DE4420697A1 - Verfahren und Vorrichtung zum Stranggießen eines Verbundmetallstranges - Google Patents

Verfahren und Vorrichtung zum Stranggießen eines Verbundmetallstranges

Info

Publication number
DE4420697A1
DE4420697A1 DE19944420697 DE4420697A DE4420697A1 DE 4420697 A1 DE4420697 A1 DE 4420697A1 DE 19944420697 DE19944420697 DE 19944420697 DE 4420697 A DE4420697 A DE 4420697A DE 4420697 A1 DE4420697 A1 DE 4420697A1
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
melts
strand
partial
strands
mold
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
DE19944420697
Other languages
English (en)
Other versions
DE4420697C2 (de
Inventor
Hartwig Dr Matzner
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Novelis Koblenz GmbH
Original Assignee
INSTITUT fur VERFORMUNGSKUNDE und HUETTENMASCHINEN LEOBEN AT
INST VERFORMUNGSKUNDE und HUET
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by INSTITUT fur VERFORMUNGSKUNDE und HUETTENMASCHINEN LEOBEN AT, INST VERFORMUNGSKUNDE und HUET filed Critical INSTITUT fur VERFORMUNGSKUNDE und HUETTENMASCHINEN LEOBEN AT
Priority to DE19944420697 priority Critical patent/DE4420697C2/de
Publication of DE4420697A1 publication Critical patent/DE4420697A1/de
Application granted granted Critical
Publication of DE4420697C2 publication Critical patent/DE4420697C2/de
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Fee Related legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B22CASTING; POWDER METALLURGY
    • B22DCASTING OF METALS; CASTING OF OTHER SUBSTANCES BY THE SAME PROCESSES OR DEVICES
    • B22D11/00Continuous casting of metals, i.e. casting in indefinite lengths
    • B22D11/04Continuous casting of metals, i.e. casting in indefinite lengths into open-ended moulds
    • B22D11/041Continuous casting of metals, i.e. casting in indefinite lengths into open-ended moulds for vertical casting
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B22CASTING; POWDER METALLURGY
    • B22DCASTING OF METALS; CASTING OF OTHER SUBSTANCES BY THE SAME PROCESSES OR DEVICES
    • B22D11/00Continuous casting of metals, i.e. casting in indefinite lengths
    • B22D11/007Continuous casting of metals, i.e. casting in indefinite lengths of composite ingots, i.e. two or more molten metals of different compositions being used to integrally cast the ingots

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Continuous Casting (AREA)

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Stranggießen eines aus wenigstens zwei Teilsträngen bestehenden Verbundmetallstran­ ges, bei dem gleichzeitig und kontinuierlich Schmelzen des Me­ talls der Teilstränge beiderseits eines Trennköpers in eine Gießkokille gegossen und zum Verbundstrang erstarren gelassen werden und ein den sich in der Kokille bildenden Verbundstrang tragender Abziehtisch von der Kokille abgezogen wird, sowie eine Vorrichtung zur Durchführung dieses Verfahrens.
Ein derartiges Verfahren und eine derartige Vorrichtung, die aus der DE PS 844 806 bekannt sind, dienen zum Senkrecht­ stranggießen von Verbundmetallsträngen, deren Teilstränge aus verschiedenen Metallen oder Metallegierungen bestehen. Bei dem bekannten Verfahren und der bekannten Vorrichtung wird der Teil­ strang aus der zuerst erstarrenden Metallschmelze unmittelbar nach seinem oberflächlichen Erstarren mit der Schmelze eines zweiten Teilstranges ohne Luftzutritt in Berührung gebracht. Aufgrund der weiteren Abkühlung beginnt auch der zweite Teil­ strang anschließend zu erstarren wobei eine gute Verschweißung zwischen beiden Teilsträngen erreicht wird, da diese nicht durch die Bildung von oberflächlichen Oxidschichten beeinträchtigt werden kann.
Trotz dieser guten Verschweißung der beiden Teilstränge des gebildeten Verbundmetallstranges treten dennoch Korrosionen in der Berührungsfläche d. h. der Grenzfläche der beiden Teilstränge auf, die zu einem teilweisen Lösen der Teilstränge voneinander führen können.
Die Ursache für diese Korrosionen ist in der unterschiedli­ chen Konzentration der einzelnen chemischen Elemente in den einander berührenden Schichten zu sehen. Infolgedessen kommt es zu Diffusionsvorgängen, die zur Auflösung einzelner Le­ gierungsphasen an der Grenzfläche eines Teilstranges zum anderen führen. In Anwesenheit eines Elektrolyten wird diese Korrosion außerordentlich beschleunigt, da die einzelnen Materialien der Teilstränge im allgemeinen verschiedene elektrolytische Poten­ tiale habe und damit eine galvanische Korrosion auftritt. Korro­ sion zwischen den einzelnen Teilsträngen können auch dann noch auftreten, wenn der gebildete Verbundmetallstrang durch Umformen zu einem Verbund-Halbzeug weiterverarbeitet ist.
Verbund-Halbzeuge dieser Art sind vor allem plattierte Aluminiumbleche, die durch Auswalzen des Verbundmetallstranges gebildet werden. Sie bestehen aus zwei verschiedene Aluminiumle­ gierungen oder aus Reinaluminium und einer Aluminiumlegierung. Die Grundschicht hat dabei die mechanisch tragende Funktion, sie besteht meistens aus einer mit geringer Kosten verbundenen Le­ gierung mit bestimmten gewünschten Umformungseigenschaften. Die im allgemeinen dünnere Oberflächenschicht hat entweder die Funk­ tion einer bei niedrigerer Temperatur mit einem gewünschten Schmelzintervall schmelzenden Lotschicht, oder eine besonderes gute Korrosionsbeständigkeit oder besondere optische Eigenschaf­ ten wie z. B. ein besonderes gutes Reflektionsvermögen für Licht.
Bei diesen plattierten Blechen tritt die Korrosion in der Grenzfläche zwischen den beiden Schichten, nämlich zwischen der Grundschicht und der Plattierschicht vor allem von den Seiten­ kanten des Bleches und von Stellen her auf, an denen die Plat­ tierschicht beschädigt wurde. Das heißt allgemein, daß die Kor­ rosion vor allem von denjenigen Begrenzungen der Grenzfläche ausgehen, die an der Oberfläche des Verbundmetallstranges oder des daraus gebildeten Halbzeuges liegen. Die Folge dieser Korro­ sion ist bei plattierten Blechen die Ablösung der Plattier­ schicht und die Bildung von zum Beispiel Blasen auf der Ober­ fläche des plattierten Bleches. Derartige Blasen können sich schon beim Auswalzen des Verbundmetallstranges an den Stellen bilden, an denen die beiden Teilsträngen sich bereits von ein­ ander gelöst haben.
Die der Erfindung zugrunde liegende Aufgabe besteht darin, ein Verfahren und eine Vorrichtung der eingangs genannten Art zu schaffen, mit denen ein Verbundmetallstrang erhalten werden kann, der keine Korrosion an den Teilstranggrenzflächen zeigt.
Bei dem Verbundmetallstrang, der nach dem erfindungsgemäßen Verfahren und der erfindungsgemäßen Vorrichtung herstellbar ist, sollen die aus verschiedenen Legierungen eines Metalls bestehen­ den Teilstränge insbesondere so miteinander verbunden sein, daß sie in Folge gemeinsam umgeformt werden können, ohne daß sie sich an irgendeiner Stelle von einander lösen und ohne daß eine Korrosion in der Grenzfläche der einzelnen Teilstränge weder vor noch nach einem eventuellen gemeinsamen Umformen auftritt.
Diese Aufgabe wird bei einem erfindungsgemäßen Verfahren dadurch gelöst, daß die Schmelzen der Teilstränge vor der Er­ starrungsfront an einem örtlich begrenzten Bereich in Kontakt gebracht und zusammen fließen gelassen werden.
Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren werden somit die ein­ zelnen Teilstränge des Verbundmetallstranges gleichzeitig so gegossen, daß sich im Berührungsbereich die Teilstränge noch im schmelzflüssigen Zustand berühren, so daß es zu einer kontrol­ lierten Vermischung der beiden Schmelzen der Teilstränge in diesem Bereich kommt. Dadurch ändert sich in der Richtung normal auf die Kontaktfläche der beiden Teilstränge die Zusammensetzung des Verbundmetallstranges nicht abrupt sonder kontinuierlich. Die Konzentration der einzelnen Legierungselemente geht kontinu­ ierlich von den Werten in einer Legierung zu den Werten in der anderen Legierung über. Die Zahl der zufolge eines Konzentra­ tionsgefälles durch eine Fläche pro Zeiteinheit diffundierenden Atome ist nach dem 1. Fickschen Gesetz zum Konzentrationsgefälle der Atome in einer Richtung normal auf diese Fläche proportio­ nal. Da zufolge der Vermischung der beiden Schmelzen im Über­ gangsbereich der einzelnen Teilstränge das Konzentrationsgefälle der einzelnen Legierungselemente sehr gering ist, ist auch die dadurch hervorgerufene Diffusion der einzelnen Legierungselemen­ te und die damit zusammenhängende Korrosion gering. Auch eine galvanische Korrosion zwischen den einzelnen Teilsträngen wird infolge des kontinuierlichen Überganges der Konzentrationen der einzelnen Legierungselemente außerordentlich verringert, da in einer Richtung senkrecht auf die Grenzfläche im elektrolytischen Potential keine sprunghafte Veränderung sondern ein kontinuier­ licher Übergang besteht.
Im folgenden werden anhand der dazugehörigen Zeichnung besonders bevorzugte Ausführungsbeispiele der Erfindung näher beschrieben. Es zeigen
Fig. 1 eine Teilschnittansicht eine Vorrichtung zum Strang­ gießen eines Verbundmetallstranges,
Fig. 2 das von einem Kreis umschlossene Detail X in Fig. 1,
Fig. 3 in einer Fig. 1 entsprechende Ansicht ein weiteres Ausführungsbeispiel einer Vorrichtung zum Stranggießen eines Verbundmetallstranges,
Fig. 4 in einer Fig. 1 entsprechenden Ansicht noch ein Ausführungsbeispiel einer Vorrichtung zum Stranggießen eines Verbundmetallstranges,
Fig. 5 in einer Fig. 1 entsprechenden Ansicht noch ein Ausführungsbeispiel einer Vorrichtung zum Stranggießen eines Verbundmetallstranges,
Fig. 6 in einer Schnittansicht die Lage des Trennkörpers in Fig. 5 bezüglich der Kokille,
Fig. 7 in einer vertikalen Projektion den Umriß der Kokille und des Trennkörpers bei einer Vorrichtung, wie sie in den Fig. 1 bis 4 dargestellt ist, und
Fig. 8 in einer perspektivischen Ansicht einen Trennkörper für eine Vorrichtung zum Stranggießen eines Verbundmetallstran­ ges.
In Fig. 1 ist eine Vorrichtung zum Stranggießen eines aus wenigstens zwei Teilsträngen 2, 3 bestehenden Verbundmetallstran­ ges dargestellt, die im wesentlichen eine wassergekühlte Stranggießkokille 14 und einen vertikal absenkbaren Abziehtisch 16 umfaßt, der den sich in der Kokille 14 bildenden Verbundme­ tallstrang trägt und von der Kokille 14 nach unten abgezogen wird. Ein Trennkörper 8 ist innerhalb der von der Kokille 14 umschlossenen Fläche angeordnet und so bemessen, daß die ver­ tikale Projektion seines Umrisses mit der vertikalen Projektion des Umrisses des einen Teilstranges 2 zusammenfällt. Die Schmel­ zen des Metalls der beiden Teilstränge 2, 3 werden beidseits des Trennkörpers 8 in die Kokille 14 gegossen.
Wenn der Verbundmetallstrang 1 aus zwei Teilsträngen 2, 3 besteht, deren Berührungs- oder Grenzfläche eine Ebene ist, wie es in Fig. 1 der Fall ist, dann ist der Trennkörper 8 vorzugs­ weise über dem größerem Teilstrang 2 angeordnet.
Wenn der Verbundmetallstrang aus einem inneren Teilstrang und einem diesen insgesamt oder teilweise umgebenden oder umman­ telten Teilstrang besteht, dann ist der Trennkörper 8 vorzugs­ weise über dem inneren Teilstrang angeordnet.
Wenn der Verbundmetallstrang aus drei schichtartig ausge­ bildeten Teilsträngen besteht, dann befindet sich der Trennkör­ per vorzugsweise über dem mittleren Teilstrang da anderenfalls zwei Trennkörper erforderlich wären.
Die Schmelze 4, aus der der Teilstrang 2 gebildet wird, der sich unterhalb des Trennkörpers 8 befindet, wird über einen Zufluß 6 zur einer Seite des Trennkörpers 8 d. h. bei dem in Fig. 1 dargestellten Ausführungsbeispiel in den Trennkörper 8 gelei­ tet. Sie fließt von dort durch Öffnungen 12 in einer Grundfläche 11 des Trennkörpers 8 nach unten und erstarrt in der Folge zum Teilstrang 2.
Der Trennkörper 8 muß nicht umbedingt mit einer mit Öff­ nungen 12 versehenen Grundfläche 11 ausgebildet sein, sie dient im wesentlichen nur dazu, die mechanische Stabilität des Trenn­ körpers 8 zu erhöhen.
Die Schmelze 5, aus der der weitere Teilstrang 3 gegossen wird, fließt auf der anderen Seite des Trennkörpers 8 ein. Sie gelangt früher als die Schmelze 4 an die mit Kühlwasser 15 ge­ kühlte Kokille 14, so daß sie bereits in größerer Höhe und zwar von der Außenseite nach innen und von unten nach oben erstarrt.
Der Abziehtisch 16 wird mit einer derartigen Geschwindig­ keit abgezogen, daß der Schmelzenspiegel jeweils auf etwa glei­ cher Höhe bleibt.
Wie es insbesondere in Fig. 2 dargestellt ist, ist die Anordnung und Ausbildung derart, daß die beiden Schmelzen 4 und 5 an einem kleinen örtlich begrenzten Bereich mit einer Breite b zwischen der Unterkante der Außenseite 21 des Trennkörpers 8 und der Erstarrungsfront 20 miteinander in Kontakt kommen und teilweise ineinander fließen können. In diesem Bereich vermi­ schen sich die Schmelzen daher miteinander. Da sie bezüglich des Trennkörpers 8 und der Erstarrungsfront 20 jedoch ständig nach unten fließen und dabei erstarren, bleiben die Schmelzen 4, 5 in der Berührungszone nur kurzzeitig in Kontakt miteinander, so daß es nur kurzzeitig zu einem Vermischen der beiden Schmelzen 4, 5 kommt.
Schwimmer 9, 10, die am Auslassende der Zuflüsse 6, 7 auf den Schmelzenspiegeln angeordnet sind verschließen die Zuflüsse 6, 7 bei zu hohen Schmelzenspiegeln. Der Spiegel der beiden Schmelzen 4, 5 liegt nicht unbedingt auf gleicher Höhe sondern ist über dem Kontaktbereich mit der Breite b in Fig. 2 umgekehrt proportional zum spezifischen Gewicht der Schmelzen. Da die bei­ den Schmelzen 4, 5 in diesen Bereich ineinander fließen können und es somit möglich ist, daß eine Schmelze die andere ver­ drängt, ist neben den Schwimmern 9, 10 eine weitere Zuflußrege­ lung 13 vorgesehen, über die erreicht werden kann, daß die Menge an Schmelze, die durch den Zufluß 7 geht, zu der Menge an Schmelze, die durch den Zufluß 6 geht, genau in dem Verhältnis der Querschnittsflächen der Teilstränge 2, 3 steht.
Beispiele für derartige Steuerungen oder Regelungen sind in den Fig. 1, 3, 4 und 5 im einzelnen dargestellt. Über ein Durch­ flußmeßgerät Q erfaßt eine Steuereinheit C die Mengen der Schmelzen, die über die Zuflüsse 6, 7 in die Kokille 14 gegossen werden. In Abhängigkeit von diesen Meßwerten wird der Durchfluß­ querschnitt in den beiden Ventilen V verändert d. h. in einem Ventil vergrößert und in dem anderen Ventil verkleinert, so daß die Mengen der Schmelzen in dem jeweils gewünschten Verhältnis zueinander stehen.
Um den Kontaktbereich zwischen der Unterkante der Außen­ fläche 21 des Trennkörpers 8 und der Erstarrungsfront 20 zu bilden und seine Breite b in der gewünschte Weise einzustellen, kann in der folgenden Weise vorgegangen werden:
Die Breite b kann erhöht werden, was den Durchmischungs­ bereich vergrößert, indem den zugeführten Schmelzen eine höhere Temperatur gegeben wird, wobei vorzugsweise die Temperatur der einzelnen Schmelzen separat einstellbar ist, eine höhere Gießge­ schwindigkeit gewählt wird, in dem beispielsweise der Abzieh­ tisch 16 schneller abgesenkt wird, die Temperatur des Kühlwas­ sers 15 erhöht wird oder der Trennkörper 8 entsprechend positio­ niert beispielsweise angehoben wird.
Die passenden Parameter werden in der Praxis der jeweiligen Legierungskombination und Querschnittsflächenkombination der Teilstränge entsprechend gewählt. Dazu kann zunächst ein erster Verbundmetallstrang gegossen werden, wobei alle Parameter wie beispielsweise die Gießgeschwindigkeit in Abhängigkeit von der Länge des Stranges, den Temperaturen des Schmelzen usw. über­ wacht und aufgezeichnet werden. Nach dem Erkalten wird der ge­ bildete Verbundstrang senkrecht zu seiner Gießrichtung in Schei­ ben geschnitten und metallographisch in der Vermischungszone überprüft. In Abhängigkeit von den erhaltenen Ergebnissen wird beim nächsten Guß in der oben angesprochenen Weise ein kleinerer oder größerer Kontaktbereich gewählt.
Die Breite b des Kontaktbereiches liegt vorzugsweise bei 10% der Breite des schmäleren der beiden angrenzenden Teilsträn­ ge, der bei den Darstellungen in Fig. 1, 3, 4 und 5 der Teilstrang 3 ist. Da bei der Herstellung von üblichen lotplattierten Alumi­ niumblechen mittels einer Stranggießkokille diese Breite 40 mm betragen kann liegt die Breite b des Kontaktbereiches dann bei etwa 4 mm. Eine Breite b von weniger als 2 mm des Kontaktberei­ ches ist technisch schwer zu beherrschen. Dabei besteht die Gefahr, daß der Kontaktbereich an manchen Stellen vollständig verschwindet.
Die Linie auf der Erstarrungsfront, die sich durch eine Projektion der Außenfläche 21 des Trennkörpers 8 vertikal nach unten auf die Erstarrungsfront ergibt, bildet keine horizontale verlaufende Gerade sondern eine in einer vertikalen Ebene lie­ gende Kurve, die normalerweise in ihrer Mitte tiefer als an ihren Enden verläuft. Wenn es wichtig ist, einen gut gleichmäßig breiten Kontaktbereich zwischen den aneinander angrenzenden Teilstrangschmelzen zu erreichen, ist es vorteilhaft, die Unter­ kante der Außenfläche 21 des Trennkörpers 8 nicht als horizonta­ le Gerade sondern als eine zu dieser Kurve parallele Kurve aus­ zuführen.
Es ist zweckmäßig, den Trennkörper 8 nur an einer Seite mit der Innenfläche der Kokille 14 zu verbinden, da sonst infolge der in der Anlage auftretenden Temperaturschwankungen und Tempe­ raturunterschiede erhebliche Temperaturspannungen und dadurch hervorgerufene Schäden zu befürchten sind. In Fig. 7 sind die vertikalen Projektionen des Innenumrisses 30 der Kokille 14 und des Außenumrisses 31 des Trennkörpers 8 bei den Ausführungsbei­ spielen von Fig. 1 bis 4 dargestellt. Obwohl ein Verbundmetall­ strang aus zwei Teilsträngen 2, 3 mit rechteckiger Fläche herge­ stellt werden soll, hat die vertikale Projektion 31 des Außen­ umrisses des Trennkörpers 8 gegenüber der Innenkontur 30 der Kokille 14 eine derartige Form, daß der Teilstrang 3 zunächst eine U-förmige Querschnittsfläche erhält. Sofort in Anschluß an das Stranggießen oder vorzugsweise im Anschluß an das Auswalzen des entstandenen Verbundstranges werden dann die Bereiche 32 entfernt, falls sie unerwünscht sind.
In den Bereichen 32 liegt beim Stranggießen die Erstar­ rungsfront höher als in den angrenzenden Bereichen des Verbund­ metallstranges, da in diesen Bereichen die Wärmezufuhr von der in der Mitte des Stranges befindlichen Schmelze durch die Wände des Trennkörpers 8 behindert wird, während die Kühlung von den Innenwänden der Kokille 14 her ungehindert erfolgt. Je kleiner die Breite d der Bereiche 32 ist, um so höher liegt die Erstar­ rungsfront. Da Probleme auftreten können, wenn die Erstarrungs­ front den Trennkörper 8 berührt, wird die Breite d vorzugsweise so groß gewählt, daß die Erstarrungsfront den Trennkörper 8 nicht berührt. Im übrigen wird die Breite d möglichst klein gewählt, da mit ihrer Größe der nicht nutzbare Anteil des ent­ stehende Verbundmetallstranges erhöht wird. Die Breite d liegt normalerweise in der Größenordnung von einigen Zentimetern.
Die Durchmischung der Schmelzen im Kontaktbereich kann ver­ stärkt werden, wenn das Verhältnis der zugeführten Menge an Schmelze nicht genau gleich dem Verhältnis der Fläche der ver­ tikalen Projektion des Trennkörpers 8 zu der verbleibenden Quer­ schnittsfläche des Verbundmetallstranges gewählt wird, wie es oben beschrieben wurde, sondern leicht von diesem Verhältnis abweicht. Dadurch wird eine Strömung der Schmelzen im Kontaktbe­ reich hervorgerufen, die zu Wirbeln im Kontaktbereich der ver­ schiedenen Schmelzen führt, womit eine intensivere Durchmischung der Schmelzen verbunden ist.
Die Schmelze 5 des Teilstranges 3, der sich nicht unter dem Trennkörper 8 befindet, erstarrt teilweise schon in einer Höhe oberhalb der Unterkante der Außenfläche 21. Im weiterem Verlauf nach unten gehen die in dieser Weise bereits erstarrten Bereiche des Teilstranges 3 unter dieser Kante, so daß sie mit der Schmelze 4 des Teilstranges 2 in Berührung kommen. Sie können dort wieder teilweise aufgeschmolzen werden, wenn die Temperatur der Schmelze 4 höher als die Erstarrungstemperatur der Schmelze 5 ist. Das ist insbesondere dann der Fall, wenn der Teilstrang 3 aus einer Legierung besteht, die bei einer niedrigeren Tempe­ ratur als die Legierung des Teilstranges 2 schmilzt. Wenn insbe­ sondere die Unterschiede in den Erstarrungstemperaturen sehr groß sind und die Dicke des bei niedrigerer Temperatur schmel­ zenden Teilstranges 3 im Vergleich zur Dicke des Teilstranges 2 klein ist, dann ist eine intensive Kühlung auf der Höhe des Teilstranges 3 erforderlich, an der dieser mit der Schmelze 4 in Kontakt kommt. Anderenfalls besteht die Gefahr, daß der Teil­ strang 3 über seine gesamte Breite aufgeschmolzen wird und somit die Vermischungszone bis an die Oberfläche des Verbundmetall­ stranges reicht. Es kann sogar vorkommen, daß die Schmelze aus­ läuft.
Um diese Gefahr zu beseitigen, ist vorzugsweise die Strang­ gießkokille 14 im Umfangsbereich des Verbundmetallstranges, an dem sich der Teilstrang 3 befindet, bei dem die Gefahr eines Aufschmelzens besteht, weniger tief als an dem weiteren Teilbe­ reich ausgebildet, so daß der Teilstrang 3 schon in einer größe­ ren Höhe durch direkten Kontakt mit dem an der Unterseite der Kokille ausfließenden Wasser stark gekühlt wird, wie es in Fig. 4 dargestellt ist. In Fig. 4 besteht der Teilstrang 2 mit der größeren Querschnittsfläche aus einer Legierung mit der höheren Erstarrungstemperatur im Gegensatz zu der Darstellung von Fig. 1, bei der die Schmelze des Teilstranges 2 mit der größeren Querschnittsfläche eine niedrigere Erstarrungstemperatur als die Schmelze des Teilstranges 3 mit der kleineren Querschnittsfläche hat.
Insbesondere dann, wenn ein Verbundmetallstrang hergestellt wird, aus dem lotplattierte Aluminiumbleche gewalzt werden sol­ len, besteht der dünnere Teilstrang 3 aus einer Lotlegierung, die bei einer deutlich niedrigeren Temperatur als die Legierung des anderen Teilstranges schmilzt. Die Dicke des Teilstranges 3 beträgt dann normalerweise etwa ein Zehntel der Dicke des Ver­ bundmetallstranges. Derartige Verbundmetallstränge können mit der in Fig. 3 dargestellte Vorrichtung noch problemlos gegossen werden. In Fig. 3 besteht der Teilstrang 2 mit der größeren Querschnittsfläche aus der Legierung mit der höheren Erstar­ rungstemperatur.
Wie bereits erwähnt, ist die mit Öffnungen 12 versehene Grundfläche 11 des Trennkörpers 8 nur aus Gründen der machani­ schen Stabilität vorgesehen. Der Trennkörper 8 kann gleichfalls nur aus einem oder mehreren flächigen Teilen 18 bestehen, wie es in Fig. 5 und 8 dargestellt ist, deren Unterkanten mit den ver­ tikalen Projektionen der Berührungsflächen der einzelnen Teil­ strängen 2, 3 zusammenfallen und deren Oberkanten über den Schmelzenspiegeln liegen. Die Innenfläche der Stranggießkokille wird durch diese Teile 18 in mehrere Bereiche aufgeteilt. In jeden dieser Bereiche wird die entsprechende Schmelze gegossen.
Wenn im einfachsten Fall der Verbundmetallstrang nur aus zwei Teilsträngen 2, 3 mit ebener Berührungsfläche besteht und die vergossenen Schmelzen etwa ein gleiches spezifisches Gewicht haben, kann der Trennkörper 18 aus einer ebenen Platte bestehen, welche über der Berührungsfläche der beiden Teilstränge und parallel dazu angeordnet ist, wie es in Fig. 5 dargestellt ist. Die Unterseite der Platte kann dann an die über die Länge der Platte variierende Höhe der Erstarrungsfront angepaßt sein, wie es in Fig. 6 dargestellt ist. Auch bei dieser Bauform sollte der Trennkörper 18 die Innenwand der Stranggießkokille nur maximal an einer Seite berühren. Die Breite d des zumindest an einer Seite verbleibenden Spaltes zwischen der Stranggießkokille und dem Trennkörper 18 kann im Millimeterbereich liegen, weil bei dieser Bauform der Wärmefluß der in diesem Spalt befindlichen Schmelze nur sehr wenig behindert wird. Wenn die Schmelzen annä­ hernd gleiches spezifisches Gewicht haben, findet durch diesen Spalt keine störende Vermischung der verschiedenen Schmelzen statt.

Claims (13)

1. Verfahren zum Stranggießen eines aus wenigstens zwei Teilsträngen bestehenden Verbundmetallstranges, bei dem
  • - gleichzeitig und kontinuierlich Schmelzen des Metalls der Teilstränge beidseitig eines Trennkörpers in eine Gießkokille gegossen und zum Verbundstrang erstarren gelassen werden und
  • - ein den sich in der Kokille bildenden Verbundstrang tragender Abziehtisch von der Kokille abgezogen wird, dadurch gekennzei­ chnet, daß
  • - die Schmelzen der Teilstränge vor der Erstarrungsfront an einem örtlich begrenzten Bereich in Kontakt gebracht und zusam­ menfließen gelassen werden.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Bereich, an dem die Schmelzen in Kontakt gebracht werden, eine Breite b hat, die bei 10% der Breite des schmäleren Teil­ stranges liegt.
3. Verfahren nach Anspruch 1, oder 2, dadurch gekenn­ zeichnet, daß der Bereich, an dem die Schmelzen in Kontakt ge­ bracht werden, durch eine entsprechende Steuerung der Temperatur der einzelnen Schmelzen gebildet wird.
4. Verfahren nach Anspruch 1, oder 2, dadurch gekenn­ zeichnet, daß der Bereich, an dem die Schmelzen in Kontakt ge­ bracht werden, über eine entsprechende Steuerung der Gießge­ schwindigkeit gebildet wird.
5. Verfahren nach Anspruch 1, oder 2, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Kokille gekühlt wird und der Bereich, an dem Schmelzen in Kontakt miteinander gebracht werden, über eine entsprechende Steuerung der Temperatur des Kühlmittels gebildet wird.
6. Verfahren nach Anspruch 1, oder 2, dadurch gekennzeich­ net, daß der Bereich, an dem die Schmelzen in Kontakt gebracht werden, durch eine entsprechende Positionierung des Trennkörpers bezüglich der Erstarrungsfront gebildet wird.
7. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche da­ durch gekennzeichnet, daß die zufließenden Mengen der einzelnen Schmelzen so gesteuert werden, daß ihr Verhältnis gleich dem Querschnittsverhältnis der zugehörigen Teilstränge ist.
8. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch ge­ kennzeichnet, daß die zufließenden Mengen der Schmelzen so ge­ steuert werden, daß ihr Verhältnis vom Querschnittsverhältnis der zugehörigen Teilstränge abweicht.
9. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, da­ durch gekennzeichnet, daß die Teilstränge aus verschiedenen Aluminiumlegierungen gebildet werden.
10. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahren nach An­ spruch 1, mit einer Stranggießkokille (14), in der ein Trenn­ körper (8, 18) angeordnet ist, der die eingegossenen Schmelzen der Teilstränge trennt und mit einem Abziehtisch (16), der den sich in der Kokille (14) bildeten Verbundstrang trägt und von der Kokille (14) angezogen werden kann, dadurch gekennzeichnet, daß der Trennkörper (8, 18) in seiner Höhe so angeordnet ist, daß die Schmelzen der Teilstränge vor der Erstarrungsfront an einem örtlich begrenzten Bereich in Kontakt kommen und zusammen flie­ ßen.
11. Vorrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß der Trennkörper (8) so bemessen und angeordnet ist, daß der Außenumfang seiner vertikalen Projektion mit der vertikalen Projektion eines der Teilstränge (2) zusammenfällt, der Trenn­ körper (8) eine mit Öffnungen (12) versehene Grundfläche (11) aufweist, die in die Schmelzen eingetaucht ist, und die Schmelze für den Teilstrang (2), über dem der Trennkörper (8) angeordnet ist, durch die Öffnungen (12) fließt.
12. Vorrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß der Trennkörper (18) aus flächigen Teilen besteht, deren Oberkanten über den Schmelzenspiegeln liegen und deren Unter­ kanten bis zu einer Stelle kurz vor der Erstarrungsfront (20) in die Schmelzen eingetaucht sind und mit den vertikalen Projektio­ nen der Berührungsfläche der Teilstränge (2, 3) zusammenfallen.
13. Vorrichtung nach einen der Ansprüche 10 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß sich die Kokille (14) in dem Umfangsbereich, an dem sie an demjenigen Teilstrang (3) anliegt, dessen Material die niedrigste Erstarrungstemperatur unter den vergossenen Me­ talschmelzen hat, nicht so weit in die Tiefe erstreckt, als es an dem Umfangsbereich der Fall ist, an dem sie an demjenigen Teilstrang (2) anliegt, dessen Material die höchste Erstarrungs­ temperatur unter den vergossenen Schmelzen hat.
DE19944420697 1994-06-14 1994-06-14 Stranggießkokille zum Gießen eines Verbundmetallstranges mit einem Trennkörper zum Trennen der eingegossenen Schmelzen der Teilstränge Expired - Fee Related DE4420697C2 (de)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE19944420697 DE4420697C2 (de) 1994-06-14 1994-06-14 Stranggießkokille zum Gießen eines Verbundmetallstranges mit einem Trennkörper zum Trennen der eingegossenen Schmelzen der Teilstränge

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE19944420697 DE4420697C2 (de) 1994-06-14 1994-06-14 Stranggießkokille zum Gießen eines Verbundmetallstranges mit einem Trennkörper zum Trennen der eingegossenen Schmelzen der Teilstränge

Publications (2)

Publication Number Publication Date
DE4420697A1 true DE4420697A1 (de) 1995-12-21
DE4420697C2 DE4420697C2 (de) 1997-02-27

Family

ID=6520515

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE19944420697 Expired - Fee Related DE4420697C2 (de) 1994-06-14 1994-06-14 Stranggießkokille zum Gießen eines Verbundmetallstranges mit einem Trennkörper zum Trennen der eingegossenen Schmelzen der Teilstränge

Country Status (1)

Country Link
DE (1) DE4420697C2 (de)

Cited By (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO1998024571A1 (en) * 1996-12-03 1998-06-11 Hoogovens Aluminium Walzprodukte Gmbh Multilayer metal composite products obtained by compound strand casting
US6705384B2 (en) 2001-10-23 2004-03-16 Alcoa Inc. Simultaneous multi-alloy casting
WO2004112992A3 (en) * 2003-06-24 2005-04-14 Alcan Int Ltd Method for casting composite ingot
WO2008104052A1 (en) * 2007-02-28 2008-09-04 Novelis Inc. Co-casting of metals by direct-chill casting
WO2009024601A1 (en) * 2007-08-23 2009-02-26 Aleris Aluminum Koblenz Gmbh Method for casting a composite aluminium alloy ingot or billet
CN101096051B (zh) * 2006-06-28 2010-06-23 孙爱忠 实现三层铝或铝合金复合材料生产方法的锭坯结晶器
US7938165B2 (en) 2005-12-16 2011-05-10 Alcan Rhenalu Manufacturing process for semi-finished products containing two aluminum-based alloys
US8096344B2 (en) 2008-07-31 2012-01-17 Novelis Inc. Sequential casting of metals having similar freezing ranges
CN101549398B (zh) * 2009-04-07 2012-05-30 河南明泰铝业股份有限公司 减少半连续铸造铝合金扁锭表面夹渣结晶器装置和方法
WO2013007891A1 (fr) 2011-07-12 2013-01-17 Constellium France Procede de coulee semi-continue verticale multi-alliages
CN106735002A (zh) * 2016-12-29 2017-05-31 重庆大学 一种自抑控流式双水口电磁复合浇铸装置

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102004011152A1 (de) * 2004-03-08 2005-12-15 Mislavskyy, Oleksandr Stranggussverfahren der plattierten Rohblöcke und die Vorrichtung für die Durchführung dieses Gussverfahren
US7888158B1 (en) 2009-07-21 2011-02-15 Sears Jr James B System and method for making a photovoltaic unit

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE844806C (de) * 1944-08-10 1952-07-24 Wieland Werke Ag Verfahren und Vorrichtung zur Herstellung von Verbundmetallstraengen
EP0219581A1 (de) * 1984-08-20 1987-04-29 KAISER ALUMINUM & CHEMICAL CORPORATION Verbundblockguss
EP0596134A1 (de) * 1992-04-24 1994-05-11 Nippon Steel Corporation Verfahren zum herstellen eines doppellagigen giessstücke

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE844806C (de) * 1944-08-10 1952-07-24 Wieland Werke Ag Verfahren und Vorrichtung zur Herstellung von Verbundmetallstraengen
EP0219581A1 (de) * 1984-08-20 1987-04-29 KAISER ALUMINUM & CHEMICAL CORPORATION Verbundblockguss
EP0596134A1 (de) * 1992-04-24 1994-05-11 Nippon Steel Corporation Verfahren zum herstellen eines doppellagigen giessstücke

Cited By (31)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6495269B1 (en) 1996-12-03 2002-12-17 Corus Aluminium Walzprodukte Gmbh Multilayer metal composite products obtained by compound strand casting
CN1113712C (zh) * 1996-12-03 2003-07-09 荷高文斯铝轧制品有限公司 通过复合流连铸获得的多层金属复合产品
WO1998024571A1 (en) * 1996-12-03 1998-06-11 Hoogovens Aluminium Walzprodukte Gmbh Multilayer metal composite products obtained by compound strand casting
US7611778B2 (en) 2001-10-23 2009-11-03 Alcoa Inc. Simultaneous multi-alloy casting
US6705384B2 (en) 2001-10-23 2004-03-16 Alcoa Inc. Simultaneous multi-alloy casting
EP2801423A1 (de) 2001-10-23 2014-11-12 Alcoa Inc. Gleichzeitiges Mehrlegierungsgießen
US7407713B2 (en) 2001-10-23 2008-08-05 Alcoa Inc. Simultaneous multi-alloy casting
CN101745626B (zh) * 2003-06-24 2012-11-14 诺维尔里斯公司 用于铸造复合锭的方法
EP2279813A1 (de) 2003-06-24 2011-02-02 Novelis Inc. Verfahren zum Gießen eines Verbundbarrens
EP3056298A1 (de) 2003-06-24 2016-08-17 Novelis, Inc. Verbundmetallstrang sowie davon warm- und kaltgewalzt verbundmetallblech
CN100506429C (zh) * 2003-06-24 2009-07-01 诺维尔里斯公司 用于铸造复合锭的方法
US8927113B2 (en) 2003-06-24 2015-01-06 Novelis Inc. Composite metal ingot
US8312915B2 (en) 2003-06-24 2012-11-20 Novelis Inc. Method for casting composite ingot
US7819170B2 (en) * 2003-06-24 2010-10-26 Novelis Inc. Method for casting composite ingot
KR101245452B1 (ko) * 2003-06-24 2013-03-19 노벨리스 인코퍼레이티드 복합 잉곳 주조방법 및 장치
EP2279815A1 (de) 2003-06-24 2011-02-02 Novelis Inc. Verfahren zum Gießen eines Verbundbarrens
EP2279814A1 (de) 2003-06-24 2011-02-02 Novelis Inc. Verfahren zum Gießen eines Verbundbarrens
EP1872883A1 (de) * 2003-06-24 2008-01-02 Novelis Inc. Verfahren zum Gießen eines Verbundbarrens
US7472740B2 (en) * 2003-06-24 2009-01-06 Novelis Inc. Method for casting composite ingot
WO2004112992A3 (en) * 2003-06-24 2005-04-14 Alcan Int Ltd Method for casting composite ingot
US8415025B2 (en) 2003-06-24 2013-04-09 Novelis Inc. Composite metal as cast ingot
US7938165B2 (en) 2005-12-16 2011-05-10 Alcan Rhenalu Manufacturing process for semi-finished products containing two aluminum-based alloys
CN101096051B (zh) * 2006-06-28 2010-06-23 孙爱忠 实现三层铝或铝合金复合材料生产方法的锭坯结晶器
US7975752B2 (en) 2007-02-28 2011-07-12 Novelis Inc. Co-casting of metals by direct chill casting
WO2008104052A1 (en) * 2007-02-28 2008-09-04 Novelis Inc. Co-casting of metals by direct-chill casting
WO2009024601A1 (en) * 2007-08-23 2009-02-26 Aleris Aluminum Koblenz Gmbh Method for casting a composite aluminium alloy ingot or billet
US8096344B2 (en) 2008-07-31 2012-01-17 Novelis Inc. Sequential casting of metals having similar freezing ranges
CN101549398B (zh) * 2009-04-07 2012-05-30 河南明泰铝业股份有限公司 减少半连续铸造铝合金扁锭表面夹渣结晶器装置和方法
WO2013007891A1 (fr) 2011-07-12 2013-01-17 Constellium France Procede de coulee semi-continue verticale multi-alliages
US8985190B2 (en) 2011-07-12 2015-03-24 Constellium France Multi-alloy vertical semi-continuous casting method
CN106735002A (zh) * 2016-12-29 2017-05-31 重庆大学 一种自抑控流式双水口电磁复合浇铸装置

Also Published As

Publication number Publication date
DE4420697C2 (de) 1997-02-27

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE602004010808T2 (de) Verfahren und vorrichtung zur herstellung von verbundmetallsträngen
DE4420697C2 (de) Stranggießkokille zum Gießen eines Verbundmetallstranges mit einem Trennkörper zum Trennen der eingegossenen Schmelzen der Teilstränge
DE19637402C2 (de) Bandgießen
DE1284053B (de) Verfahren zum Stranggiessen eines Bandes und Kuehlvorrichtung zum Durchfuehren des Verfahrens
DE69531965T2 (de) Metallischer Rohblock für die plastische Umformung
DE3146417C2 (de)
DE1596615A1 (de) Verfahren und Vorrichtung zur Herstellung von Flachglas
DE69612707T3 (de) Stranggiessverfahren für rostfreien austenitischen stahl
DE2559038A1 (de) Verfahren und vorrichtung zum stranggiessen von stahl
DE2408868B2 (de) Verfahren und vorrichtung zur herstellung eines endlosen glasbandes
DE2548939C2 (de) Verfahren und Vorrichtung zum Stranggießen von Bändern
DE3715411C2 (de)
DE3044575C2 (de) Verfahren und Stranggießkokille zum kontinuierlichen horizontalen Stranggießen
DE4319569C1 (de) Verfahren und Vorrichtung zur Erzeugung von Halbzeug
DE3856161T2 (de) Verfahren und vorrichtung zum direkten giessen von metall zur bildung langer körper
DE2156382C3 (de) Verfahren zum Führen einer auf dem Badspiegel innerhalb einer Stranggießkokille schwimmenden Schlackenschicht
DE19710887C2 (de) Verwendung einer Kokille zum Herstellen von Barren aus Leichtmetall oder einer Leichtmetallegierung, insbesondere aus Magnesium oder einer Magnesiumlegierung
DE2944159C2 (de) Verfahren und Vorrichtung zum Brammen-Stranggießen mit elektromagnetischer Rührung
DE2621588C3 (de) Verfahren zum Erschmelzen von mehrschichtigen Metallblöcken und Elektronenstrahlanlage zur Durchführung dieses Verfahrens
DE2340291B2 (de) Verfahren zum kontinuierlichen Gießen von breiten Brammen
DE2406252B2 (de) Verfahren und Vorrichtung zum Stranggießen und Weiterverarbeiten des gegossenen Strangs
DE3303484C2 (de) Vertikal-Stranggießkokille
DE2903245B2 (de) Verfahren und Vorichtung zum Ändern der Breite eines Stranges beim Stranggießen
EP0846510B1 (de) Verwendung einer Kokille zum Herstellen von Barren aus Leichtmetall oder einer Leichtmetall-legierung, insbesondere aus Magnesium oder einer Magnesiumlegierung
DE2508471C3 (de) Vorrichtung und Verfahren zur Herstellung von Flachglas

Legal Events

Date Code Title Description
OP8 Request for examination as to paragraph 44 patent law
D2 Grant after examination
8364 No opposition during term of opposition
8327 Change in the person/name/address of the patent owner

Owner name: HOOGOVENS ALUMINIUM WALZPRODUKTE GMBH, 56070 KOBLE

8339 Ceased/non-payment of the annual fee