DE2511834A1 - Vorrichtung zum stranggiessen von metallbaendern - Google Patents

Description

• Vorrichtung zum Stranggießen von Metallbändern Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zum Stranggießen vol Metallbändern, in welcher geschmolzenes Metall in einen Kokillenhohlraum gebracht wird, der zwischen einem Paar einander gegenüberliegender, bewegter Flächen definiert ist, von denen mindestens eine durch ein flexibles, warmeleitendes Gießband gebildet wird, welches in der Gießzone mit der Rückseite mit mehreren mit Abstand angeordneten Bandstützen in berührung steht, und eine Einrichtung zum Aufbringen voll Kühlmittel auf das Gießband vorgesehen ist.
• Mit einer solchen Vorrichtung werden Metalle, wie Aluminium einschließlich Aluminiumlegierungen, Zink, Messing, Kupfer und andere Metalle, die bei einer ähnlichen oder niedrigeren Temperatur schmelzen, zwischen einem Paar bewegter Oberflächen vergossen, wobei mindestens eine der Oberflächen durch ein flexibles wärmeleitendes Band gebildet wird.
• Es war lange klar, daß eine beträchtliche Wirtschaftlichkeit bei der Herstellung von Aluminiumbändern und -blechen zu erreichen sein müßte, wenn breite dünne Brammen zum Heißwalzen oder breite dicke Bänder zum Kaltwalzen mit hohen Geschwindigkeiten und mit der hohen Qualität an der Oberfläche und unter der Oberfläche gegossen werden könnten, die notwendig ist, um ein fertiges gewalztes Erzeugnis zu schaffen, wenn das so gegossene Band ohne Oberflächenbehandlung zur Entfernung von Gießfehlern gewalzt wird.
• Obwohl vorhandene Gießvorrichtungen, welche ein Paar mit Abstand zueinander angeordneter flexibler Metallbänder zur Begrenzung einer Gießzone oder eines Kokillennohlraums verwenden, betrieben werden können, um hohe Produktionsmengen zu erzeugen, neigt das gegossene Band zu ungleichmäßiger Dicke und Oberflächenfehlern, die durch Oberflächenausscheidungen von Material verursacht werden, das in der Zusammensetzung von der durchschnittlichen Zusammensetzung des gegossenen Bandes abweicht. Dies tritt in Begleitung von Änderungen der metallurgischen Struktur unterhalb der Oberfläche auf, welche gleichfalls eine Quelle der Änderung der Eigenschaften sind. Diese Oberflächenausscheidungen und unter der Oberfläche liegenden Fehler rühren von örtlichen Änderungen der Erstarrungsgeschwindigkeit an der Oberfläche des gegossenen Bandes oder der gegossenen Bramme her. Es wird angenommen, daß solche Änderungen durch die Entwicklung von Spalten zischen Teilen der Oberfläche des Guß stückes und der benachbarten bewegten Bandoberfläche herrühren. In dieser Spalte kann Flüssigkeit mit niederem Schmelzpunkt ausgeschieden werden, um die oben erwähnten Oberflächenausscheidungen zu bilden.
• Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung der eingangs genannten Art zu schaffen, mit welcher mit hoher Geschwindigkeit Brammen und Bänder gegossen werden können, die keine Oberflächenfehler und keine unter der Oberfläche liegenden Fehler aufweisen, um so Brammen und Bänder zu erhalten, die ohne Oberflächenbearbeitung weiter verarbeitet werden können.
• Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß das Gießband durch eine Druckdifferenz an gegenüberliegenden Seiten des Gießbandes, welche unabhängig vom Metall im Kokillenhohlraum auftritt, fest gegen die Bandstützen gehalten ist, und daß der Abstand der Bandstützen den Charakteristika des Gießbandes so zugeordnet ist, daß ein ungestützter Bereich des Gießbandes, welcher zwischen benachbarten Bandstützen liegt, als steifes Element wirkt.
• Bei der erfindungsgemäßen Vorrichtung bildet ein Gießband eine Oberfläche eines Kokillenhohlraums und bewegt sich auf einem genau gesteuerten Weg, der so angeordnet ist, daß das gegossene Metall im Kokillenhohlraum während des Gießvorganges in engem Kontakt mit dem Gießband bleibt. Folglich kann die Wärme durch das Gießband gleichmäßig abgeführt werden und es entwickeln sich keine Spalte zwischen dem Gießband und dem erstarrenden Band, die eine solche Größe haben, daß sie die Qualität der Oberfläche oder unterhalb der Oberfläche des gegossenen Bandes oder der Bramme nachteilig beeinflussen.
• Es wurden viele Konstruktionen von Vorrichtungen entwikkelt, in welchen ein Paar bewegter, wassergekühlter, paralleler Gießbänder zur Begrenzung eines Kokillenhohlraums verwendet wurden, deren schmale seitliche Ränder durch Randbegrenzer geschlossen wurden. Bei den bekannten Anordnungen sind die Unterstützungen für die Gießbänder mit relativ großen Abständen angeordnet, so daß die Ablenkungen der Abschnitte eines Gießbandes zwischen den Unterstützungen sogar bei mit den Unterstützungen im Kontakt befindlichem Gießband unter den auf das Gießband ausgeübten Beanspruchungen groß genug sind, um eine nachteilige Wirkung auf das Gußerzeugnis zu haben. Darüber hinaus waren in den meisten bekannten klordnungen keine Einrichtungen (außer dem durch die Metall säule des geschmolzenen Metalls ausgeübten Druck) vorhanden, um die Gießbänder am Eintritts ende des Kokillenhohlraums gegen ihre Unterstützungen zu halten, wo die Mitte des Bandes oder der Bramme noch schmelzflüssig ist. Die praktische Erfahrung zeigt, daß die Metallsäule ziemlich ungenügend für diesen Zweck ist, wenn der Kokillenhohlraum im wesentlichen horizontal oder unter einem kleinen Winkel zur Horizontalen angeordnet ist, so daß bei bekannten Gießvorrichtungen mit Gießbandern tatsächlich keine genaue Steuerung des Weges der Gießb&Snder im Kokillenhohlraum vorhanden ist. Die bekannten Arten von Gießvorrichtungen geben daher Anlaß für die Schwierigkeit, daß der Weg eines Gießbandes im Verhältnis zu seinen Unterstützungen unzulanglich gesteuert wird, um sicherzustellen, daß die Lage der Unterstützungen die genaue Form des Kokillenspaltes zwischen den Gießbändern bestimmt. Der relativ große Abstand der Unterstützungen gestattet außerdem die Ablenkung der Abschnitte des Bandes zwischen den Stützen in einem solchen Ausmaß, daß sich in solchen Bereichen Spalte zwischen dem Band und der Oberfläche des Metalls öffnen.
• Bei der erfindungsgemäßen Vorrichtung zum Stranggießen sind die einzelnen Stützleisten des Gießbandes daher mit engem Abstand angeordnet und das Gießband wird fest gegen seine Stützleisten gehalten, indem ein Differenzdruck an gegenüberliegenden Seiten des Gießbandes im Kokillenhohlraum unabhängig von dem Metall im Kokillenhohlraum hergestelit wird. Die durch dieses Herstellen eines Differenzdrucks an gegenüberliegenden Flächen des Gießbandes erzeugte Kraft ergänzt und ist gewöhnlich viel größer als die äußere Kraft aufgrund der Metall säule und wird am bequemsten durch Herstellen von unterhalb des Atmosphärendrucks liegenden Bedingungen an der gesamten Rückseite des Gießbandes in der Gießzone erzeugt. Diese durch den Differenzdruck erzeugte Kraft und der Abstand zwischen den Stützleisten ist der Dicke und anderen Charakteristika des Gießbandes derart zugeordnet, daß sichergestellt ist, daß das Gießband mit den Stützleisten in Berührung bleibt und der ungestützte Bereich des Gießbandes zwischen benachbarten Stützleisten als steifes Element wirkt, das unter den beim Gießen vorhandenen Beanspruchungen nicht mehr als 0,05 mm ausgelenkt wird. Mit dieser Anordnung ist es möglich, sicherzustellen, daß der Weg des Gießbandes mit einem Profil übereinstimmt, das durch die Lagen der Stützleisten bestimmt ist. Folglich ist es möglich, sicherzustellen, daß der genaue Verlauf des Kokillenhohlraums mit einem vorgewählten Verlauf übereinstimmt, der so ausgelegt ist, daß die optimalen Gießbedingungen erreicht werden.
• Die Prinzipien der Erfindung sind auf Gießvorrichtungen für die Herstellung dünner Brammen oder Bänder anwendbar, bei welchen beide breiten Flächen des Kokillenhohlraumes durch ein flexibles Gießband begrenzt werden. Bei einer bevorzugten Konstruktion sind zwei Gießbänder vorhanden, aber in manchen Fällen wird eine Oberfläche des Kokillenhohlraums durch eine starre Trommel gebildet und die gegenüberliegende Oberfläche durch ein Gießband, das gemäß den Prinzipien der vorliegenden Erfindung geführt ist.
• Wenn das Gießband aus ferromagnetischem Material ist, kann die nach außen wirkende Kraft am Gießband durch magnetische Anziehung zwischen dem Gießband und einer Reihe mit dichtem Abstand zueinander angeordneter magnetisierter Pole unterstützt werden, welche auch die Stützleisten umfassen, um den Verlauf des Kokillenhohlraums zu begrenzen.
• Der Aufbau eines Differenzdruckes zwischen den gegenüberliegenden Seiten des Gießbandes kann leicht erreicht werden, indem Kühlwasser mittels einer Saugpumpe durch einen geschlossenen Raum hinter dem Gießband und begrenzt durch das Gießband am Auslaßende des Raumes abgesaugt wird. Von einigen möglichen Wegen zur Erreichung dieses Differenzdruckes unter gleichzeitiger wirksamer und gleichmäßiger Kühlung des Gießbandes wird hier das Düsenkühlsystem bevorzugt, das mit unter Atmosphärendruck liegendem Druck arbeitet und später näher erläutert wird, weil durch d ses Kühlsystem besonders schnelle und gleichmäßige Abfuhr von Wärme aus dem Gießband erreicht werden kann und so der Temperaturgradient durch das Gießband und die Temperaturänderungen entlang der Bandlänge und über die Bandbreite auf ein Minimum verringert werden. Folglich wird die Gefahr von Wärmeverwerfungen des Gießbandes auf ein Minimum verringert. Sogar bei gleichförmiger Wärmeabfuhr über die Breite des Gießbandes erzeugen der Temperaturgradient durch das Gießband und die Anderung der Mitteltemperatur entlang und quer zum Gießband l;Mrmespannungen, die dazu neigen, das Gießband zu beulen oder zu biegen. Jedoch werden diese Beanspruchungen durch das erfindungsgemäße, sehr wirksame Kühlsystem auf niedrigen Werten gehalten und der Neigung zum Beulen und Biegen wird durch einen relativ kleinen Differenzdruck leicht entgegengewirkt.
• Weil die Legierungen, die nach dem vorliegenden Stranggießverfahren vergossen werden sollen, während der Erstarrung um einige Prozent schrumpfen, ist es sehr wünschenswert, Einrichtungen vorzusehen, um die Entfernung zwischen den zwei gegenüberliegenden Seiten des Kokillenhohlrawas progressiv zu verringern, um die Kokillenflächen und die Oberflächen des Bandes im wesentlichen in wirksamem Wärmeaustauschkontakt zu halten, während das Metall durch die Zone hindurchläuft, in welcher die Erstarrung stattfindet. Die Verwendung von Gießbandabstützungen, gegen welche das Gießband in direktem Kontakt gehalten wird, ermöglicht es, jeden gewünschten Verlauf sehr einfach im Kokillenhohlraum anzuwenden. Bei der Formgebung der Einheit, von welcher die Bandabstützungen einen Teil bilden, kann der Kokillenhohlraum so angeordnet werden, daß er in der Zone, in welcher das Metall erstarrt, progressiv abgeschrägt ist. Das Ausmaß, in welchem sich die Kokillenflächen einander progressiv nähern, ändert sich mit der Dicke des Bandes und beim dünnsten Band kann das Naß nicht größer als ein paar Zehntel mm sein. Es ist möglich, drehbare Stützelemente vorzusehen, welche den Verlauf eines bewegten Gießbandes mit diesem Grad an Genauigkeit steuern, und solche VorrIchtungen liegen innerhalb des Anwendungsbereiches der Erfindung. Aber bei der bevorzugten Ausführungsform der Erfindung gleitet das Gießband über geeignet bearbeitete stationäre Gießbandstützen.
• Die Wärmeübertragung von der gegossenen Bramme oder dem gegossenen Band auf das Kühlwasser über ein dazvischenliegendes Metallband bringt einen sehr großen Temperaturabfall an der Tetall/Gießband-Zwischenflache, einen mäßigen Temperaturabfall durch das Gießband und einen ähnlichen mäßigen Temperaturabfall an der Gießband/Wasser-Zwischenfläche mit sich. Es ist wünschenswert, Anderungen der Gießbandtemperatur, die entlang dem und quer zum Gießband auftreten, auf ein Minimum zu verringern, weil dieses die thermischen Beanspruchungen auf ein Minimum verringert, die das Gießband anderenfalls zum Keulen und Verlassen seines beabsichtigten Weges veranlassen, der durch die Stützleisten genau definiert ist.
• Ein steigender Wärmeübertragungskoeffizient an der Gießband/Wasser-Zwischenfläche senkt die Gießbandmitteltemperatur bei einer gegebenen Wärmeübertragungsrate durch die Metall/Gi eßband-Zwischenfläche. 3sogar, wenn das Gießband an der an das geschmolzene Aluminium angrenzenden Oberfläche nicht mit einer Isolierschicht versehen ist, war es möglich, Gießband/Wasser-Wärmeübertragungskoeffizienten zu erreichen, wie sich herausstellte, die ausreichend sind, um den mittleren Gießbandtemperaturanstieg auf Höhen zu halten, die mit der Notwendigkeit thermische Verwerfunen zu vermeiden, verträglich sind. Es wurde gefunden, daß die körperlichen Abmessungen des Düsenkühlsystems leicht mit dem Vorhandensein in dichtem Abstand angeordneter Stützleisten für den Gießbandweg verträglich sind, weil es mit Metallbändern mit der zur Erreichung der Flexibilitätsanforderungen erforderlichen Dicke möglich ist, die GieDbäder in Gleitkontakt mit Stitzleisten zu zwingen, welche in Entfernungen angeordnet sind, die nur in der Größenordnung des 30- bis 50-fachen der Banddicke liegen. Diese Beschränkung führt in Verbindung mit den in engen Abständen angeordneten Stützleisten wirksam zu einer extremen Widerstandsfähigkeit des flexiblen Gießbandes gegen Beugen.
• Jedes Gießband bildet eine Wärmeaustauschfläche, durch welche Wärme vom erstarrenden Metall auf das Wasser an der gegenüberliegenden Seite des Gießbandes übertragen wird.
• Die Geschwindigkeit, mit der das Band oder die Bramme gegossen werden kann, hängt von der Rate ab, mit der die Wärme durch das Gießband auf das Kühlwasser übertragen werden kann.
• Um eine hohe Wärmeübertragung zu erreichen, ist es notwendig, die Turbulenz in der Grenzschicht an der Gießband/ Wasser-Zwischenfläche zu steigern, und es .urde gefunden, daß das bevorzugte Düsenkühlsystem, bei welchem Wasserstrahlen auf die Rückseite des Gießbandes unter einem großen Winkel gerichtet werden (ein solcher Winkel beträgt am bequemsten 900), ein besonders wirksames Verfahren zur Steigerung dieser Turbulenz ist. Es wurde gefunden, daß durch Ausschleudern eines genügend großen Wasservolumens in Form von durch eine Reihe mit engen Abständen zueinander angeordneter Öffnungen unter einem großen Winkel auf die Oberfläche gerichteter Strahlen Wärme ungefähr dreimal schneller vom Gießband abgeführt werden kann als bei einem herkömmlichen System, bei welchem ein turbulenter wiasserstrom an der Oberfläche des Gießbandes entlanggeleitet wird.
• Weil die aufgebrachte Wassermenge sehr groß ft, müssen Einrichtungen zum Sammeln des auf jedes Gießband aufgebrachten Wassers vorgesehen werden. Die Gießzone einer Gießvorrichtung der vorliegenden Erfindung ist vorzugsweise mit einem Gießbandkühlsystem versehen, das ein geschlossenes Gehäuse aufweist, welches in der Gießzone mit der Rückseite des Gießbandes im wesentlichen abgedichtet gehalten wird. Das Gehäuse hat mit sehr engem Abstand angeordnete Gießbandstützen, die in gleitendem oder rollendem Kontakt mit der Bandfläche gehalten werden und die einen kleineren Abschnitt des Bereiches des Gehäuses bilden, der dem Gießband zugewandt ist. Vorzugsweise wird das eingeführte Wasser einer ersten Beruhigungskammer zugeführt, von wo es durch Düsenöffnungen in einer der Rückseite des Gießbandes zugewandten Wand auf das Gießband gerichtet wird. Eine Auslaßberuhigungskammer ist außerhalb der Einlaßberuhigungskammer vorgesehen und angeschlossen, um Wasser aus dem Zwischenraum zwischen dem Gießband und der Wand über starre Ablaufrohre mit großem Durchmesser zu sammeln, die sich durch die Einlaßberuhigungskammer erstrecken. Solche Rohre dienen zur Versteifung des Gehäuses. Die Gießbandstützen des Gehäuses sind vorzugsweise so angeordnet, daß alle Abschnitte des Gießbandes direkt gegenüber dem gegossenen Metall während eines größeren Zeitabschnittes des Durchgangs durch die Gießzone in direktem Kontakt mit Wasser stehen.
• Am meisten wird es vorgezogen, die Gießbandstützen aus schmalen Leisten aus Antireibmaterial herzustellen, die sich quer zum Gehäuse erstrecken. Die Düsenöffnungen sind in einer oder mehreren Querreihen zwischen benachbarten Stützleisten angeordnet. Diese Stützleisten können jedoch durch Stifte ersetzt werden, die in Abständen entsprechend den beschriebenen Prinzipien angeordnet sind.
• Die Düsenöffnungen in verschiedener. Reihen sind vorzugsweise im Verhältnis zueinander gestaffelt. Der Zwischen raum zwischen Düsenöffnungen in der gleichen Querreihe überschreitet vorzugsweise 25 mm nicht und die Größe und die Verteilung der Düsenöffnungen ist so, daß bei Aufrechterhaltung einer kleinen Druckdifferenz von z.B. 0,3 kg/cm2 zwischen Einlaßberuhigungskammer und Auslaßberuhigungskammer Wasser auf die Oberfläche des Gie.3bandes in einer 2 enge von 40 bis 120 1/cm2/h aufgebracht wird.
• Besondere Vorteile werden erreicht, wenn das Wasser durch Anlegen von Unterdruck an die Auslaßberuhigungskammer durch das System gesaugt wird, weil dadurch unter Atmosphärendruck liegende Bedingungen an der Rückseite des Gießbandes erzeugt werden, welche das Gießband gegen die Stützleisten ziehen, so daß es auf einem eng begrenzten Weg gehalten wird und durch die Vorrichtung mit diesen Stützleisten in Berührung gezogen wird, um einen eng begrenzten stabilen Kokillenhohlraum oder eine begrenzte Gießzone aufrechtzuerhalten.
• Im folgenden wird die Erfindung anhand eines Ausführungsbeispiels unter Bezugnahme auf die Zeichnung näher erläutert. Es zeigt: Fig. 1 eine schematische Seitenansicht eines Ausführungsbeispiels der Vorrichtung zum Stranggießen gemäß der Erfindung, Fig. 2 eine Draufsicht eines Ausführungsbeispiels einer Anordnung zum Stützen der Gießbänder durch Differentialdruck und Aufbringen von Kühlmittel, Fig. 7 eine Draufsicht des strichpunktierten Kreises III der Figur 2 in vergrößertem Maßstab, Fig. 4 einen Schnitt entlang der Linie 4-4 der Figur 2, Fig. 5 einen Schnitt entlang der Linie 5-5 der Figur 2, Fig. 6 eine Teildraufsicht der Gießrinne, und Fig. 7 eine Seitenansicht der in ihrer Arbeitsstellung befindlichen Gießrinne.
• Die in Figur 1 dargestellte Vorrichtung zum Stranggießen weist einen aus mehreren Teilen hergestellten Tragrahmen 1 auf, an welchem obere und untere Treibrollen 2 für Giebnder angeordnet sind. Ein drezahlvernderlicher Antriebsmotor 3 treibt eine Welle 4 über eine Kette 5 und ein Kettenrad 6 an. Der Antrieb fird von der Welle 4 auf die Antriebsrolle 2 für das untere Gießband über Kettenräder 7 und und eine Antriebakette 9 übertragen.
• Der Antrieb wird von der Antriebsrolle 2 für d untere Gießband auf die obere Antriebsrolle 2 mittels einer Kette 11 übertragen, die um obere und untere Kettenräder 12 und leerlaufende Räder 14 läuft, von denen eines auf einem schvenkbaren Hebel 14' angeordnet ist, um die Kette 11 zu spannen. Die Gießbänder 15 laufen um ihre Antriebsrollen 2 und ihre Spannrollen 16, die drehbar in Schlitten 17 gelagert sind. Die Schlitten 1 7 sind in Schlittenrahmen 1 geführt, die mittels Zapfen a Tragrahmen 1 angelenkt sind, und auf die mittels pneumatischer Zylinder 20 eine vorbestimmte Spannkraft für die Gießbänder aufgebracht werden kann. Die Schlitten 17 sind in den Schlittenrahmen 18 mittels Stellschrauben 21 bewegbar, um die Gießbänder einzustellen.
• Das obere Gießband 15 trägt ein Paar Randbegrenzer 22, welche die Form von Bändern aus elastischem, warmfesten und thermiscn isolierenden Material haben. Solche Randbegrenzer sind ein wenig kompressibel, um eine zufriedenstellende Abdichtung in der Gießzone zu schaffen, wenn sie in Längsricl.tung schräg verläuft, wie oben erl<utert wurde. Eine Art Material, das für solche Randbegrenzer geeignet is-t, hat die Form von tijeißmetall oder einer Gummieinlage, die mit einem gewobenen Asbes tstoff ummantelt ist und als Dampfdichtung geliefert wird. Die Anordnung der luandbegrenzer 22 in bezug auf die Gießrinne 23 ist in den Figuren 5 und 7 dargestellt und wird unten näher erläutert. Eine der Einheiten zum Stützen und Kühlen der Gießbänder 15 in der Gießzone ist in den Figuren 2 bis 5 dargestellt. Die Gießbänder 15 werden durch Wasser gekühlt, das auf sie mittels der Kühlgehäuse 26 aufgebracht wird, die ebenfalls unten näher erläutert werden. Wasser wird über Zuführleitungen 27 mittels nicht dargestellter Saugpumpen, die mit den Auslaßleitungen 29 verbunden sind, in die Gehäuse 26 gesaugt, um verringerten Druck an der Wasserseite der Gießbänder aufrechtzuerhalten.
• Das Gehause 26 ist als starrer, geschlossener Aufbau mit einem Fenster 30 an seiner Oberseite ausgebildet (hierbei wird das Gehäuse betrachtet, das in Figur 1 das untere Gießband tragt). DasGehäuse hat eine horizontale Trennwand 31, welche eine Einlaßberuhfgungskammer 32 von einer Auslaßberuhigungskammer 33 trennt. Wasser wird der Einlaßberuhigungskammer 32 durch eine Zuführleitung 27 zugeführt und aus der Auslaßberuhigungskammer 33 durch die Auslaßleitung 29 mittels der Saugpumpe herausgesaugt.
• Die Einlaßberuhigungskammer 32 ist durch eine dicke obere Trennwand 34 begrenzt, deren Außenfläche in bezug auf die Oberfläche 35 des Gehäuses, das das Fenster 30 umgibt, ausgenommen ist. Der schraffierte Teil der Oberfläche 35 (Figur 2) ist mit einem Antireibmaterial beschichtet. Schmale Stützleisten 36 für das Gießband erstrecken sich über die gesamte Breite des Fensters 30 und die Oberseite dieser Stützleisten ist geschliffen, so daß sie in einer Höhe mit dem benachbarten Bereich der Oberfläche 35 liegen.
• Flache Kanäle 37 für Wasser erstrecken sich zwischen den Stützleisten 36, der äußeren Oberfläche der Trennwand 34 und dem darüberliegenden Gießband 15. Mit engen Abständen zueinander angeordnete Düsenöffnungen 7 führen von der Einlaßberuhigungskammer 32 in die Böden der Kanäle 37 und sind so angeordnet, daß sie Wasserstrahlen im wesentlichen senkrecht auf die Oberfläche des Gießbandes 15 richten. Relativ tiefe Sammelkanäle 39 für Wasser erstrecken sich quer zur Längsrichtung der Kanäle 37 und sind durch Rohre 40 mit der Auslaßberuhigungskammer 33 verbunden.
• Es ist zu erkennen, daß bei der dargestellten Vorrichtung zwei Reihen relativ gestaffelter Düsenöffnungen 3{% zwischen jedem Paar von Stützleisten 36 angeordnet sind.
• Der Längsabstand zwischen den Stützleisten C betrugt ungefahr 20 mm und es ist zu sehen, daS der Abszand zwischen benachbarten Düsenöffnungen 3 in derselben Reihe ähnlich ist. Der Durchmesser der einzelnen Düsenöffnungen 33 beträgt ungefahr 5 mm.
• Wenn eine Druckdifferenz in der Größenordnung von 0,3 kg/cm2 zwischen den Beruhigungskammern 32 und 33 aufrechterhalten wird, so ist festzustellen, daS das Wasser zur Rücksei-2 te der Gießbender in einer Menge von ungeföhr 45 l/cm2/h zugeführt wird. Beim Gießen einer Aluminiumbramme führt dies zu einer Wänneübertragung von ungefahr 24 cal/cm/s.
• Sogar, wenn der abstand der Düsenöffnungen verringert wird, und die Menge des aufgebrachten Kühlwassers erheblich erhöht wird, wird die Menge der abgeführten Wärme nur um ungefähr 10 bis 20% erhöht.
• Die Vorrichtung ist so ausgelegt, daß sogar bei den vorgesehenen Unterdruckbedingungen an der I'uckseite des Gießbandes im wesentlichen kein Durchhängen der Gießbänder zwischen benachbarten Stützleisten auftritt, so daß das Gießband nicht aus dem Wärmeaustauschkontakt mit dem erstarrenden Metall in der Gießzone kommt. Um diese Bedingung zu erfüllen, ist der Abstand zwischen den Stützen leisten 36 vorzugsweise auf nicht mehr als das 50-fache, vorzugsweise das 20- bis 50-fache, der Dicke des stählernen Gießbandes 15 begrenzt, das selbst eine Dicke von 0,5 bis 1,5 mm hat. Die Stützleisten 36 sind als Antireibstützleisten ausgebildet.
• Das oben beschriebene Kühlsystem ist wirksam, um durch das Gießband einen Temperaturabfall von ungefähr 30 0C aufrechtzuerhalten. Für diesen Fall wurde berechnet, daß ein Differentialdruck von ungefähr 0,15 kr/cm2 erforderlich ist, um das obere Gießband 15 Mit den -,tützleisten 36 über die gesamte Breite des Gießbandes in Berührung zu halten. s wird jedoch vorgezogen, es so einzurichten, daß die Auslaßberuhigungskammer 33 auf einem Druck von mindestens 0, 3- kg/cm2 unter Atmosphärendruck gehalten wird, um einen angemessenen Sicherheitsfaktor zu erhalten.
• In Figur 1 wird der Abstand zwischen den Gießbändern 15 an der Eintrittsseite der Gießzone grob mittels Dichtungen gesteuert, die als Abstandhalter an der Gehäuseabstützung angeordnet sind, und weiterftttels Stellschrauben fein gesteuert, die an Spannstangen 41 wirken, um den Tragrahmen zu spreizen, so daß die Anlaufscheiben 42 gehoben und gesenkt werden können. Das obere Gehäuse 26 ist in Schildlagern 43 angeordnet, so daß die Schräge des Kokillenhohlraums zwischen den Gießbändern 15 durch Winkelbewegung des oberen Gehäuses 26 in seinen Schildlagern 43 mittels des Hebelarms 44 geändert werden kann, welcher durch einen pneumatischen Zylinder 45 nach unten gedrückt wird, um eine Anschlagplatte 46 mit einem einstellbaren Anschlag 47 in Berührung zu bringen. Ein oberer Anschlag 48 ist als Sicherheitsanschlag vorgesehen.
• Einer der Vorteile dieser Anordnung besteht darin, daß das erstarrte Metall bei Einstellung des Anschlags 47 zur Herstellung übermäßiger Schräge des Kokillenhohlraums am Ausgangsende desselben das Gehäuse 2 gegen die federnde Belastung des pneumatischen Zylinders 45 nach oben kippt. Der Anschlag 47 kann dann räckgestellt werden, um optimale Oberflächeneigenschaften des as dem kokillenhohTraum austretenden Bandes zu schaffen.
• Die Gießrinne 23 (Figur 6) ist mit einem .asenabschnitt 50 versehen, der in seiner Arbeitslage so angeordnet ist, daß er in den Zwischenraum zwischen den Gießbandern ragt. Führungen 51 für die Randbegrenzer sind an der Seite der Gießrinne 23 befestigt. Sie sind etwas nachgiebig, um die eintretenden Randbegrenzer gegen die Seiten des asenabschnitts 50 der Gießrinne zu drücken und so am Eingang der Gießzone eine Dichtung zu bilden, damit ein angemessenes Metallbad während des Gießvorganges in der Gießrinne 25 aufrechterhalten werden kann.
• Die Wirkung des unter Atmosphärendruck liegenden Druckes in den Beruhigungskammern kann durch magnetische Anziehungskraft unterstützt werden, um die Giebnder mit den Stützleisten 35 in Berührung zu halten. Dies könnte durch Verwendung ferromagnetischer Stützleisten 36 oder anderer magnetischer oder magnetisierbarer Stützleisten erreicht werden, die vorzugsweise aus Material mit niedrigeni Reibungskoeffizienten bestehen.
• Es versteht sich, daß dieses System zum Aufbringen von Kühlmittel in einer Vorrichtung verwendet werden kann, in welcher die Gießzone vertikal angeordnet oder stark geneigt ist. In einem solchen Fall kann der Druck des flüssigen Metalls verwendet werden, um dazu beizutragen, die Gießbctnder mit den Stützleisten in Berührung zu halten.
• Wenn die Gießbänder in horizontaler Lage verwendet werden, wie es bei der Vorrichtung der Figur 1 gezeigt ist, wird vorzugsweise in der Einlaßberuhigungskammer 32 mit 2 einem Druck von 0 bis 0,3 kg/cm2 unter Atmosphärendruck und einer Druckdifferenz von ungefähr 0,3 kg/cm2 zwischen der Einlaßberuhigungskammer 32 und der Auslaßberuhigungskarnmer 33 gearbeitet, um Wasserstrahlen durch die Düsenöffnungen 3% zu saugen.
• Es ist möglich, daran zu denken, nur das obere Gießband mit den Stützleisten 36 durch Differenzdruck in Berührung zu halten, da das Metallgewicht auf dem unteren Gießband dazu dient, dieses mit dem Satz der unteren Stützleisten in Berührung zu halten. Es ist jedoch offensichtlich vorzuziehen, mit Unterdruck an den Auslaßberuhigungskammern sowohl des oberen als auch des unteren Gehäuses 26 zu arbeiten.
• Die in den Figuren 1 bis 7 dargestellte Vorrichtung R rde am erfolgreichsten zum Gießen von Bändern aus Aluminium und Aluminiumlegierungen mit ausgezeichneten Oberflächenqualitäten verwendet Wenn das gegossene Material ein Aluminium mit handelsüblicher Qualität ist, welches innerhalb eines sehr kleinen Temperaturbereiches erstarrt, ist es - wie sich zeigte -bei der Vorrichtung nach Figur 1, in welcher die Länge der Gießzone 22,5 cm ist, möglich, das Material mit einer Geschwindigkeit von 275 cm/min bei einer Dicke von 12 mm zu gießen und die Anordnung so zu treffen, daß der Abstand der Gießbänder am Austrittsende der Gießzone 0,6 mm kleiner als am Eintrittsende ist.
• Wenn das gegossene Material eine Aluminiumlegierung mit verschiedenen Komponenten war, welche bei Temperaturen innerhalb eines breiten Bereiches von z.B. 1100C erstarren, zeigte es sich, daß Aluminiumbänder mit einer Dicke von 12 mm mit einer Geschwindigkeit von 225 cm/min ohne Erscheinung von Oberflchenausscheidungn-n gegossen werden konnten, wenn der Spalt zwischen den Gießbändern am Austrittsende ungefähr 0,5 mm kleiner als am Eintrittsende war.
• Die Stützleisten können bearbeitet sein, damit sie in einer gemeinsamen Ebene liegen, so dpß in der Gießzone ein flaches Profil für das Gießband vorhanden ist. Alternativ kann es wünschenswert sein, eine sehr schwache Langskrümmung zu haben (mit einem Radius von etwa 50 m) oder eine komplexere Form.
• Dies ist anwendbar, wenn zwei im wesentlichen parallele Gießbänder verwendet erden. In einer Vorrichtung, in welcher eine Oberfläche der Gießzone durch eine wassergekühlte Trommel gebildet wird, sind die Stützleisten für das Gießband bearbeitet, um eine Oberfläche zu bilden, die progressiv die Oberfläche der Trommel erreicht, um einen verjüngten, jedoch gekrümmten Kokillenhohlraum zu schaffen.
• Es wird jedoch naufiger vorgezogen, zwei Gießbänder zu verwenden.

Claims (12)

P a t e n t a n s p r ii. c h e

1. Vorrichtung zum Stranggieß en von Metallbändern, in welcher geschmolzenes Metall in einen Kokillenhohlraum gebracht wird, der zwischen einem Paar einander gegenüberliegender, bewegter Flächen definiert ist, von denen mindestens eine durch ein flexibles wärmeleitendes Gießband gebildet wird, welches in der Gießzone mit der Rückseite mit mehreren mit Abstand angeordneten Bandstützen in BerÜhrung steht, und eine Einrichtung zum Aufbringen von Kühlmittel auf das Gießband vorgesehen ist, dadurch g e -k e n n z e i c h n e t , daß da-sGießband (15) durch eine Druckdifferenz an gegenüberliegenden eiten des Gießbandes, welche unabhängig vom Metall im Kokillenhohlraum auftritt, fest gegen die Bandatützen (36) gehalten ist, und daß der Abstand der Bandstützen den Charakteristika des Gießbandes so zugeordnet ist, daß ein ungestützter Bereich des Gießbandes, welcher zwischen benachbarten Bandstützen liegt, als steifes Element wirkt.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch g e k e n n -z e i c h n e t , daß der gegenoeitige Abstand der Bandstützen (3b) kleiner als das 50-fache der Banddicke ist.

3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch g e k e n n -z e i c h n e t , daß das Gief?band (15) ein Stahlband mit einer Dicke von 0,5 bis 1,5 mm Ist und d-..9 der hstand zwischen 3andstützen das <O- bis 50-fache der Banddicke ist.

4. Vorrichtung nach Anspruch 1, 2 oder 3, dadurch g e k e n n z e i c h n e t , daß die Bandstützen (;is) für ein Gießband (15) innerhalb eines einen Raum einschließenden Gehäuses (26) mit derRückseite des Gießbandes (15) in Berührung stehen, daß mehrere, mit dichtem Abstand angeordnete Düsenöffnungen (33) so angeordnet sind, daß ihre Kühlmittelstrahlen unter eine großen winkel auf die Oberflächen des Gießbandes (15) gerichtet sind, die innerhalb des Gehäuses (26) gen, und daß jinrichtungen zum Aufrechterhalten eines unter der Atmosphärendruck liegenden Druckes innerhalb des Gehäuses vorgesehen sind, um das Gießband in Richtung seiner Bandstützen (36) nach außen zu ziehen, und Kühlwasser aus dem Gehäuseinneren abzusaugen.

5. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch g e k e n n -z e i c h n a t , daß die Bandstützen als querverlaufende Stützleisten (35) ausgebildet sind.

6. Vorrichtung nach Anspruch 4 oder 5, dadurch g e -k e n n z e i c h n e t , daß das einen Raum einschließende Gehäuse (26) durch einen kastenähnlichen Rahmen gebildet ist, welcher eine erste horizontale Trennwand (34) umfaßt, die mit Abstand zum leg des Gießbandes (15) und mit Abstand zu einer zweiten horizontalen Trennwand (31) angeordnet ist, um ine eine Einlaßberuhigungskammer (32) für das Kühlmittel zu begrenzen, daß mehrere Öffnungen (38) in der ersten horizontalen Trennwand (34) zum Zuführen von Kühlmittel zur Rückseite des Gießbandes (15) ur.d mehrere Rohre (40) zum Ableiten vorgesehen sind, welche mit den ersten und zweiten Trennenden (34, 31) zum Durchtritt von Wasser zu einem Wasserauslaß verbunden sind und sich durch dieselben erstrecken.

7. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch g e k e n n -z e i c h n e t , daß der kastenähnliche Rahmen ein starres Gehäuse (26) umfaßt, das eine das Gießband (15) berührende Oberflache an der Außenseite aufweist, daß eine Cffnung des Gehäuses innerhalb der das Gießband berührenden Fläche liegt und von dieser umgeben ist, und daß die Bandstützen innerhalb der Öffnung angeordnet und durch die erste Trennazand (34) in Höhe der umgebenden Berührungsfläche des Gießbanaes getragen sind.

c. Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch g e k e n n -z e l c h n e t , daß eine Zuführeinrich-tung (27) zum Zuführen von wasser zur Einlaßberuhigungskammner (32) vorgesehen ist und daß eine Einrichtung zum Aufbringen von Unterdruck auf eine Tlas s erauslaß einri chtung (29) vorgesehen ist, um Wasser aus dem Zwischenraum zwischen dem Gießband (15) und der ersten horizontalen Trennwand (34) zu saugen und Ufriterdruck darin herzustellen.

9. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei der Kokillenhohlraum durch ein Paar beweglicher Gießbänder begrenzt wird, dadurch g e k e n n z e i c h n e t daß eine Einrichtung (44, 45) zum Ändern der gegenseitigen Neigung der Gießbänder (15) am Kokillenhohlraum zur Änderung der in Längsrichtung verlaufenden AbschräZung desselben vorgesehen ist.

10. Vorrichtung nach Anspruch 9, dadurch g e k e n n -z e i c h n e t , daß die Bandstützen (56), welche mit einem der Gießbänder (15) in Berührung stehen, an einem gemeinsamen Rahmen montiert sind, der schwenkbar am Einlaßende des Gießspaltes angebracht ist, um die Neigung des Wegs des Gießbandes relativ zum Weg des anderen Gießbandes ändern zu können.

11. Vorrichtung nach Anspruch 10 dadurch g e k e n n -z e i c h n e t , daß der Rahmen federnd gegen einen festen Anschlag (4r) gespannt ist, um ein Anwachsen des Abstandes zwischen den Gießbendern am Auslaßende des Kokillenhohlraumes entsprechend einer übermäßigen Dicke des verfestigten Netallbandes im Kokillenhohlraum am Ausl aßende desselben zu erlauben.

12. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden -insprache, dadurch g e k e n n z e i c h n e t , daß ein Paar flexibler Randbegrenzer (22) mit eine der Gießbänder (15) umläuft, und daß jeder der Randbegrenzer (22) zur Kompensation leichter gegenseitiger Neigung der Gießbänder (15) aus einem endlosen Band aus federndem, kompressiblen, wrmeisolierenden, warmfesten Material besteht.