DE4438118C1

DE4438118C1 - Zweiwalzen-Gießmaschine

Info

Publication number: DE4438118C1
Application number: DE19944438118
Authority: DE
Inventors: Horn Hannes Dr Ing Schulze
Original assignee: Siemens AG
Current assignee: Siemens AG
Priority date: 1994-10-26
Filing date: 1994-10-26
Publication date: 1996-06-13
Anticipated expiration: 2014-10-27
Also published as: ATA176495A; DE4438118C2; AT407231B

Description

Die Erfindung betrifft eine Zweiwalzen-Gießmaschine zum Gießen endabmessungsnaher Stahlbänder, bei der flüssiger Stahl in den Raum zwischen zwei Gießwalzen aufgegeben und die sich auf den Gießwalzen bildenden Erstarrungsschalen unter Anwendung von Druck zwischen den Gießwalzen vereinigt und geformt werden.

Bei Zweiwalzen-Gießmaschinen ist eine einwandfreie Bildung der Kanten des gegossenen Bandes besonders schwierig, da im Bereich der sich bildenden Bandkanten nicht nur die beiden Erstarrungsschalen auf den gekühlten Gießwalzen aufeinander treffen, sondern hier auch noch kristallisiertes Material aus dem Bereich der beiden Seitenwände hinzukommt. Als Folge ergibt sich in den Kantenbereichen eine Anhäufung erstarrten oder teilerstarrten Materials, die zu Schwierigkeiten bei der Bandkantenformung führt. Insbesondere sind Slip-Stick- Erscheinungen zu beobachten, die zu Maßabweichungen und zur Bildung von Kerben etc. führen, in denen Abkühlungsrisse entstehen können. Es ist bekannt, diesen Schwierigkeiten durch eine induktive Heizung zu begegnen (DE 41 41 508 A1) oder über elektrodynamische Seitenwanddichtungen ausreichend Heizenergie für ein Aufschmelzen im Bandkantenbereich einzubringen. Beide Maßnahmen wirken jedoch nicht zuverlässig, insbesondere bei Stählen mit relativ hohem C-, Si- oder S-Gehalt.

Es ist Aufgabe der Erfindung, eine Zweiwalzen-Gießmaschine anzugeben, bei der auch bei ungünstigen Erstarrungsverhält nissen im Bandkanten-Bildungsbereich und insbesondere schwierigen Stahlqualitäten stets eine einwandfreie Bandkantenausbildung erreicht wird.

Die Aufgabe wird dadurch gelöst, daß die Seitenwände, die den Aufgaberaum für den flüssigen Stahl seitlich abschließen - im Bereich der Druckverformungszone zwischen den Gießwalzen - seitlich außen Material-Austritts-Elemente, z. B. Spalte o. ä., auch einfache konusförmige Räume, freilassen und daß das ausgetretene Material vor einem weiterverformen abgetrennt wird. Durch die Kombination dieser beiden Maßnahmen, d. h. relativ kleine Austritts- oder Sammelräume für überschüssiges Material und ein späteres Abtrennen des Überschußmaterials, wird eine stets saubere Kantenausbildung in weiterverarbeitungsgerechter Form erreicht. Da die Austritts spalte oder andere Austritts- oder Überschußaufnahmeelemente im Verhältnis zum gebildeten Band sehr klein sind, ist die Menge des abgetrennten Materials sehr gering, sie liegt z. B. unter 3%. Dies ist weniger Schrott, als sich sonst durch das Auftreten von Abkühlungsrissen aus dem Bereich der ungeeignet ausgebildeten Kanten heraus ergeben würde. Das abgetrennte Material kann ohne weiteres wieder in den Schmelzofen eingegeben werden, fließt also wieder zurück.

In Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, daß die Zweiwalzen-Gießmaschine Schneideinrichtungen zum Abtrennen des durch die Materialaustrittsspalte o. ä. ausgetretenen Materials von dem gegossenen Band aufweist, z. B. Laser-, Plasma- oder mechanische Schneideinrichtungen, etwa Rollen scheren. Laser-Schneideinrichtungen sind dabei besonders vorteilhaft, da ihr Energieverbrauch im Verhältnis zu den ansonsten gut geeigneten Plasma-Schneideinrichtungen nur gering ist. Vorteilhaft bei diesen beiden berührungslos arbeitenden Schneideinrichtungen ist dabei, daß ein Oberflächen-Anschmelzen im Bereich des Trennschnitts erfolgt, was zu einer Meniskusbildung mit selbsttätiger Kantenabrun dung führt. So ergibt sich eine besonders günstig nachzu verformende Kantenausbildung.

Eine Nachverformung kann auch durch Schneideinrichtungen, die als Rollenscheren ausgebildet sind, erfolgen. Hierfür wird die Rollenoberfläche entsprechend profiliert. Entsprechende Rollen werden vorzugsweise in Oxidkeramik ausgeführt, z. B. in Al₂O₃, hierdurch ergibt sich nicht nur eine hohe Standzeit der Rollen, sondern auch eine nur geringe Wärmeabfuhr über die Rollen, so daß eine zu große Kantenkühlung unterbleibt.

Sowohl die berührungslosen als auch die berührenden Kanten- Schneideinrichtungen greifen vorteilhaft von beiden Band seiten her an. Dies hat bei den berührungslos arbeitenden Schneideinrichtungen den Vorteil, daß Einheiten mit kleiner Leistung verwendet werden können und daß eine weiterver arbeitungsgerechte Ausbildung der geschnittenen Kante mit abgerundeten Ecken (Schmelzeffekt) erreicht werden kann.

Die Schneideinrichtungen werden vorteilhaft unmittelbar an oder hinter den Materialaustrittsspalten o. ä. angeordnet, insbesondere, wenn Laser-Schneideinrichtungen verwendet werden. Je näher der Schnitt hinter der Materialaustritts stelle erfolgt, desto heißer ist das geschnittene Material und entsprechend geringer die zum Schneidvorgang zuzuführende Wärmemenge. Es versteht sich, daß derartige Schneidein richtungen, z. B. CO₂ Leistungslaser, in Schutzgehäusen angeordnet sind. Diese Schutzgehäuse können gleichzeitig auch der Aufnahme von Einstell- und Justiereinrichtungen, z. B. durch Schrauben, dienen. Desweiteren wird der notwendigen Sicherheit Rechnung getragen.

Die Erfindung wird anhand von Zeichnungen näher erläutert. Im einzelnen zeigen:

Fig. 1 das Unterteil einer Zweiwalzen-Gießmaschine mit austretendem Band, auf die Breitseite des Bandes gesehen und

Fig. 2 einen Querschnitt durch das gebildete Band mit einer möglichen Strahlwegführung eines Schneidlasers bzw. der Anordnung von Plasma-Brennerdüsen.

In Fig. 1 bezeichnet 1 das gegossene Band mit unregelmäßig geformten Bandkanten 2. Die unregelmäßig geformten Bandkanten 2 werden in einem Austrittsraum 6, z. B. mit einem Austritts spalt in der Seitenwand 5 der Gießwalzen 4, gebildet. Die Gießwalzenmitte ist durch die angedeutete Mittellinie bezeichnet, der Bandkantenformungsraum liegt also im wesent lichen oberhalb der Mittellinie. Die Seitenwände 5 sind im Bereich über den Kanten der Gießwalzen 4 angeordnet, greifen aber auch über die Gießwalzenbegrenzung nach außen über. Die Schnittlinie 3 ist vorteilhaft so positioniert, daß sie ggf. auch die Zonen des gebildeten Bandes mitabtrennt, die im Gießwalzen-Kantenbereich liegen. Auch hier sind durchaus Bildungsfehler zu erwarten, die zu Anrissen bei der Abkühlung des Bandes führen können. Bandkantenfehler, die aus der Herstellung durch endabmessungsnahes Gießen kommen, können erfindungsgemäß mit Sicherheit vermieden werden.

In Fig. 2 ist das gegossene Band mit 7 bezeichnet. Am Band 7 sind nun zwei unterschiedliche Schneideinrichtungen ange deutet, nämlich einmal eine Laser-Schneideinrichtung mit den Laserstrahlen 9, die über Umlenkspiegel 10 einen Grat 8 abtrennen und einmal Plasma-Brenner 11, die über Plasma flammen 12 ebenfalls einen Grat 13 abtrennen. Wie derartige Einrichtungen ausgebildet werden, ihre Einstell- und Justierelemente, Gehäuse etc. sind dem Fachmann bekannt.

Die Anwendung von Kantenschneideinrichtungen bei dem endab messungsnahen Gießen von Metallbändern ist nicht auf das Abtrennen von nicht ausgeformten Bandkanten beschränkt. Es versteht sich für den Fachmann, daß auch ausgeformte, aber fehlerhafte, Bandkanten vorteilhaft ebenso behandelt werden. Auch hier stellen sich gleichwirkend die erfindungsgemäßen Vorteile ein. Ein derartiges Vorgehen fällt also auch in den Rahmen der Erfindung.

Claims

1. Zweiwalzen-Gießmaschine zum Gießen endabmessungsnaher Stahlbänder, bei der flüssiger Stahl in den Raum zwischen zwei Gießwalzen aufgegeben und die sich auf den Gießwalzen bildenden Erstarrungsschalen unter Anwendung von Druck zwischen den Gießwalzen vereinigt und geformt werden, dadurch gekennzeichnet, daß die Seitenwände, die den Aufgaberaum für den flüssigen Stahl seitlich abschließen - im Bereich der Druckverformungs zone zwischen den Gießwalzen - seitlich außen Material- Austritts-Elemente, z. B. Spalte freilassen und daß das ausgetretene Material - oder anderes fehlerhaftes Kanten material - vor einem Verformen, etwa Walzen, abgetrennt wird.

2. Zweiwalzen-Gießmaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß sie Schneideinrichtungen zum Abtrennen des durch die Material-Austrittsspalte ausgetretenen Materials von dem gegossenen Band aufweist, die vorzugsweise nahe an der Zweiwalzen-Gießmaschine angeordnet sind.

3. Zweiwalzen-Gießmaschine nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Schneideinrichtungen als Laserschneideinrichtungen ausgebildet ist.

4. Zweiwalzen-Gießmaschine nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Schneideinrichtungen als Plasma-Schneideinrichtungen ausgebildet sind.

5. Zweiwalzen-Gießmaschine nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Schneideinrichtungen als Rollenscheren ausgebildet sind.

6. Zweiwalzen-Gießmaschine nach Anspruch 1, 2, 3, 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Schneideinrichtungen von beiden Bandseiten her angreifend und die Bandkanten weiterverarbeitungsgerecht anformend ausgebildet sind.

7. Zweiwalzen-Gießmaschine nach Anspruch 1, 2, 3, 4, 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Schneideinrichtungen unmittelbar an oder hinter den Materialaustrittsspalten angeordnet sind.

8. Zweiwalzen-Gießmaschine nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Bandkanten-Schneideinrichtungen einstell- und fein justierbar ausgebildet sind, z. B. durch Stellschrauben für Umlenkspiegel und Düsen.

9. Zweiwalzen-Gießmaschine, insbesondere nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß sie, vorzugsweise berührungslos wirkende, z. B. Laser, Bandkanten-Schneid- und/oder Nachformeinrichtungen aufweist, vorzugsweise zur Nachformung oder zum thermischen Putzen der Kanten von Bändern aus rißempfindlichem Material.