DE3440237C2 - Vorrichtung zum Bandstranggießen von Metallen, insbesondere von Stahl - Google Patents

Abstract

Bei einer solchen Vorrichtung zum Bandstranggießen von Metall, insbesondere von Stahlschmelze, ist die unter Druck stehende Metallschmelze (2) nach dem Prinzip kommunizierender Röhren von einem Vorratsgefäß (1) in einen Kristallisator (3) förderbar. Um beim Bandstranggießen auftretende Schwierigkeiten, z. B. hinsichtlich der Regelung des Zuflusses von Metallschmelze (2) in die sehr schmale Spaltkokille zu vermeiden, wird vorgeschlagen, daß die unter erhöhtem Druck in einem zumindest teilweise geschlossenen Vorratsgefäß (1) befindliche Metallschmelze (2) durch einen Spaltauslaß (5), der im oberen Bereich des Vorratsgefäßes (1) vorgesehen ist, einführbar ist, daß zumindest an der Unterseite (3a) des geschlossenen Gießquerschnitts (7) eine Folie (6) in den Weg der jeweiligen Strangseite mit Gießgeschwindigkeit einführbar ist und daß Folie (6) und Gußband (9) auf einer gekühlten Führung (10) für die Folie (6) bzw. das Gußband (9) aufliegen.

Description

vorteilhafterweise dadurch erzielen, daß die Kühlrollen an ihren Enden im Abstand der Gußbandbreite jeweils mit Bordscheiben versehen sind.

Die Erfindung vermeidet außerdem eine Reoxidation der Metallschmelze während entscheidender Phasen des Gießprozesses, indem der dem Vorratsgefäß zugeordnete Druckraum mit inertem Gas beaufschlagt ist

Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in der Zeichnung dargestellt und werden im folgenden näher beschrieben. Es zeigt

F i g. 1 eine perspektivische Seitenansicht einer ersten Ausführungsform der Vorrichtung,

F i g. 2 eine alternative Ausführungsform der Vorrichtung, ebenfalls perspektivisch in einer Teilseitenansicht,

Fig.3 die Vorrichtung gemäß Fig.2 in Vorderansicht,

F i g. 4 einen senkrechten Querschnitt durch eine weitere alternative Ausführungsform der Vorrichtung und

F i g. 5 einen horizontalen Querschnitt in der Ebene V-V gemäß F ig. 4.

Die Vorrichtung zum Bandstranggießen gemäß F i g. 1 weist ein Vorratsgefäß 1 auf, von dem die Metallschmelze 2 (flüssiger Stahl) in den Kristallisatar3 gefördert wird. Die Metallschmelze 2 wird durch einen regelbaren Überdruck dp/dt aus einem Druckraum 4 gefördert Das Vorratsgefäß 1 ist insoweit geschlossen, als es gemäß F i g. 1 mit dem Druckraum 4 kommunizierend aufgrund der Metallschmelze 2 verbunden ist und nur einen Spaltauslaß 5 aufweist, der durch eine obere Düsenplatte 5a und eine untere Düsenplatte 56 gebildet wird. Die sich daraus ergebende Unterseite 3a des Kristallisators 3 wird für die Zuführung einer Folie 6 benutzt Im übrigen ist der Gießquerschnitt 7, z. B. durch Seitenwände 8a und 8b an den Schmalseiten des Gußbandes 9 in der Art gemäß F i g. 3 begrenzt Die Folie 6 liegt hierbei gegen eine gekühlte Führung 10 an, die der Metallschmelze 2 den Wärmestrom dQ/dt entzieht

Die Folie 6 kann aus den unterschiedlichsten Werkstoffen hergestellt sein. Als Folie 6 aus Metall kommen Aluminium oder Stahl in Betracht. Die Folie 6 kann jedoch auch eine Keramikfolie von z. B. 0,1 mm Dicke mit hoher Temperaturleitfähigkeit sein. Ferner kann für die Folie 6 Glasfaserfolie, Kohlenstoff-Vlies* Whisker-Folie aus C-Einkristallen in Betracht kommen. Es versteht sich, daß für diese Folie 6 auch Mischformen aus den vorstehend genannten Werkstoffen angewendet werden können. Die genannten Werkstoffe sind temperaturwechselbeständig und weisen eine relativ hohe Wärmeleitfähigkeit auf. Es ist außerdem zu unterstellen, daß die Folie 6 auch zusammen mit einem sie stützenden Metallband 26 verwendel wird, wobei das Metallband 26 mit der flüssigen Metallschmelze 2 oder dem äußerlich erstarrten Gußband 9 nicht in unmittelbare Berührung kommt Die Folie 6 verhindert in diesem Fall ein Kleben zwischen dem gekühlten Metallband 26 und dem heißen Gußband 9. Im Prinzip dient die Folie 6 dazu, ein Oszillieren des Kristallisators 3 zu ersparen. Das Problem, die Metallschmelze 2 mit einer Temperatur von ca. 1500° C (Stahlschmelze) in den engen Kristallisator 3 einzubringen, wird hier durch den Spaltauslaß 5 in Verbindung mit dem gegenüber dem Atmosphären-Druck erhöhten Druck im Druckraum 4 gelöst. Gemäß einer zweiten Ausführungsform (F i g. 2 und 3) ist der Spaltauslaß 5 aus einem Überlauf 11 gebildet, der auf dem Niveau 12 angeordnet ist, wobei der gekühlten Führung 10 eine Küiilrolle 13 als Bestandteil des Kristallisators 3 zugeordnet ist. Die drehantreibbare Kühlrolle 13 ist in den Pfeilrichtur.|;än 14 zwecks Einstellung unterschiedlicher Gußbanddicken verstellbar gelagert Der Spaltauslaß 5 wird hier demzufolge durch die gekühlte Führung 10 bzw. die Folie 6 oder das Metallband 26 zusammen mit der Kühlrolle 13 gebildet Der Überlauf 11 wirkt wie eine Vordosierung der Metallschmelzenströmung. Die volle Kühlung setzt im Spaitauslaß 5 ein, weil die Rolle 13 wie die Führung 10 gekühlt ist

Gemäß weiterer Ausführungsformen (F i g. 4) ist der Spaltauslaß 5 in die lotrechte Bewegungsrichtung (dm/

ίο dt) verlegt Hierbei wird eine Platten-Stranggießkokille 15 bevorzugt die durch die jeweilige Kupferplatte den Wärmestrom dQ/dt abführt Das Metallband 26 liegt jeweils auf zwei gegenüberliegenden Breitseiten der Platten-Stranggießkokille 15 auf, wobei jeweils ein Schlitzeinlaß 16 die Führung für die in einem geschlossenen Kreislauf bewegten Metallbänder 26 bilden. Der über die Metallbänder 26 abgeführte Wärmestrom dQI df wird im wesentlichen an die Kühlfcggregate 17 abgegeben. Hierbei bewegen sich die Metallbänder 26 jeweils über angetriebene und leerlaufende Führungsrollen 18 und 19 mit Gießgeschwindigkr;": Vg.

Im Ausführungsbeispie! gemäß den Fig.2 und 3 ist die Folie 6 (oder das Metallband 26) zwischen dem Überlauf 11 und der gekühlten Führung 10 geführt In allen Fällen wird die Metallschmelze 2 dem Vorratsgefäß 1 durch eine Öffnung 20 im Bodenbereich 21, die durch eine Trennwand 22 entsteht, aus dem Druckraum 4 zugeführt

Die Erfindung kann in weiteren Variationen verwirklicht werden:

Die Ausführungsform gemäß Fig.2 gestattet, der Kühlrolle 13 eine weitere Kühlrolle in Gußbandbewegungsrichtung 9a nachzuordnen, wobei um die Kühlrollen 13 eine endlose Folie 6 oder ein endloses Metallband 26 geschlungen ist Eine der Kühlrollen 13 ist sodann mit Gießgeschwindigkeit Vg angetrieben. Die Gießgeschwindigkeit Vg ist mit der Gußbandgeschwindigkeit gleichzusetzen.
Die seitliche Begrenzung für das Gußband 9 kann außer durch Seitenwände 8a, Sb (Fig.3) noch durch Bordscheiben 23 (Fig.3), die auf Gußbandbreite einsteJ^:bar sind, gebildet werden. Außerdem können auch zusätzliche Folien 6 mit analoger Führung wie zu den Fi g. 1, 2 und 4 beschrieben, eingesetzt werden. Ein solches Beispiel ist aus F i g. 5 zu ersehen. Die seitlichen Folien sind dort mit 6a und 6b bezeichnet

Der dem Vorratsgefäß 1 zugeordnete Druckraum 4 ist mit inertem Gas beaufschlagt, um eine Reoxidation der Metallschmelze 2 zu vermeiden.

Eine weitere Ausführungsform enthält Fig.4. Das Vorratsgefäß 1 ist hier bis zum Spaltauslaß 5 weiterentwickelt wobei (linke Hälfte der Darstellung) die Metallschmelze 2 ohne Temperaturabfall über eine Abrißkante 24 abrupt auf den Gießquerschnitt 7 geführt und dort ebenso abrupt gekühlt wird. Eine Alternative hierzu bildet die rechte Häl/ts der Darstellung in Fig.4, wobei das Vorratsgefäß 1 die Metallschmelze 2 auf den Gießquerschnitt 7 durch einen senkrecht begrenzten Wandteil 25 leitet

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims (8)

1 2 der Kokille bzw. bei einer Relativbewegung zwischen Patentansprüche: Gußstrang und Horizontal-Stranggießkokille ausgeübt. Sodann werden wandernde Kokillen angewendet, wor-

1. Vorrichtung zum Bandstranggießen von Me- unter Paare von Bändern, Walzen, Ketten u. dgL vertall-, insbesondere von Stahlschmelze, bei dem unter 5 standen werden.

Druck stehende Metallschmelze nach dem Prinzip Der Erfindung liegt demgegenüber die Aufgabe zukommunizierender Röhren von einem Vorratsgefäß gründe, beim Bandstranggießen auftretende Schwierigin einen Kristallisator förderbar ist,dadurchge- keiten, z. B. hinsichtlich der Regelung des Zuflusses in kennzeichnet, daß die unter erhöhtem Druck die sehr schmale Spaltkokille zu vermeiden,
in einem zumindest teilweise geschlossenen Vorrats- io Die gestellte Aufgabe wird nach einem ersten Vorgefäß (1) befindliche Metallschmelze (2) durch einen schlag erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die unter Spaitauslaß (5), der im oberen Bereich des Vorrats- erhöhtem Druck in einem zumindest teilweise geschlosgefäßes(l) vorgesehen ist, einführbar ist, daß zumin- senen Vorratsgeiäß befindliche Metallschmelze durch dest an der Unterseite {3a) des geschlossenen Gieß- einen Spaitauslaß, der im oberen Bereich des Vorratsgequerschnitts (J) eine Folie (6) oder ein Metallband 15 fäßes vorgesehen ist, einführbar ist, daß zumindest an (26) in den Weg der jeweiligen Strangseite mit Gieß- der Unterseite de? geschlossenen Gießquerschnitts eine geschwindigkeit einführbar ist und daß Folie (6) oder Folie oder ein Metallband in den Weg der jeweiligen Metallband (26) und Gußband (9) auf einer gekühl- Strangseite mit Gießgeschwindigkeit einführbar ist und een Führung (10) für die Folie (6) oder für das Metall- daß Folie oder Metallband und Gußband auf einer geband (26) bzw. das Gußband (9) aufliegen. 20 kühlten Führung für die Folie oder für das Metallband

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekenn- bzw. das Gußband aufliegen. Diese Gestaltung gestattet zeichnet, daß der Spaitausiaß (5) aus einem auf dem ein genaues Dosieren der Metaümenge, ggf. unter Luft* Niveau (12) der Führung (10) angeordneten Über- abschluß, so daß die vorgegebene Ausziehgeschwindig-Iauf (11) und einer in Gußbandbewegungsrichtung keit eingehalten werden kann. Der zusätzliche Druck antreibbaren Kühlrolle (13) gebildet ist 25 verbessert die Dichte des Gusses. Außerdem wirkt der

3. Vorrichtung zum Bandstranggießen von Me- Druck als Regulativ für das Anliegen des Gußbandes an tall-, insbesondere von Stahlsck?nelze, bei dem unter der gekühlten Führung. Andererseits erspart die Folie Druck stehende Schmelze nach dem Prinzip korn- eine besondere Oszillationsvorrichtung. Die Folie bemunizierender Röhren von einem Vorratsgefäß in wirkt außerdem einen ungestörten Wärmedurchtritt in einen Kristallisator förderbar ist, dadurch gekenn- 30 die gekühlte Führung.

zeichnet, daß die unter erhöhtem Druck in einem Eine vorteilhafte Ausgestaltungsform der Erfindung

oben geschlossenen Vorratsgefäß (1) befindliche besteht darin, daß der Spaltauslaß aus einem auf dem

Metallschmelze (2) dur^h einejr Spaltauslaß (5) lot- Niveau der Führung angeordneten Überlauf und einer

recht in eine Platten-Stranggießkokille (15) eingelei- in Gußbandbewegungsrichtung antreibbaren Kühlrolle

tet wird, wobei zumindest auf zw?t gegenüberliegen- 35 gebildet ist

den Breitseiten zwischen einem Schlitzeinlaß (16) Die gestellte Aufgabe wird ferner nach einem zweiten und der gekühlten Platten-Stranggießkoküle (15) ei- Vorschlag erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die imne Folie (6) oder ein Metallband (26) in den Weg der ter erhöhtem Druck in einem oben geschlossenen Vorjeweiligen Strangseite mit Gießgeschwindigkeit ein- ratsgefäß befindliche Metallschmelze durch einen Spaltführbar ist 40 auslaß lotrecht in eine Platten-Stranggießkokille einge-

4. Vorrichtung nach den Ansprüchen 1 und 2, da- leitet wird, wobei zumindest auf zwei gegenüberliegendurch gekennzeichnet, daß die Folie (6) zwischen den Breitseiten zwischen einem Schlitzeinlaß und der Überlauf (11) und gekühlter Führung (10) geführt ist. gekühlten Platten-Stranggießkokille eine Folie oder ein

5. Vorrichtung nach einem oder mehreren der An- Metallband in den Weg der jeweiligen Strangseite mit sprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß be- 45 Gießgeschwindigkeit einführbar ist. Neben dem genaunachbart zum Vorratsgefäß (1) für die Metallschmel- en Dosieren, der verbesserten Gußdichte und der vorze (2) ein Druckraum (4) angeordnet ist, der durch teilhaften Wärmeabfuhr gestattet diese Gestaltung das eine Öffnung (22) im Bodenbereich (21) einer Trenn- Gießen im Bogen eines dünnen Stranges, der einer gewand (22) mit dem Vorratsgefäß (1) verbunden ist. ringstmöglichen Deformation beim späteren Wickel-

6. Vorrichtung nach den Ansprüchen 1, 2 und 4, 50 Vorgang unterworfen wird.

dadurch gekennzeichnet, daß dem Überlauf (11) zu- Eine weitere Verbesserung der Erfindung besteht

mindest eine auf Gußbanddicke eingestellte bzw. darin, daß die Folie zwischen Überlauf und gekühlter

einstellbare Kühlrolle (13) als Kristallisator (3) züge- Führung geführt ist. Die Vorteile sind Vermeidung der

ordnet ist. Oszillation, eine größtmögliche Gießgeschwindigkeit

7. Vorrichtung nach den Ansprüchen 1 bis 6, da- 55 sowie der ungestörte Wärmeübergang in die Kokillendurch gekennzeichnet, daß die Kühlrollen (13) an platte.

ihren Enden im Abstand der Gußbandbreite jeweils Nach der weiteren Erfindung wird vorgeschlagen,

mit Bordscheiben (23) versehen sind. daß benachbart zum Vorratsgefäß für die Metallschmel-

8. Vorrichtung nach den Ansprüchen 1 bis 7, da- ze ein Druckraum angeordnet ist, der durch eine öffdurch gekennzeichnet, daß der dem Vorratsgefäß (1) 60 nung im Bodenbereich einer Trennwand mit dem Vorzugeordnete Druckraum (4) mit inertem Gas beauf- ratsgefäß verbunden ist,

schlagt ist. Eine andere Verbesserung der Erfindung besteht dar

in, daß dem Überlauf zumindest eine auf Gußbanddicke

eingestellte bzw. einstellbare Kühlrolle als Kristallisator

65 zugeordnet ist. Die Kühlrolle ersetzt eine Folie an der Oberseite des Gußbandes und erlaubt außerdem eine

Das Stranggießen von Metallen wird im Senkrecht- Einstellung der Gußbanddicke,
verfahren und im Horizontalverfahren bei oszillieren- Eine Seitenbegrenzung für das Gußband läßt sich