DE2521770A1 - Verfahren zur reinigung der oberflaeche kontinuierlich gegossener gussbaender - Google Patents
Verfahren zur reinigung der oberflaeche kontinuierlich gegossener gussbaenderInfo
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Description
LEICHTMETALL-GESELLSCHAFT mbH, Essen
Verfahren zur Reinigung der Oberfläche kontinuierlich gegossener Gussbänder
Priorität: ■ 20.Mai 1974 / Schweiz
Nr. 6671/74
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Reinigung der Oberfläche von auf kontinuierlich arbeitenden Giessmaschinen
hergestellten Gussbändern, insbesondere aus Aluminium, Zink
und deren Legierungen, wobei die Gussbänder zwischen zwei Im Abstand zueinander angeordneten/ mit einer zumindest
teilweise aus einem körnigen Werkstoff bestehenden Schutzschicht versehenen, endlosen umlaufenden Kokillenbändern
geformt werden.
Giessmaschinen, die mit zwei umlaufenden Kokillenbändern arbeiten,
v/erden auch Bandgiessmaschinen genannt. Mit diesen Einrichtungen werden sogenannte Gussbänder hergestellt, die
zum weiteren Abwälzen bestimmt sind. Der Vorteil dieser Gussbänder besteht darin, dass gegenüber den herkömmlichen Herstellmethoden
von einem Band gleicher Art einige Arbeitsgänge wie Giessen eines Barrens, Ablängen, Aufwärmen und Warmwalzen
entfallen sind.
Bei diesen Bandgiessmaschinen werden grundsätzlich zwei konstruktive
Richtungen verfolgt, indem bei der einen die umlaufenden Kokillenbänder aus einzelnen Raupenblöcken bestehen,
während im anderen Fall glatt umlaufende Stahlbänder zur Anwendung gelangen.
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"Probleme treten bei Einrichtungen dieser Art, insbesondere in Zusammenhang mit der thermischen Belastung der Kokillenbänder,
auf. Die dünnen Stahlbänder neigen zu thermisch bedingten Ausdehnungen, die ihrerseits ein Verwerfen der dünnen Bänder
nach sich ziehen. Durch das Verwerfen der Bänder wird der Wärmefluss durch das Band, d.h. die Kühlung, gestört, was zu
schwerwiegenden Mangeln auf dem Gussband führt. Dem wird entgegengewirkt,
indem die Bänder mit einem Isolationsbelag versehen werden, der die Temperatur der Bänder nicht über
200 - 300 C ansteigen lässt, wenn flüssiges Aluminium zwischen die Bänder geleitet wird. Raupenkokillen v/eisen demgegenüber
den Mangel einer Verwerfung auf Grund ihrer konstruktiven Gestaltung nicht auf, dennoch sind sie mit einem Belag zu
versehen, um die Wärmeabfuhr im Hinblick auf besondere metallurgische
Anforderungen an das Gussband zu steuern.
Die bekannten Beschichtungen, sei es zur Isolation oder zur
Steuerung der Wärmeabfuhr, bestehen aus einem Bindemittel, in das pulverförmige Feststoffteilchen eingelagert sind.
Eine typische Beschichtung setzt sich aus einem Gemisch von Kohlenstoff zur Schmierung und gleichmässigen Wärmeleitung,
Kieselgur zur Isolation und Polyvinylpyrrolidon (PVP) zur Bindung der Feststoffteilchen oder Partikel zusammen. Da dieser
Binder bei den Temperaturen der flüssigen Metalle zerfällt, gelangen feste Partikel oder Beschichtungsteilchen auf das
Gussband. Zweck des Bandgiessens ist es, unter Ausnutzung einer möglichst hohen Restwärme anschliessend direkte Abwalzvorgänge
durchzuführen. Befindet sich nun ein Partikel von nur 0,1 mm auf einem 20 mm dicken Gussband, so wird das Teilchen oder
zumindest sein Abdruck beim Weiterverarbeiten, d.h. Abwälzen,
um das Vielfache verlängert. Beim Herstellen von dünner Aluminiumfolie
mit 5 pm Enddicke wird beispielsweise auf diese Weise auf der Folie ein Fehler von 0,1 mm Breite und 4000 mm
Länge entstehen. Aber auch bei Herstellung dickerer Bänder und Bleche sind die Partikel für hochwertige Produkte nicht
tolerierbar.
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Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist ein Verfahren zur Reinigung der Oberfläche von kontinuierlich gegossenen Gussbändern, dass sich dadurch kennzeichnet/ dass nach Ablauf
des Gussbandes von den Kokillenbändern/ gerade nach seiner Erstarrung, die durch die Kokillenbänder geformten Flächen
des Gussbandes mittels eines unter Druck stehenden Wasserstrahles beaufschlagt werden. Wichtig ist, dass die Reinigung
der Bänder unmittelbar hinter der Giessmaschine, gerade nach der Erstarrung des Bandes, vorgenommen wird, damit die Beschichtungspartikel
nicht in die Gussbandoberfläche eingebrannt oder durch zwischen Giessmaschine und Walzgerüst angeordnete
Stützrollen oder Treiberrollen in die Gusshaut eingedrückt werden.
Zweckmässigerweise können je Seite eines Gussbandes von bis zu 2000 mm Breite 200 bis 1000 Liter Wasser pro Minute, mit einem
Druck von 2 - 300, vorzugsweise 3-8 atm, aufgebracht werden. Da das dem Giessen nachgeschaltete Abwälzen unter Ausnutzung
einer möglichen Restwärme erfolgen soll, ist der Wärmeverlust für den Waschvorgang zu minimalisieren. Bei niedrigen Drucken
ist die Reinigungswirkung zwar etwas geringer, die Abkühlung des Bandes kann jedoch dabei auf ein Minimum beschränkt werden;
bei grossem Wasserdruck dagegen ist die Reinigungswirkung zwar ausgezeichnet, führt aber zu einer wesentlichen Abkühlung des
Bandes. Bei 5 atm Wasserdruck und der angegebenen Wassermenge pro Zeiteinheit kühlt ein Aluminiumband von z.B. 1500 mm Breite
und 20 mm Dicke, das mit 560 C aus der Giessmaschine austritt, in der unmittelbar danach angeordneten Waschanlage um 60 - 80 C
ab. Kommen bei gleichen übrigen Parametern 200 atm Wasserdruck zur Anwendung so beträgt die Bandabkühlung bereits 300 C.
Wasserdrücke bis 300 atm sind verwendbar, wenn anschliessend höhere Walzantriebsleistungen tolerierbar sind. Optimale Ergebnisse
bezüglich Reinigungswirkung und Bandabkühlung, insbesondere für Aluminium und dessen Legierungen, wurden mit
3-8 atm Wasserdruck erreicht.
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Die Reinigungswirkung wird verbessert/ wenn der Wasserstrahl in mehrere, eine gleichförmige Aufprallintensität auf der
Gussbandoberfläche erzeugende Einzelstrahle aufgeteilt wird. Diese können quer zur Bewegungsrichtung des Gussbandes
nebeneinander, zweckmässigerweise auch hintereinander und
nebeneinander versetzt, auf das Gussband gelenkt werden. Auch hat sich eine ausgezeichnete Waschwirkung eingestellt, wenn
ein oder mehrere nebeneinander angeordnete Wasserstrahle quer über die Oberfläche bewegt wird bzw. bewegt werden.
Vorteilhafterweise kann der reinen Waschreinigung eine mechanische Reinigung, z.B. durch Bürsten, nachgeschaltet
werden. Zur Entfernung der durch das Bürsten vom Gussband gelösten Partikel wird zweckmässigerweise eine zweite Wasserreinigung
nachgeschaltet. Für niedrige Wasserdrücke hat sich eine Spritzeinrichtung 1 bewährt, wie sie in Fig. 1 hinter
einer Giessmaschine 4 mit Raupenkokillen 5 in schematischer Weise und in der Seitenansicht gezeigt ist. Das flüssige
Metall 2, z.B. Aluminium, wird mittels einer geeigneten Schmelzzuführungsvorrichtung 3 in die Giessmaschine 4 eingeführt.
Das flüssige Metall gibt Wärme an die Raupenkokillen ab und erstarrt. Die Raupenkokillen werden beim jeweiligen
Rücklauf durch Anspritzen mit Wasser gekühlt. Nach dem Kühlen 6 v/ird eine dünne Schicht von Isolationsmaterial auf die
Raupenkokillen gesprüht. Feststoffteilchen dieser Isolationsschicht werden auf die Oberfläche des Aluminiumbandes gebracht,
wenn eine Berührung zwischen flüssigem Aluminium und Schicht stattfindet. Diese Schicht ist relativ dünn, sodass niedrige
Drucke zum Waschen der Bandoberfläche ausreichen.
Bei der in Fig. 2 dargestellten Giessmaschine mit umlaufenden Stahlbändern 7 werden dickere Schichten aufgebracht, da nicht
nur eine Steuerung der Wärmeabfuhr sondern auch eine thermische Isolation angestrebt v/ird. Zwangsläufig verbleibt eine
grössere Anzahl von Partikeln,vor allem aber grösserer Abmessung,
auf dem Gussband zurück. Niedrigere Drucke gewähr-
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leisten eine weitgehende Entfernung der abgelagerten Partikel, zusätzliche Reinigung kann von den Bürsten 8 übernommen werden,
denen zur endgültigen Reinigung erneute Wasserbeaufschlagung 12 nachgeschaltet werden kann. Für die Entfernung
stärkeren Abriebes auf den Gussbändern hat sich ohne nachgeschaltetes Bürsten die Anwendung höherer Wasserdrucke, die bis
zu den angegebenen Höhen gehen können, bewährt. Dadurch tritt ein unerwünschter Wärmeverlust des Gussbandes ein, der aber
durch eine nachgeschaltete Aufheizeinrichtung, die vor dem ersten Walzgerüst angeordnet ist, kompensiert werden kann.
Fig. 3 zeigt die Anordnung einer Spritzdüse, die sich quer zur Giessrichtung über das Gussband bewegt. Obwohl nur eine
Düse gezeigt ist, können mehrere Düsen nebeneinander, hintereinander und versetzt angeordnet sein, die gleichzeitig
mittels eines beispielsweise bewegbaren Balkens gesteuert werden. Die oder mehrere Düsen 10 kehren nach Ueberstreichen
der Gussbandbreite ihre Bewegungsrichtung um und überlaufen erneut das Gussband in umgekehrter Richtung. Giessgeschwindigkeit
und Vorschub der Wasserstrahleinrichtungen sind so aufeinander abgestimmt, dass jede Stelle des Gussbandes von
einem oder mehreren Wasserstrahlen überdeckt wird.
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Claims (6)
1. Verfahren zur Reinigung der Oberfläche von auf kontinuierlich arbeitenden Giessmaschinen hergestellten Gussbändern, insbesondere aus Aluminium, Zink und deren Legierungen,
wobei die Gussbänder zwischen zwei in Abstand zueinander angeordneten, mit einer zumindest teilweise
aus einem körnigen Werkstoff bestehenden Schutzschicht umlaufenden Kokillenbändern geformt werden, dadurch gekennzeichnet,
dass nach Ablauf des Gussbandes von den Kokillenbändern, und gerade nach seiner Erstarrung, die
durch die Kokillenbänder geformten Flächen des Gussbandes mittels eines unter Druck stehenden Wasserstahles beaufschlagt
werden.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass je Seite eines Gussbandes von bis zu 2000 mm Breite und
10 - 35 mm Dicke 200 bis 1000 Liter Wasser pro Minute mit einem Druck von 2 - 300, vorzugsweise 3-8 atm, aufgebracht
werden.
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass quer zur Bewegungsrichtung des Gussbandes mehrere
Wasserstrahle auf die Oberfläche des Gussbandes gebracht werden.
4. Verfahren nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass in Bewegungsrichtung des Gussbandes oder entgegengesetzt
dazu mehrere Wasserstrahle hintereinander und/oder nebeneinander versetzt auf die Gussbandoberfläche gelenkt
werden.
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5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet,
dass Wasserstrahle quer über die Oberfläche bewegt werden.
6. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass
die Oberflächen nach Beaufschlagen mit Wasser mechanisch (z.B. durch Bürsten) behandelt werden und im Anschluss
daran durch eine 2. Vorrichtung mit V7asser beaufschlagt werden, um den durch das Bürsten entstandenen Abrieb zu entfernen.
daran durch eine 2. Vorrichtung mit V7asser beaufschlagt werden, um den durch das Bürsten entstandenen Abrieb zu entfernen.
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