DE2531357C3 - Verfahren und Vorrichtung zum Stranggießen von Metallen - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Stranggießen von Metallen, bei dem ein Metallband, insbesondere aus Stahl, durch eine Stranggießkokille mit feststehenden Wänden geführt wird und bei dem die Schmelze von beiden Seiten her auf das Metallband aufgegossen wird. Weiterhin betrifft die Erfindung eine Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens.

Beim Stranggießen von dünnen und breiten Bändern in einer Stranggießkokille mit feststehenden Wänden treten wegen der Reibungskräfte zwischen dem erstarrenden Strang und den Wänden der Kokille Schwierigkeiten auf. Die auftretenden Reibungskräfte beeinträchtigen insbesondere die Maßhaltigkeit und die Oberflächengüte des entstehenden Metallbandes, so daß eine umfangreiche Nachbearbeitung des gegossenen Bandes erforderlich ist Die auftretenden Schwierigkeiten nehmen zu, je breiter und dünner das gegossene Band ist

Nach dem Stand der Technik (Herrmann, Handbuch des Stranggießens, Aluminium-Verlag GmbH, Düsseldorf, 1958, Seiten 992 bis 993) ist es bekannt, ein durch eine Stranggießkokille mit feststehenden Wänden geführtes Stahlband beidseitig mit dünnen Metallschichten zu plattieren. Bei dem so hergestellten Band handelt es sich jedoch um ein Verbundband.

is Nach dem Stande der Technik (US-PS 21 28 942) ist es zur Herstellung von Verbundbändern weiterhin bekannt, ein Metallband durch eine Stranggießkokille mit bewegten Wänden zu führen, die als einander gegenüberliegende Walzen ausgebildet sind, wobei das durch die Stranggießkokille geführte Metallband hier ebenfalls von beiden Seiten her mit dünnen Metallschichten belegt wird. Ebenfalls zur Herstellung eines Verbundbandes dient ein Gießverfahren (GB-PS 6 26 826), bei dem ein Metallband horizontal über ein Metallband geführt wird und dabei mit dem geschmolzenen Metall in Berührung gebracht wird. Hierbei entsteht ein einseitig plattiertes Verbundband.

Schließlich ist nach dem Stande der Technik (DE-PS 11 95 018) ein Stranggießverfahren zum diskontinuierlichen Gießen von Stranggußbarren bekannt, bei dem in den Barren Trennelemente eingegossen werden.

Es ist Aufgabe der Erfindung, ein Verfahren zum Stranggießen von breiten und dünnen Strängen in einer Stranggießkokille mit feststehenden Wänden zu schaf-

J5 fen, bei dem der gegossene Strang eine gute Maßhaltigkeit und eine hohe Oberflächengüte erhält.

Gegenstand der Erfindung ist ein Verfahren zum Stranggießen von Metallen, bei dem ein Metallband, insbesondere aus Stahl, durch eine Stranggießkokille mit feststehenden Wänden geführt wird und bei dem die Schmelze von beiden Seiten her auf das Metallband aufgegossen wird, wobei sich dieses Verfahren dadurch kennzeichnet, daß das Metallband vor dem Einführen in die Stranggießkokille gegen Verschweißen mit der Metallschmelze isoliert wird, daß das Metallband zusammen mit den gebildeten Strängen aus der Kokille abgezogen wird und daß die beiden gebildeten Stränge unterhalb der Stranggießkokille von dem Metallband abgelöst werden.

so Beim Verfahren gemäß der Erfindung werden die nachteiligen Auswirkungen der Reibungskräfte zwischen den Wänden der feststehenden Kokille und den gegossenen Strängen stark vermindert. Das an den erstarrenden Strängen anliegende Metallband nimmt, ähnlich wie bei der Herstellung eines Verbundbandes, die gesamten zur Überwindung der Reibung erforderlichen Zugkräfte auf, so daß die wenig warmfesten Stränge nicht verformt werden. Durch die Reibung an den Kokillenwänden einerseits und die Mitnahmekräfte des Metallbandes andererseits werden die gegossenen Stränge nur geringfügig auf Scherung beansprucht, wodurch, wie in Versuchen festgestellt werden konnte, keine Deformationen — z. B. in Form von Oberflächenrissen — auftreten. Durch das jeweils von einer Seite an

h5 den Strängen anliegende Metallband erhalten die Stränge zumindest an dieser Seite eine völlig einwandfreie Oberfläche. Es genügt also, die fertig gegossenen Stränge — wenn übernaupt — an einer Seite zu bear-

beiten. Die Oberflächengüte der am Metallband anliegenden Seiten der Stränge ist insofern besonders gut, als sich beim Kontakt zwischen dem anfangs noch kühlen Metallband und dem zufließenden geschmolzenen Metall eine Kristallisationszone an diesen Oberflächen der Stränge ausbilden.

Aufgabe der Erfindung ist es weiterhin, eine Stranggießvorrichtung zur Durchführung des Verfahrens gemäß der Erfindung zu schaffen.

Die Stranggießvorrichtung gemäß der Erfindung ist gekennzeichnet durch eine Stranggießkokille, die in der Mitte der Schmalseiten angeordnete Führungsschlitze zum Führen des Metallbandes aufweist. Durch die seitlichen Führungen des Metallbandes wird verhindert, daß die auf beiden Seiten des Metallbandes entstehenden Stränge das Metallband vollständig umhüllen, was dazu führen würde, daß die Stränge anschließend nur schwer von dem Metallband getrennt werden könnten. Durch die beidseitige Beaufschlagung des durchlaufenden Metallbandes mit der Schmelze wird das Metallband in besonders vorteilhafter- Weise beidseitig gleichmäßig erwärmt, so daß in dem Metallband keinerlei Wärmespannungen auftreten können, die das Metallband verwerfen könnten.

Die Stranggießkokille ist zweckmäßig als senkrecht stehende, mehrteilige Graphitkokille ausgebildet. Eine Graphitkokille ermöglicht geringste Reibungskräfte zwischen den Strängen und den Wänden der Kokille. Weiterhin ist zweckmäßig der Stranggießkokille ein wärmeisolierender Führungseinsatz für das Metallband vorgeschaltet. Dieser wärmeisolierende Führungseinsatz verhindert die Wärmezufuhr zu dem Metallband vor dessen Eintritt in die Stranggießkokille, so daß sich beim Auftreffen der Schmelze auf das kühle Metallband die obenerwähnten Kristallisationszonen in den dem Metallband zugewandten Oberflächen der Stränge ausbilden können.

Zum Aufbringen des Isoliermittels auf das Metallband ist zweckmäßig im Bewegungsweg des Metallbandes dem wärmeisolierenden Führungseinsatz ein Behälter für das Isoliermittel gegen Verschweißen vorgeschaltet. Dieser Behälter wird von dem Metallband durchlaufen, so daß automatisch eine gleichmäßige Beschichtung mit dem Isoliermittel erfolgt.

Um ein einwandfreies Ablösen der gebildeten Stränge von dem Metallband sicher zu stellen, sind bei der Stranggießvorrichtung gemäß der Erfindung unterhalb von Abziehwalzen ablenkkeile angeordnet. Diese Ablenkkeile biegen die fertig gegossenen Stränge derart vom Bewegungsweg des Metallbandes nb, daß sie sich leicht von der Oberfläche des Metallbandes lösen.

Zur Reinigung des Metallbandes von anhaftenden Isoliermittelresten oder anhaftenden Metallresten ist im Bewegungsweg des Metallbandes hinter den Ablenkkeilen eine Reinigungsvorrichtung mit Bürsten- oder Schabewalzen vorgesehen. Um einen geraden Einlauf des Metallbandes in die Stranggießkokille zu erzielen und um gegebenenfalls Unebenheiten oder Verwerfungen des Bandes vor dem Einlauf in die Stranggießkokille zu glätten, ist im Bewegungsweg des Metal'bandes vor μ dem Einlauf in die Stranggießkokille ein Richtwalzenpaar angeordnet.

Um erforderlichenfalls die Haltekräfte zwischen dem Metallband und den anliegenden Strängen zu steigern, kann das Metallband perforiert oder mit einer hi geeigneten Oberflächenprofilierung versehen sein. Im Falle einer Perforierung bilden sich zwischen den Sträneen auf beiden Seiten des Metallbandes dünne Stäbchen oder anderes geformte Brücken aus, die die Stränge zunächst an dem Metallband festhalten und beim Ablösen der Stränge abreißen.

Vorzugsweise ist das Metallband als endlose Schleife ausgebildet und kann somit zur Herstellung beliebig langer Stränge dienen.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird im folgenden an Hand der Zeichnung näher erläutert, in der

F i g. 1 die Stranggießvorrichtung gemäß der Erfindung schematisch im Querschnitt und

Fig.2 einen Schnitt entlang der Linie H-Il in Fig.! zeigen.

In der Zeichnung ist ein nach oben offener Tiegelhalter mit dem Bezugszeichen 1 bezeichnet In dem Tiegelhalter ist ein Tiegel 2 angeordnet, der die Schmelze 3 enthält

Dec Tiegel 2 ist in geeigneter Weise beheizt, um die Schmelze 3 schmelzflüssig zu halten. Zwischen den Seitenwänden des Tiegels 2 und dem Tiegelhalter 1 befindet sich eine Isolierfüllung 4, die übermäßige Wärmeverluste vermeidet. Nach oben sind der Tiegel 2 und der Tiegelhalter 1 durch einen Deckel 5 abgedeckt. In den Boden des Tiegels 2 ist eine feststehende, mehrteilige Stranggießkokille 6 aus Graphitelementen eingesetzt, die auch den Boden des Tiegelhalters 1 durchdringt. Die Stranggießkokille 6 wird beidseitig durch Kühlelemente 7 gekühlt, die in den Boden des Tiegelhalters 1 eingesetzt sind und von Kühlmittelkanälen 8 durchsetzt sind.

Mittig durch die Stranggießkokille 6, und zwar parallel zu deren Breitseiten, ist ein senkrecht von oben nach unten verlaufendes Metallband 9 geführt. Dieses Metallband 9 besteht aus einem hoch wärmeleitenden Metall, dessen Schmelzpunkt über dem Schmelzpunkt der Schmelze 3 liegen muß. Das Metallband 9 kann beispielsweise aus Stahl bestehen.

Das Metallband 9 ist innerhalb der Stranggießkokille 6 in Führungsschlitten 10 geführt, die sich in den Schmalseiten der Stranggießkokille 6 befinden. Über der Stranggießkokille 6 ist das Metallband 9 in einem wärmeisolierenden Führungseinsatz 11 geführt, der an der Unterseite des mit einem Durchtrittsschlitz 5a für das Metallband 9 versehenen Deckels 5 angeordnet ist und in die Schmelze 3 bis unmittelbar über den Kokilleneinlauf eintaucht. Dieser Führungseinsatz 11 hält das Metallband 9 bis zum Eintritt in die Stranggießkokille 6 kühl. Die Stranggießkokille 6 weist an den Breitseiten des Metallbandes 9 Einlauföffnungen 6a und 6b auf.

Unterhalb der Stranggießkokille 6 ist ein Abziehwalzenpaar 12 angeordnet, durch welches das Metallband 9 zusammen mit den fertig gegossenen Strängen 13a und 13£> nach unten aus der Stranggießkokille 6 herausgezogen wird. Hinter dem Abziehwalzenpaar 12 und zwischen dem Metallband 9 und den fertig gegossenen Strängen 13a und 13b sind beiderseits des Metallbandes 9 Ablenkkeile 14 angeordnet, durch die die fertig gegossenen Stränge 13a und 13£> vom Metallband 9 abgelöst und von dessen Bewegungsweg abgebogen werden. Hinter den Ablenkkeilen 14 werden die Stränge 13a und 13£> von Walzen 15 ergriffen und mittels einer Aufwickelvorrichtung 16 aufgewickelt. Nach dem Ablösen der Stränge 13a und 13b durchläuft das Metallband 9 eine Reinigungsvorrichtung mit Bürsten- und/oder Schabewalzen 17. Von dort wird das Metallband 9 in einer dargestellten Bandschleife einem Richtwalzenpaar 18 zugeführt welches sich über dem Deckel 5 befindet. Zwischen dem RichtwalzenDaar 18

und dem Deckel 5 durchläuft das Metallband 9 noch einen Behälter 19, in welchem das Metallband 9 beidseitig mit einem Isoliermittel gegen Verschweißen mit der Schmelze 3 beschichtet wird.

Das Metallband 9 kann gegebenenfalls mit einer Oberflächenprofilierung oder einer Perforierung versehen sein, um die Haltekräfte zwischen dem Metallband 9 und den Strängen 13a und 13£> zu vergrößern.

Beim Betrieb der oben bezeichneten Vorrichtung wird das die Stranggießkokille 6 durchlaufende Metallband 9 vor dem Einlauf in die Stranggießkokille in den Behälter 19 gegen Verschweißen mit der Schmelz« 3 isoliert, in der Stranggießkokille beidseitig mit der erstarrenden Strängen 13a und 13b beschichtet unc zusammen mit diesen aus der Stranggießkokille ( abgezogen. Anschließend werden die gebildeten Stränge 13a und \3b unterhalb der Stranggießkokille vor dem Metallband 9 abgelöst. Das Metallband 9 wird danr in der Reinigungsvorrichtung gereinigt und über da: Richtwalzenpaar 18 erneut dem Behälter 19 zweck; Beschichtung mit dem Isoliermittel zugeführt.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims (10)

Patentansprüche:

1. Verfahren zum Stranggießen von Metallen, bei dem ein Metallband, insbesondere aus Stahl, durch eine Stranggießkokille mit feststehenden Wänden geführt wird und bei dem die Schmelze von beiden Seiten her auf das Metallband aufgegossen wird, dadurch gekennzeichnet, daß das Metallband vor dem Einführen in die Stranggießkokille gegen Verschweißen mit der Metallschmelze isoliert wird, daß das Metallband zusammen mit den gebildeten Strängen aus der Kokille abgezogen wird und daß die beiden gebildeten Stränge unterhalb der Stranggießkokille von dem Metallband abgelöst werden.

2. Stranggießvorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch eine Stranggießkokille (6), die in der Mitte der Schmalseiten angeordnete Führungsschlitze (10) zum Führen des Metallbandes (9) aufweist.

3. Stranggießvorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Stranggießkokille (6) eine senkrecht stehende, mehrteilige Graphitkokille ist.

4. Stranggießvorrichtung nach den Ansprüchen 2 und 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Stranggießkokille (6) ein wärmeisolierender Führur.gseinsatz (11) für das Metallband (9) vorgeschaltet ist.

5. Stranggießvorrichtung nach den Ansprüchen 2 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß im Bewegungsweg des Metallbandes (9) dem wärmeisolierenden Führungseinsatz (11) ein Behälter (19) für das Isoliermittel gegen Verschweißen vorgeschaltet ist.

6. Stranggießvorrichtung nach den Ansprüchen 2 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß unterhalb von Abziehwalzen (12) Ablenkkeile (14) angeordnet sind.

7. Stranggießvorrichtung nach den Ansprüchen 2 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß im Bewegungsweg des Metallbandes (9) hinter den Ablenkkeilen (14) eine Reinigungsvorrichtung mit Bürsten- und/ oder Schabewalzen (17) vorgesehen ist.

8. Stranggießvorrichtung nach den Ansprüchen 2 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß im Bewegungsweg des Metallbandes (9) vor dem Einlauf in die Stranggießkokille (6) ein Richtwalzenpaar (18) angeordnet ist.

9. Stranggießvorrichtung nach den Ansprüchen 2 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß das Metallband (9) perforiert ist oder mit einer Oberflächenprofilierung versehen ist.

10. Stranggießvorrichtung nach den Ansprüchen 2 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß das Metallband (9) als endlose Schleife ausgebildet ist.