DE4438118C2 - Zweiwalzen-Gießmaschine - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Zweiwalzen-Gießmaschi­ ne zum Gießen endabmessungsnaher Stahlbänder, bei der flüssiger Stahl in den Raum zwischen zwei Gießwal­ zen aufgegeben und die sich auf den Gießwalzen bilden­ den Erstarrungsschalen unter Anwendung von Druck zwischen den Gießwalzen vereinigt und geformt wer­ den.

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 gekühl­ ten Gießwalzen aufeinandertreffen, sondern hier auch noch kristallisiertes Material aus dem Bereich der bei­ den 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 Maßabwei­ chungen und zur Bildung von Kerben etc. führen, in denen Abkühlungsrisse entstehen können. Es ist be­ kannt, diesen Schwierigkeiten durch eine induktive Hei­ zung zu begegnen (DE 41 41 508 A1) oder über elektro­ dynamische Seitenwanddichtungen ausreichend Heiz­ energie 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-Gieß­ maschine anzugeben, bei der auch bei ungünstigen Er­ starrungsverhältnissen im Bandkanten-Bildungsbereich und insbesondere schwierigen Stahlqualitäten stets eine einwandfreie Bandkantenausbildung erreicht wird.

Die Aufgabe wird dadurch gelöst, daß die Seitenwän­ de, 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 ko­ nusförmige 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 über­ schüssiges Material und ein späteres Abtrennen des Überschußmaterials, wird eine stets saubere Kanten­ ausbildung in weiterverarbeitungsgerechter Form er­ reicht. Da die Austrittsspalte oder andere Austritts- oder Überschußaufnahmeelemente im Verhältnis zum gebildeten Band sehr klein sind, ist die Menge des abge­ trennten Materials sehr gering, sie liegt z. B. unter 3%. Dies ist weniger Schrott, als sich sonst durch das Auftre­ ten von Abkühlungsrissen aus dem Bereich der ungeeig­ net ausgebildeten Kanten heraus ergeben würde. Das abgetrennte Material kann ohne weiteres wieder in den Schmelzofen eingegeben werden, fließt also wieder zu­ rück.

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 Rollenscheren. Laser- Schneideinrichtungen sind dabei besonders vorteilhaft, da ihr Energieverbrauch im Verhältnis zu den ansonsten gut geeigneten Plasma-Schneideinrichtungen nur ge­ ring ist. Vorteilhaft bei diesen beiden berührungslos ar­ beitenden Schneideinrichtungen ist dabei, daß ein Ober­ flächen-Anschmelzen im Bereich des Trennschnitts er­ folgt, was zu einer Meniskusbildung mit selbsttätiger Kantenabrundung führt. So ergibt sich eine besonders günstig nachzuverformende Kantenausbildung.

Eine Nachverformung kann auch durch Schneidein­ richtungen, die als Rollenscheren ausgebildet sind erfol­ gen. Hierfür wird die Rollenoberfläche entsprechend profiliert. Entsprechende Rollen werden vorzugsweise in Oxidkeramik ausgeführt, z. B. in Al₂O₃, hierdurch er­ gibt sich nicht nur eine hohe Standzeit der Rollen, son­ dern auch eine nur geringe Wärmeabfuhr über die Rol­ len, so daß eine zu große Kantenkühlung unterbleibt.

Sowohl die berührungslosen als auch die berühren­ den Kanten-Schneideinrichtungen greifen vorteilhaft von beiden Bandseiten her an. Dies hat bei den berüh­ rungslos arbeitenden Schneideinrichtungen den Vorteil, daß Einheiten mit kleiner Leistung verwendet werden können und daß eine weiterverarbeitungsgerechte Aus­ bildung der geschnittenen Kante mit abgerundeten Ec­ ken (Schmelzeffekt) erreicht werden kann.

Die Schneideinrichtungen werden vorteilhaft unmit­ telbar an oder hinter den Materialaustrittsspalten o. ä. angeordnet, insbesondere, wenn Laser-Schneideinrich­ tungen verwendet werden. Je näher der Schnitt hinter der Materialaustrittsstelle erfolgt, desto heißer ist das geschnittene Material und entsprechend geringer die zum Schneidvorgang zuzuführende Wärmemenge. Es versteht sich, daß derartige Schneideinrichtungen, z. B. CO₂ Leistungslaser, in Schutzgehäusen angeordnet sind. Diese Schutzgehäuse können gleichzeitig auch der Auf­ nahme von Einstell- und Justiereinrichtungen, z. B. durch Schrauben, dienen. Desweiteren wird der not­ wendigen 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 unre­ gelmäßig geformten Bandkanten 2. Die unregelmäßig geformten Bandkanten 2 werden in einem Austritts­ raum 6, z. B. mit einem Austrittsspalt in der Seitenwand 5 der Gießwalzen 4, gebildet. Die Gießwalzenmitte ist durch die angedeutete Mittellinie bezeichnet, der Band­ kantenformungsraum liegt also im wesentlichen ober­ halb 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 mitab­ trennt, 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 endab­ messungsnahes Gießen kommen, können erfindungsge­ mäß mit Sicherheit vermieden werden.

In Fig. 2 ist das gegossene Band mit 7 bezeichnet. Am Band 7 sind nun zwei unterschiedliche Schneideinrich­ tungen angedeutet, nämlich einmal eine Laser-Schneid­ einrichtung mit den Laserstrahlen 9, die über Umlenk­ spiegel 10 einen Grat 8 abtrennen und einmal Plasma- Brenner 11, die über Plasmaflammen 12 ebenfalls einen Grat 13 abtrennen. Wie derartige Einrichtungen ausge­ bildet werden, ihre Einstell- und Justierelemente, Ge­ häuse etc. sind dem Fachmann bekannt.

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

Claims (6)

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-Räume, z. B. Spalte freilassen und daß das ausgetretene Material - oder anderes fehlerhaftes Kanten­ material - vor einem Verformen, etwa Walzen, mittels Schneideinrichtungen abgetrennt wird, wobei die Schneideinrichtungen als Laserschneideinrichtungen ausge­ bildet sind.

2. Zweiwalzen-Gießmaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß sie Schneideinrichtungen zum Abtrennen des durch die Material-Austrittsspalte o. ä. 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 von beiden Bandseiten her angreifend und die Bandkanten weiterverarbeitungsgerecht anformend ausgebildet sind.

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

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

6. Zweiwalzen-Gießmaschine, insbesondere nach einem 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.