DE2421801C2

DE2421801C2 - Umlaufendes metallisches Gießband für Stranggießkokillen

Info

Publication number: DE2421801C2
Application number: DE19742421801
Authority: DE
Inventors: Ulrich Dr.-Ing. 6380 Bad Homburg Heubner
Original assignee: Schweizerische Aluminium AG
Current assignee: Alcan Holdings Switzerland AG
Priority date: 1974-05-06
Filing date: 1974-05-06
Publication date: 1985-08-29
Also published as: DE2421801A1

Description

Die Erfindung betrifft ein umlaufendes metallisches Gießband, insbesondere Stahlband, für Stranggießkokillen, bei dem auf der dem Gußstrang zugekehrten Seite eine wärmedämmende Beschichtung und darauf wenigstens eine metallische Deckschicht aufgebracht ist, nach Patent 24 11 448.

Zum kontinuierlichen Bandgießen von Metallen werden Gießmaschinen benutzt, bei denen die Gießrichtung gegenüber der Horizontalen geneigt ist Als Kokille dienen im wesentlichen zwei umlaufende metallische Gießbänder, insbesondere Stahlbänder, die gekühlt auf Gleit- und Treibrollen laufen und zwischen sich den Erstarrungsraum für die Metallschmelze bilden. In der Breite wird der Erstarrungsraum durch insbesondere mitwandernde KckiUcnwandungcn begrenzt Die Metallschmelze wird auf die Gießbänder gegossen und beim Erstarren fortbewegt.

Zur Erzeugung eines einwandfreien bandförmigen Gußstranges müssen die umlaufenden metallischen Gießbänder eine in Längs- und Querrichtung absolut ebene Begrenzung des Erstarrungsraumes bilden. Im Hinblick auf die Biegewechselbeanspruchung darf ihre Dicke jedoch bestimmte Werte nicht überschreiten. Beide Forderungen können nur erfüllt werden, wenn die Gießbänder aus hochfestem Material bestehen und straff gespannt sind.

Die im wesentlichen aus derartigen umlaufenden Gießbändern gebildete Kokille hat jedoch nicht nur die Aufgabe, dem Gußstrang die gewünschte Form zu geben sondern auch die Schmelzwärme abzuführen. Zu diesem Zweck werden die Gießbänder auf ihrer dem Erstarrungsraum abgekehrten Seite in der Regel durch Aufsprühen einer Kühlflüssigkeit gekühlt. Es ist nun nicht möglich, das Gießband dem vollen Temperaturunterschied zv/ischen Kühlmittel und erstarrender Metallschmelze auszusetzen. Es würde sich infolge unterschiedlicher Wärmedehnung derart verwerfen, daß ein straffes Spannen zur Erzielung ebener Kokillenwandungen nicht mehr möglich ist.

Hinzu kommt, daß das umlaufende Gießband jeweils nur mit einem Teil seiner Länge die Kokille bildet, während der übrige Teil keinen Kontakt mit dem Gußstrang hat. Da das kontinuierliche Gießen von Metallen nur dann sinnvoll ist, wenn die verwendete Gießvorrichtung eine möglichst hohe Lebensdauer aufweist, müssen Maßnahmen ergriffen werden, um das thermisch hoch beanspruchte Gießband zu schützen. Dabei soll jedoch gewährleistet bleiben, daß die Schmelzwärme abgeführt wird. Man hat daher bereits versucht durch Aufbringen einer wärmedämmenden Beschichtung das Gießband einerseits thermisch zu isolieren und andererseits einen den GießbedLngungen genau angepaßten Widerstand zu erzielen. Derartige Beschichtungen müssen nicht nur temperaturbeständig, flexibel und reißfest sein, sie müssen auch auf der metallischen Oberfläche der Gießbänder gut haften.

ίο Ein bekanntes Gießband der eingangs beschriebenen Art weist eine wärmedämmende Beschichtung aus wärmebeständigen Oxiden, wie Zirkon oder Aluminiumoxid oder aus wärmebeständigen Metallhydriden auf (DE-AS 12 67 385).

Bei einem anderen bekannten Gießband weist eine Beschichtung aus wärmedämmendem Grundmaterial wie Si, Si-GeI oder Graphit eine innere Verstf-.kung aus Stahldraht-Einlagen auf (US-PS 28 52 821).

Es sind auch Beschichtungen für Gießbänder bekannt, die in Form einer Dispersion aus feinverteiltem, feuerfestem Material, z. B. Diatomeenerde, mit einem Zusatz von feinverteiltem Kohlenstoff, z. B. Graphit, in einer wäßrigen oder alkoholischen, einen organischen Binder enthaltenden Lösung auf das Gießband aufgebracht werden. Diese Beschichtungsmittel müssen zur besseren Haftung auf den Gießbändern mit diesen mechanisch verklammert werden, indem die Gießbänder durch Sandstrahlen mit Korund oder Stahlkies aufgerauht werden.

Bei Bandgießmaschinen tritt bekanntlich zwischen den umlaufenden Gießbändern und dem erstarrenden Gußstrang stets eine Relativbewegung auf, durch welche die wärmedämmende Beschichtung zusätzlich einem Abrieb unterworfen wird. Es ist hinreichend bekannt, daß solche Beschichtungen nicht immer abrieb-

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müssen, was mit einem beachtlichen Aufwand verbunden ist. Ein entscheidender Nachteil ist jedoch darin zu sehen, daß sich die abgeriebenen Teilchen auf dem gegossenen Strang ablagern und teilweise auch in die Oberfläche eingeschlossen werden. Dadurch wird die Qualität der aus solchen Gießsträngen gewalzten Bleche erheblich vermindert.
Aus der DE-OS 23 15 036 ist bekannt, eine organisch aufgebaute Beschichtung während des Betriebes kontinuierlich mit einem pulverförmigen Trennmittel, z. B. Talkum, zu bestreuen. Dieses Trennmittel soll den Verschleiß der Beschichtung verhindern, indem es ein Haften der Metallschmelze an der Beschichtung verhindert.

Der Nachteil dieser Maßnahme besteht darin, daß das Trennmittel laufend wieder entfernt werden muß. Dadurch ergibt sich ein Verschleiß der Beschichtung. Außerdem verbleiben die pulverförmigen Teilchen des Trennmittels zum Teil auf dem Gußstrang und setzen sich auf dessen Oberfläche fest.

Bei bekannten Beschichtungen der Gießbänder mit keramischen Werkstoffen wird zwar eine gute Wärmedämmung erreicht. Solche Beschichtungen besitzen jedoch keine Abriebfestigkeit, weil sie infolge ihrer Sprödigkeit zum Ablösen feinster Teilchen neigen, die die Oberfläche des Gußstranges verunreinigen.

Da der Gußstrang bei Bandgießmaschinen unmittelbar anschließend an das Gießen unter Ausnutzung der Gießwärme einem Walzvorgang unterworfen wird, müßte eine Beseitigung der Abriebteilchen zwischen dem Austritt der Bandgießmaschine und dem ersten Walz· ngerüst erfolgen. Das ist jedoch nur schwer möglich, da der Gußstrang in diesem Bereich noch duktil und

daher einer mechanischen Abtragung schlecht zugänglich ist. Ganz abgesehen davon, wäre eine solche Abtragung mit einem vergleichsweise großen Metallverlust verbunden. Ein Abspülen des Abriebs durch aufgesprühte gasförmige oder flüssige Medien würde nur die lose auf dem Gußstrang liegenden Teilchen beseitigen, nicht aber die Teilchen, die in der Gußstrangoberfläche eingebunden sind.

Es bestand daher das Problem, ein Gießband zu entwickeln, dessen Beschichtung temperaturbeständig, fle- ι ο xibel, reißfest sowie haftfest ist und außerdem eine hohe Abriebfestigkeit aufweist, um die genannten Nachteile zu beseitigen.

Zur Lösung dieses Problems ist im Hauptpatent 24 11 448 bei einem Gießband mit einer wärmedämmenden Beschichtung vorgesehen, daß auf die wärmedämmende Beschichtung wenigstens eine abriebfeste metallische Deckschicht aufgebracht ist die einen höheren Schmelzpunkt ils der Gußwerkstoff aufweist

Überraschenderweise hat sich nunmehr herausgestellt daß man bei der Auswahl für die abriebfeste metallische Deckschicht nicht auf solche Metalle oder Legierungen beschränkt ist die einen höheren Schmelzpunkt als das aufzugießende Metall aufweisen.

Gemäß der vorliegenden Erfindung kann vielmehr die metallische Deckschicht auch vinen niedrigeren Schmelzpunkt als der Gußwerkstoff oder den gleichen Schmelzpunkt aufweisen.

Versuche und theoretische Überlegungen haben gezeigt daß für die metallische Deckschicht nicht nur solehe Metalle oder Legierungen in Frage kommen, bei denen das Verhältnis der SchinelzteB.peratur in °K zur Schmelztemperatur des aufzugießenden Metalls in ° K gemäß dem Patent 24 11 448 größer . }s 1 ist sondern auch solche, bei denen dieses Verhältnis im Bereich zwisehen 0,7 und 1,0 liegt

So wurde für das Gießen von Aluminium mit einer Schmelztemperatur von 933° K beispielsweise eine metallische Deckschicht aus Zink mit einer Schmelztemperatur von 692° K erfolgreich verwendet wobei das Verhältnis der absoluten Schmelztemperaturen in diesem Fall bei rund 0,74 liegt

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Claims

Patentansprüche:

1. Umlaufendes metallisches Gießband, insbesondere Stahlband, für Stranggießkokillen, bei dem auf der dem Gußstrang zugekehrten Seite eine wärmedämmende Beschichtung und darauf wenigstens eine metallische Deckschicht aufgebracht ist, nach Patent 24 11 448, dadurch gekennzeichnet, daß die metallische Deckschicht einen niedrigeren Schmelzpunkt als der Gußwerkstoff oder den gleichen Schmelzpunkt aufweist.

2. Umlaufendes metallisches Gießband nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Verhältnis der Schmelztemperatur der metallischen Deckschicht zur Schmelztemperatur des aufzugießenden Metalls in ° K zwischen 0,7 und 1,0 liegt.