DE3150239C2 - - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren beim Stranggießen von Metall gemäß dem Oberbegriff des Anspruches 1. Ferner betrifft die Erfindung eine Anordnung zur Durchführung des Ver­ fahrens.

Beim horizontalen Gießen von Metallbahnen, beispielsweise aus Aluminium, zeigt sich häufig eine Neigung der Metallbahn dazu, in der Mitte dicker als an den Rändern (Seiten der Bahn) zu werden.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren und eine Durchführungsanordnung zur Beseitigung dieser Neigung zu entwickeln.

Zur Lösung dieser Aufgabe wird ein Verfahren nach dem Oberbe­ griff des Anspruches 1 vorgeschlagen, welches erfindungsgemäß die im kennzeichnenden Teil des Anspruches 1 genannten Merk­ male hat.

Eine vorteilhafte Weiterentwicklung des Verfahrens ist im An­ spruch 2 genannt.

Zur Ausführung des Verfahrens wird eine Anordnung gemäß dem Oberbegriff des Anspruches 3 vorgeschlagen, welche erfindungs­ gemäß die im kennzeichnenden Teil des Anspruches 3 genannten Merkmale hat.

Vorteilhafte Weiterbildungen dieser Anordnung sind in den An­ sprüchen 4 bis 7 genannt.

Durch das Verfahren nach der Erfindung erhält man auf einfache und berührungsfreie Weise eine gleichmäßige Dicke der gegosse­ nen Bahn. Der das magnetische Feld erzeugende Magnet kann so ausgebildet und einstellbar sein, daß die dickenausgleichen­ de Wirkung dort auftritt, wo sie am stärksten benötigt wird. Das magnetische Feld wird vorzugsweise durch Gleichstromerre­ gung erzeugt.

Anhand der Figuren soll die Erfindung näher erläutert werden. Es zeigt

Fig. 1 ein Ausführungsbeispiel einer Gießbahn mit einem Magneten von oben gesehen,

Fig. 2 die Gießbahn gemäß Fig. 1 von der Seite gesehen,

Fig. 3 ein Ausführungsbeispiel einer Magnetanordnung in Gießrichtung gesehen mit der Gießbahn im Querschnitt.

Die Fig. 1 und 2 zeigen die Bahn eines im wesentlichen hori­ zontal verlaufenden Gießvorganges für Metall, wie z. B. Alumi­ nium oder Aluminiumlegierung. Die Schmelze rinnt beim Pfeil A auf ein Tragblech, das beispielsweise aus rostfreiem Stahl be­ steht, um das beim Gießen aufgebrachte Magnetfeld nicht zu be­ einflussen. Eventuelle , nicht dargestellte Randbegrenzungen am Tragblech können in seitlicher Richtung als Begrenzung dienen. Auch keramische Tragunterlagen können verwendet werden.

Beispielsweise beim Gießen von Bändern, die z. B. eine Abmessung von 2000 × 6 mm haben können, kann der Neigung des Bandes, in der Mitte (oder in anderen Bereichen) dicker zu werden, da­ durch entgegenwirkt werden, daß ein oder mehrere magnetische Felder zur Einwirkung auf die Schmelze gebracht werden, welche Felder sich zwischen zweckmäßig geformten Polen erstrecken, die über und unter der Schmelze in der Eingangszone angebracht sind. Vorzugsweise werden ein oder mehrere mit Gleichstrom ge­ speiste Polpaare oder Dauermagnete verwendet. Die Schmelze wird hierbei im Bereich des magnetischen Feldes gebremst, und ein größerer Teil der Schmelze wird in Richtung zu den Rändern des Bandes bewegt.

Gemäß dem Induktionsgesetz gilt

= ×

wobei E die Feldstärke in V/m, v die Geschwindigkeit der Schmelze in m/s und B die Flußdichte in Tesla ist. Mit dem Strich über den genannten Größen wird angedeutet, daß es sich um Vektoren handelt. Ferner gilt

= ρ ·

wobei s die Stromdichte in A/m² und ρ der spezifische Wider­ stand im Schmelzenmaterial in Ohm · m ist. Man erhält somit

= ×

wobei die Volumenkraft in Newton/m³ ist. Die Stromdichte ist horizontal und senkrecht zur Längsrichtung des Bandes ge­ richtet, und die Kraft ist entgegengesetzt zur Strömung ge­ richtet, wenn senkrecht zur Oberfläche des Bandes gerichtet ist. Diese entgegengesetzt gerichtete Kraft bremst das Schmelzenmaterial und verteilt dieses in Richtung der Ränder 1.

Der Magnet 2 erzeugt einen magnetischen Fluß 3, der senkrecht zur Oberfläche des Schmelzenbandes 4 und zur Transportrichtung B des Schmelzenbandes 4 gerichtet ist. Aus Fig. 2 erkennt man, wie das Schmelzenband 4 beim Herausrinnen auf das Tragblech dünner wird.

Die Lagerung des Magneten kann vorzugsweise derart ausgebildet sein, daß der Magnet in seitlicher Richtung, also senkrecht zur Transportrichtung B verschoben werden kann, um seine Lage den eventuellen Verdickungen in dem Schmelzenband 4 anzupassen. Der Magnet 2 kann mit austauschbaren Polen oder Polschuhen 5 versehen sein, deren Form der Bahnform angepaßt werden kann. In Fig. 1 ist eine dreieckige Form des Poles oder des Pol­ schuhs 5 angedeutet. Pol oder Polschuh können in Abhängigkeit von der Strömungsform und der Breite des gegossenen Bandes aus­ getauscht werden.

Fig. 3 zeigt eine Magnetanordnung mit je einem Pol 6, 7 auf jeder Seite des Schmelzenbandes 4. Die Pole mit den Spulen 6 a, 7 a und den Polschuhen 5 sind durch Joche 8 und 9 über geschlos­ sene Eisenpfade miteinander verbunden. Diese Joche laufen um das Schmelzenband 4 herum. In bestimmten Fällen können die Eisenkerne auch in anderer Weise angeordnet werden. Es können auch zwei oder mehr Pole auf derselben Seite des Schmelzenban­ des angeordnet sein. Der magnetische Fluß kann durch Gleich­ strom gespeiste Spulen auf den Polen oder sonstigen Teilen des Eisenkerns erzeugt werden.

Al-Schmelze (700-750°C) wird bei A auf ein Tragblech abgegossen und während des Transports durch ihre Schwerkraft und durch die Bremskraft des Magneten zu den Rändern 1 hin verteilt und erhält eine gleichmäßige Dicke, da der Magnet das Auftreten von Verdickungen in dem entstehenden Band 4 verhindert.

Das Material des Schmelzenbandes 4 erstarrt während des Trans­ portes in Richtung des Pfeils B.

Das Verfahren und die Anordnung, die anhand der Figuren be­ schrieben wurden, können im Rahmen des offenbarten allgemeinen Erfindungsgedankens in vielfacher Weise variiert werden.

Claims (7)

1. Verfahren beim Stranggießen von Metall, wie z. B. Aluminium, Aluminiumlegierungen, Kupfer, Kupferlegierungen oder Stahl, wobei die Gießrichtung im wesentlichen horizon­ tal verläuft, dadurch gekennzeichnet, daß ein im wesentlichen vertikal gerichtetes magnetisches Feld auf das in Gießrichtung fließende Metall, und zwar dort, wo die Schicht des fließenden Metalls besonders dick ist, derart zur Einwirkung gebracht wird, daß ein größerer Teil des Metalls zu den Seiten geführt wird und ein gleich­ mäßig dickes gegossenes Band entsteht.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekenn­ zeichnet, daß das magnetische Feld (3) mittels min­ destens einer mit Gleichstrom gespeisten Magnetspule (2) erregt wird.

3. Anordnung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1 oder 2, welche Anordnung an einer Bahn für ein im wesent­ lichen horizontales Gießen von Metall, wie z. B. Aluminium, Aluminiumlegierungen, Kupfer, Kupferlegierungen oder Stahl, angeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Anordnung mindestens einen Magneten (2) enthält, dessen Feld derart im wesentlichen vertikal auf das Schmel­ zenband (4) gerichtet ist und dieses durchdringt, daß das Material des Schmelzenbandes (4) beim Passieren des Magnet­ feldes zu einem größeren Teil in Richtung der Ränder (1) des Schmelzenbandes (4) geführt wird und ein gleichmäßig dickes gegossenes Band entsteht.

4. Anordnung nach Anspruch 3, dadurch gekenn­ zeichnet, daß der Magnet (2) mit Gleichstrom ge­ speist ist und in der Höhe und/oder in Transportrichtung und/oder in seitlicher Richtung verschiebbar angeordnet ist.

5. Anordnung nach Anspruch 3 oder 4, dadurch ge­ kennzeichnet, daß der Magnet oder die Magnete mit austauschbaren Polen oder Polschuhen (5) versehen sind, die in ihrer Form verschiedenen Schmelzenbahnen angepaßt sind.

6. Anordnung nach Anspruch 3 oder 4, dadurch ge­ kennzeichnet, daß die Pole oder Polschuhe (5) in mehrere Lamellen unterteilt sind, die in vertikaler Richtung individuell verstellt werden können.

7. Anordnung nach einem der Ansprüche 3 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Magnet oder die Magnete Eisenkerne mit Jochen (8, 9) haben, die entweder die gesamte Schmelzenbahn (4) umschließen oder sich vorbei an einer Seite der Schmelzenbahn (4) schließen.