
wird, so daß sie
sich vorzugsweise an den Bandkanten absetzt, die in einem nachfolgenden
Vorgang zum Beschneiden der Seiten abgeschnitten werden. Dazu kann
sich die Auswärts-
und Abwärtsneigung
der Seitenöffnungen
zunehmend von flachen Winkeln im Mittelbereich der Düse zu steileren
Winkeln zu den Düsenenden
hin ändern.
Diese Anordnung ist am günstigsten
zur Verwendung mit Düsen,
die mit Tripelpunkt-Gießendausbildungen
versehen sind, da das Tripelpunktgießen Schlacke von den Seitendammplatten
fernhält.
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Wichtig
ist zu beachten, daß die
Düsenseitenschlitze 64 an
den Innenenden der beiden Düsensektionen
vorgesehen sind. Dies gewährleistet
eine ausreichende schmelzflüssige
Metallabgabe in das Bad in der Umgebung der mittleren Unterteilung
in der Düse
und vermeidet die Bildung von Schlackenresten in diesen Badbereichen.
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Die
Tripelpunkt-Gießreservoirs 88 nehmen schmelzflüssiges Metall
aus den beiden äußersten Strömen 65 auf,
die aus dem Verteiler 18 herabfallen. Die Ausrichtung der
beiden äußersten
Löcher 52 im Verteiler
ist so, daß jedes
Reservoir 88 einen einzelnen Strom aufnimmt, der auf den
flachen Boden 91 unmittelbar außerhalb der abfallenden Seitenfläche 92 auftrifft.
Der Aufprall des schmelzflüssigen
Metalls auf dem Boden 88 bewirkt, daß sich das Metall nach außen über den
Boden und nach außen
durch die Tripelpunkt-Gießdurchgänge 95 zu
den Auslässen 96 auffächert, die
nach unten und innen geneigte flüssige
Metallstrahlen erzeugen, die über
die Flächen
der Seitendämme
und an den Kanten der Gießwalzen entlang
zum Spalt gerichtet sind. Das Tripelpunktgießen erfolgt mit lediglich einem
flachen und breiten schmelzflüssigen
Metallbad in jedem der Tröge 88, wobei
die Höhe
dieses Bads durch die Höhe
des oberen Endes 89 der Wand 70 begrenzt ist.
Ist das Reservoir 88 gefüllt, kann schmelzflüssiges Metall über das
Wandende 89 zurück
in den Hauptdüsentrog
fließen,
so daß das
Wandende als Wehr dient, um die Tiefe des Metallbads im Tripelpunkt-Gießzufuhrreservoir 88 zu
steuern. Die Badtiefe ist mehr als ausreichend, um die Tripelpunkt-Gießdurchgänge zu versorgen
und den Fluß mit
einer konstanten Druckhöhe
aufrecht zu erhalten, wodurch ein sehr gleichmäßiger Flüssigmetallfluß durch
die Tripelpunkt-Gießdurchgänge erreicht
wird. Am wichtigsten ist dieser gesteuerte Fluß für die ordnungsgemäße Ausbildung
der Bandkantenteile. Zu starker Fluß durch die Tripelpunkt-Durchgänge kann
zu Ausbauchung in den Bandkanten führen, während zu geringer Fluß Schlackenreste
und "Schlangenei"-Fehler im Band erzeugt.
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Die
Unterseiten 98 der Tripelpunkt-Gießausbildungen 87 sind über die
Gießbadoberfläche hinaus
erhöht,
um eine Abkühlung
der Badoberfläche
im Tripelpunktbereich zu verhindern. Außerdem sind die Unterseiten 98 nach
außen
und oben geneigt. Dies ist wünschenswert,
um zu verhindern, daß eine
Ansammlung von Schlacke oder anderen Verunreinigungen zu Verstopfungen
unter den Enden der Düse führt. Solche
Verstopfungen können
dazu führen, daß aus dem
Gießbad
entweichende Gase und Dämpfe
blockiert werden und es zu Explosionsgefahr kommt.
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Die
veranschaulichte Vorrichtung wurde lediglich als Beispiel vorgeschlagen,
und die Erfindung ist nicht auf die Einzelheiten des Aufbaus dieser
Vorrichtung beschränkt.
Insbesondere ist es für
die Erfindung nicht ausschlaggebend, daß die Abgabedüse mit Tripelpunkt-Gießendausbildungen
versehen ist, und der Metallfluß in
die Tripelpunktbereiche des Bads könnte durch einfache Endöffnungen
in der Düse
auf die in der Australischen Patentanmeldung 60773/96 beschriebene
Weise erfolgen. Natürlich braucht
die Düse
nicht in mehreren Segmenten ausgebildet zu sein, und möglich wäre, eine
Düse als einzelnen
feuerfesten Körper
auszubilden.