DE2426026B2 - Giessrad zum stranggiessen von aluminiumlegierungen - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Gießrad zum Stranggießen von Aluminiumlegierungen mit einem endlosen, metallischen Gießband, dem mehrere Spannräder zugeordnet sind, und einem festen Zuführungspunkt für die Schmelze.

Es ist ein solches Gießrad bekannt, das einen Durchmesser von 1400 mm hat und dessen Gießnut einen Querschnitt von 1000 mm² aufweist.

Derartige Gießräder finden besondere Anwendung zur Herstellung von Drähten in einer Umformungskette, wobei von der Legierung im flüssigen Zustand ausgegangen wird, die kontinuierlich in das Gießrad gegossen und nachher gewalzt wird.

Solche kontinuierlichen Produktionsanlagen weisen nach den gegenwärtigen Verfahren allgemein am Anfang eine sogenannte Vielrad-Gießvorrichtung (Fig. 1) auf, der mehrere Walzgerüste folgen. Die Gießvorrichtung besteht aus einem mit einer Umfangsrille oder -nut versehenen Rad 2 und drei Eingriffs- oder Spannrädern 4, 5 und 7, um die ein metallisches Gießband 3 läuft, das eine Endlosschleife bildet.

Zwei der Spannräder, nämlich 4 und 7, die oberhalb bzw. unterhalb des Gießrades 2 angeordnet sind, drücken das Band 3 teilweise an das Rad 2 an, wodurch die Gießnut auf einem Teil des Umfangs des Rades 2 geschlossen wird.

Das dritte Spannrad 5, das durch eine Winde 8 etwas verschieblich ist, sichert die Spannung des Bandes 3, dessen lineare Geschwindigkeit im Betrieb gleich der Umfangsgeschwindigkeit des Gießrades 2 ist; so ergibt sich ein gleitfreier Kontakt des Bandes 3 am Rad 2. Im Lauf des Gießens werden das Rad 2 und das Band 3 intensiv mit Wasser gekühlt. Während der Herstellung des Erzeugnisses gibt eine Ausgußöffnung 1, die über dem Rad 2 angeordnet ist, dauernd die Metall- oder Legierungsschmelze in den durch das Band 3 geschlossenen Rillenteil ab, wo die Schmelze zu einem ersten oder rohen Knüppelstrar.g erstarrt, der direkt in die Walzgerüste des kontinuierlich arbeitenden Walzwerks gefördert wird.

Die Temperatur des Knüppels oder Stranges bei seinem Austritt aus dem Gießrad ist ein sehr wichtiger Faktor der erhaltenen Qualität; wenn sie zu hoch ist, kann der Strang nicht vollständig erstarrt sein und hält die Beanspruchungen schlecht aus, denen er am Austritt aus der Gießnut unterworfen wird; wenn seine Temperatur dagegen zu niedrig ist, treten metallurgische Schwierigkeiten bei den Walzvorgängen auf, und die zum Walzen erforderliche Leistung steigt erheblich an.

Es ist daher wichtig, diese Temperatur auf einen optimalen Wert einstellen zu können, der von der verarbeiteten Metall- oder Legierungsart abhängt Zwar läßt sich mit der Steuerung der Gießgeschwindigkeit die Temperaturhöhe beeinflussen.

ίο Jedoch können für ein gegebenes Erzeugnis je nach der Art des Metalls und der Legierung die Gießgeschwindigkeit des Stranges und seine Durchlaufgeschwindigkeit durch die Walzgerüste stromab der Gießvorrichtung nicht in erheblichem Ausmaß variiert werden; eine übermäßige Geschwindigkeit würde zu Gießrissen und zu Walzfehlern führen, während eine niedrige Geschwindigkeit den industriellen Wirkungsgrad der Anlage senken würde.

Es ist eine Gießmaschine, insbesondere eine Vorrich- tung zum Abrichten des Profils der Kokille des Gießrades der Gießmaschine — unabhängig von etwa nachfolgenden Walzen - bekannt (DT-OS 19 39 976), bei der eine Bandtragrolle auf einem in der Ebene des Gießrades beweglichen Schlitten angeordnet sein kann, um das Abrichten des Kokillenprofils des Gießrades nach Abnahme des Gießbandes zu ermöglichen.

Außerdem sind ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Stranggießen eines Metall- oder Legverungsstranges in eine.iti gekühlten Gießrad mit einer über einen Teil ihres Umfanges durch ein metallisches Gießband geschlossenen Umfangsnut bekannt (US-PS 32 96 682), wonach bzw. mittels der die Schmelze dauernd an einem das feststehende Stromaufende des geschlossenen Teils der Nut bildenden festen Punkt in die Nut gegossen wird, in der sie wenigstens teilweise erstarrt und aus der sie stromab in Form eines Stranges austritt, der anschließend mit gesteuerter Temperatur unverzüglich in ein kontinuierlich arbeitendes Walzwerk eingeführt wird. Die gesteuerte Temperatur erreicht man dabei durch Einschaltung eines besonderen Ofens zwischen Gießrad und Walzwerk, um die Strangtemperatur zu senken oder zu erhöhen.

Schließlich ist ein Gießrad bekannt (US-PS 33 18 364), bei dem die Stranganlagelänge durch Änderung vorzugsweise des Eintritts-, d. h. des Gießpunktes verändert wird und das Gießband zum Durchlaß fester Massen nachgiebig ist. Damit soll nur allgemein die Aufgabe gelöst werden, die Eigenschaften des Strangguterzeugnisses zu verbessern, ohne daß auf ein

nachfolgendes Walzen näher eingegangen wird. Änderungen der Gießradgeschwindigkeit oder -drehzahl sind nicht erwähnt.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Gießrad der eingangs genannten Art derart abzuändem, daß eine unabhängige Steuerung der Temperatur und der Geschwindigkeit ermöglicht wird und die Temperatur des aus dem Gießrad austretenden Stranges ohne Änderung der Geschwindigkeit des Gießrades und folglich der des anschließenden Walzens

bo variierbar ist. Damit soll eine Anlage zur Verfügung gestellt werden, die eine optimale Kapazitätsausnutzung für die verschiedensten Arten von Legierungen zuläßt.

Diese Aufgabe wird bei einem Gießrad der eingangs

μ genannten Art mit 1400 mm Durchmesser und 1000 mm² Gießnutquerschnitt erfindungsgemäß durch Mittel zur Verkürzung der Anlagelänge des Gießbandes an der Gießnut von 2500 auf 1650 mm gelöst.

In Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, daß als Mittel zur Verkürzung der Anlagelänge ein Spannrad auf einem beweglichen, in seiner Lage relativ zum Gießrad einstellbaren Achslager derart vorgesehen ist, daß die abgewickelte Gesamtlänge des Gießbandes unverändert bleibt.

Die Verkürzung der Anlagelänge des Gießbandes von 2500 auf bis zu 1650 mm, d. h. bis zu nur 66% der Anfangslänge gibt die Möglichkeit, daß der Strang im Fall gleicher Gießraddrehzahl mit höherer Temperatur aus der Gießnut austritt oder z. B. im Fall geringerer Gießradgeschwindigkeit mit gleicher Temperatur wie bei voller Anlagelänge und normaler Geschwindigkeit austritt.

Die Erfindung wird anhand der in der Zeichnung '5 veranschaulichten Ausführungsbeispiele näher erläutert; darin zeigt

F i g. 1 das schon erläuterte bekannte Gießrad,

F i g. 2 das Gießrad nach F i g. 1 mit der Abänderung gemäß der Erfindung, und

F i g. 3 eine andere Ausführungsart des erfindungsgemäßen Gießrades, bei dem eine Steuerung der geschlossenen Gießnutlänge während des Betriebes möglich ist

Nach der schon beschriebenen Fig. 1 ist das Spannrad 7 in einer festen Lage, und der Aufwickelbogen des metallischen Gießbandes 3 am Gießrad 2 kann nicht geändert werden.

Im Gegensatz dazu erkennt man in Fig.2, daß die Lage des Spannrades 7 relativ zum Gießrad 2 einstellbar ist.

Das Gerüst der Maschine weist einen bogenförmigen Schlitz auf, der das nicht besonders veranschaulichte Achslager der Achse des Rades 7 aufnimmt, wodurch es ermöglicht wird, dieses an irgendeinem Punkt des Schlitzes festzulegen und damit die Länge des Aufwickelbogens des metallischen Bandes 3 am Rad 2 nach Wunsch zu variieren.

Vor dem Beginn des Gießens bestimmt man die Lage des Rades 7 unter Berücksichtigung der gewünschten to Austrittstemperatur des Metallstranges und spannt dann nach entsprechender Befestigung des Spannrades 7 das metallische Band 3 mit Hilfe des Rades 5, dessen Achse beweglich und durch eine Schraubenwinde 8 oder irgendeine andere analoge Einrichtung leicht verschieblieh ist Die Räder werden dann in Drehung versetzt, wodurch der gewünschte Umlauf des metallischen Bandes 3 erreicht wird, und man gießt das Metall oder die Legierung aus der Ausgießöffnung 1 in die Nut des Rades 2; der am Austritt aus der Gießnut erhaltene Strang 10 befindet sich dann auf der optimalen Temperatur, die für ein unverzüglich anschließendes kontinuierliches Walzen erwünscht ist, ohne daß man ihn wieder aufheizen muß.

Fig.3 veranschaulicht eine Variante der Erfindung, die eine Einstellung des Aufwickelbogens des metallischen Bandes am Gießrad im Lauf des Betriebs zuläßt. Hier ist das Achslager des Spannrades 7 auf einer Schraube beweglich, deren feste Lage derart ist, daß bei Verschiebung des Achslagers des Rades 7 von einem Ende der Schraube zum anderen der dem Band gelassene »Spielraum« leicht durch die Spannvorrichtung des Spannrades 5 absorbiert wird. Das Achslager des Rades 7 ist einstückig mit einer Mutter ausgebildet, die sich auf die ortsfeste, jedoch von Hand oder mittels eines Motors drehbare Schraube aufschraubt

Das Spannrad 7 kann sich daher dem Gießrad 2 nähern oder sich davon entfernen, wodurch der Aufwickelbogen des Bandes am Gießrad verändert wird.

Beim Strangpressen einer Aluminiumlegierung mit 2,5% Mg und 0,20% Cr gemäß der Erfindung wird eine Strangtemperatur von 450° C bei Einhaltung der Geschwindigkeit von 9,5 m/min, jedoch unter Verringerung der geschlossenen Länge der Gießnut auf 1650 mm erreicht, und man verbraucht 90 kW Leistung. Bei 2500 mm Abdeckung wäre eine Gießgeschwindigkeit von 13,5 m/min bei 15OkW Leistung erforderlich. Bei einer Aluminium-Legierung mit 5% Mg, 0,10% Cr und 0,10% Mn muß die Strangtemperatur zwischen 400 und 420° C liegen, um die Walzfehler zu vermeiden, während die Walzgeschwindigkeit zwischen 9 und 10 m/min liegen soll. Ohne die Erfindung auszunutzen, war nur eine Strangtemperatur von 310°C bei einer Geschwindigkeit von 10 m/min zu erreichen.

Dagegen konnte unter Ausnutzung der durch die Erfindung gebotenen Möglichkeit, die geschlossene Länge der Gießnut auf 1650 mm einzustellen, eine Strangtemperatur von 410°C bei einer Geschwindigkeit von 10 m/min erreicht werden.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (2)

Patentansprüche:

1. Gießrad zum Stranggießen von Aluminiumlegierungen mit einem endlosen, metallischen Gießband, dem mehrere Spannräder zugeordnet sind, und einem festen Zuführungspunkt für die Schmelze, wobei das Gießrad einen Durchmesser von 1400 mm und die Gießnut einen Querschnitt von 1000 m² aufweist, gekennzeichnet durch Mittel zur Verkürzung der Anlagelänge des Gießbandes (3) an der Gießnut von 2500 auf 1650 mm.

2. Gießrad nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß als Mittel zur Verkürzung der Anlagelänge ein Spannrad (7) auf einem beweglichen, in seiner Lage relativ zum Gießrad (2) einstellbaren Achslager derart vorgesehen ist, daß die abgewickelte Gesamtlänge cJes Gießbanrtes (3) unverändert bleibt.