DE69003227T2 - Vorrichtung zum Stranggiessen von dünnen Metallbändern zwischen zwei Walzen. - Google Patents
Vorrichtung zum Stranggiessen von dünnen Metallbändern zwischen zwei Walzen.Info
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Description
- Die vorliegende Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Stranggießen von dünnen Metallbändern zwischen zwei parallelen sich drehenden Walzen, wobei die Vorrichtung außerdem Seitenwände aufweist zum Zurückhalten des flüssigen Metalls an den Walzenenden, die mit den Walzen den Gießraum für das flüssige Metall begrenzen.
- Es ist bekannt, daß die Berührung der Oberfläche des flüssigen Metalls im Gießraum zwischen den Walzen in einer derartigen Vorrichtung schädliche Einflüsse auf die Zusammensetzung der erhaltenen dünnen Bänder hat, insbesondere aufgrund von Oxideinschlüssen, die diese Berührung hervorrufen kann.
- Es wurde bereits vorgeschlagen, die Oberfläche des flüssigen Metalls gegen Oxidation zu schützen mittels eines parallelepipedförmigen Gehäuses, das sich auf den Walzen in senkrechter Richtung abstützt und von flüssigem Metall durchsetzt wird ausgehend von einem oberhalb des Gehäuses angeordneten Behälter, wobei ein Neutralgas in das Innere des Gehäuses durch eine seiner Seitenwände hindurch eingeblasen wird (Veröffentlichung JP-A 62 130749).
- Eine derartige Anordnung erfüllt jedoch nicht die Funktion einer thermischen Abschirmung, die in der Lage ist, ausreichend Hitze von der Oberfläche des flüssigen Metalls, auch Meniskus genannt, zu reflektieren, um so jeden Beginn einer Oberflächenerstarrung des Metalls zu verhindern. Die parallelepipedförmige Gestalt des Gehäuses führt in der Tat dazu, daß seine Oberfläche relativ weit vom Meniskus entfernt ist.
- Es ist auch (Veröffentlichung JP-A 61 007049) eine Vorrichtung bekannt, in der ein derartiges Gehäuse die Oberfläche des flüssigen Metalls bedeckt und das an seiner Oberseite mit einer Öffnung versehen ist zum Einfüllen von flüssigem Metall aus einem Behälter, der oberhalb des Gehäuses angeordnet ist. In diesem Fall bietet letzterer keinerlei Schutz des Meniskus des flüssigen Metalls gegen die atmosphärische Oxidation und erfüllt nur in bescheidenem Maße die Funktion einer thermischen Abschirmung, die ihr insbesondere aufgrund ihrer Abmessungen zugedacht ist.
- Die Erfindung hat zum Ziel, diese Nachteile zu vermeiden.
- Erfindungsgemäß weist die Vorrichtung zum Stranggießen von dünnen Metallbändern zwischen zwei parallelen sich drehenden Walzen einen ebenen Deckel auf, der oberhalb des Gießraumes für das flüssige Metall und in unmittelbarer Nähe der Lage von dessen Meniskus angeordnet ist, um eine thermische Abschirmung zu bilden, die derart bemessen ist, daß die gesamte Oberfläche des flüssigen Metalls bedeckt ist, wobei der Deckel mit einer feuerfesten Beschichtung auf seiner dem flüssigen Metall zugewandten und sich auf den beiden Walzen abstützenden Seite versehen ist.
- Die Tatsache, daß sich der Deckel mit seinen Längsrändern auf den Walzen abstützt, stellt keinen Nachteil dar und der sehr geringe Abstand zwischen dem Meniskus und der feuerfesten Oberfläche ermöglicht es dem Deckel, vollständig die Funktion der thermischen Abschirmung zu übernehmen, indem er auf das flüssige Metall praktisch die gesamte von dieser abgestrahlten Hitze zurück reflektiert.
- Unter diesen Bedingungen ist jeder Beginn einer Oberflächenerstarrung des flüssigen Metalls praktisch ausgeschlossen.
- Gemäß einer erfindungsgemäßen Besonderheit sind die an den Walzenenden anliegenden Seitenwände mit Öffnungen zur Versorgung des zwischen den beiden Walzen vorhandenen Gießraumes mit flüssigem Metall versehen.
- Diese Art der Zufuhr ist in der Tat erheblich vorteilhafterweise als diejenige, die darin besteht, den Gießraum von oben zu füllen durch ein Gehäuse hindurch, wie es bei den herkömmlichen bekannten Anlagen der Fall ist. Der senkrechte Teil des in den Gießraum eingefüllten flüssigen Metalls aus einem direkt oberhalb angeordneten Vorratsraum erzeugt nämlich Turbulenzen und eine teilweise Vermischung von neu eingefülltem flüssigen Metall mit dem Metall, das sich bereits innerhalb des Gießraums befindet und zu erstarren beginnt, wobei dieser Zustand für die Qualität des erhaltenen Gegenstandes unerwünscht ist. Eine Versorgung durch die Seitenwände hindurch erzeugt jedoch nur ein Minimum an Turbulenzen in der Menge an flüssigem Metall und stellt damit einen Verbesserungsfaktor für die Homogenität und demzufolge die Qualität der hergestellten dünnen Bänder dar.
- Weitere Besonderheiten und Vorteile der Erfindung gehen aus der nachfolgenden Beschreibung im Zusammenhang mit der beigefügten Zeichnung hervor eines nicht begrenzend gemeinten Ausführungsbeispiels; es zeigen:
- Fig. 1 eine Seitenansicht eines Ausführungsbeispiels einer erfindungsgemäßen Stranggießvorrichtung und
- Fig. 2 einen teilweise Längsschnitt durch die in Fig. 1 gezeigte Vorrichtung.
- Die in der Zeichnung dargestellte Vorrichtung dient zum Stranggießen von flüssigem Metall 1, z.B. Stahl, zwischen zwei parallelen sich drehenden Walzen 2, die in bekannter Weise durch eine nicht dargestellte Anordnung in Drehungen versetzt werden können.
- Die beiden Walzen 2 bilden zwischen sich einen Gießraum, der durch eine Flüssigmetallmenge 1 gefüllt ist und der an den Walzenenden durch zwei Platten 3, auch seitliche Verschlußwände genannt, verschlossen ist. Die Flüssigmetallmenge 1 besitzt eine Oberfläche 4, die als Meniskus bezeichnet wird, wobei ausgehend von seinen Rändern und nach unten zur Oberfläche der Walzen 2 hin, das flüssige Metall erstarrt und dabei Gießhäute 5 zunehmender Dicke ausbildet, die zusainmengefügt werden, um ein dünnes Metallband 6 zu bilden, das mittels der Schwerkraft nach unten abgezogen wird.
- Die Vorrichtung ist mit einem ebenen Deckel 7 versehen, der oberhalb des Gießraums für das flüssige Metall angeordnet ist und in unmittelbarer Nähe des Meniskus 4. Dieser Deckel besteht aus einer Platte, die derart bemessen ist, daß sie die gesamte Oberfläche des flüssigen Metalls bedeckt und um sich jenseits der Ränder des Meniskus 4 auf der Oberfläche der Walzen 2 abzustützen. Auf seiner unteren Seite, die dem flüssigen Metall 1 zugewandt ist, ist der Deckel 7 mit einer feuerfesten Schicht 8 bezüglich des flüssigen Metalls und geeigneter Dicke versehen, wobei sich dessen Oberfläche in unmittelbarer Nähe des Meniskus 4 befindet.
- Der Deckel 7 ist mit einer Öffnung 9 versehen, in welche ein Einblasrohr 11 für ein Neutralgas mündet, welches den Deckel 7 durchsetzt, für den den Meniskus 4 von der Oberfläche der feuerfesten Schicht 8 trennenden Zwischenraum.
- Die Versorgung des Gießraumes zwischen den Walzen 2 mit flüssigem Metall erfolgt durch die seitlichen Verschlußwände 3 hindurch, in welchen Öffnungen 12 vorgesehen sind, mittels einer bekannten und nicht dargestellten Anordnung.
- Der Betrieb und die Vorteile der oben beschriebenen Vorrichtung werden im folgenden dargelegt.
- Der Gießraum wird durch die Öffnungen 12 in den seitlichen Verschlußwänden 3 gefüllt. Außerdem wird ein Neutralgas mit Überdruck in den zwischen dem Meniskus 4 und der feuerfesten Schichten 8 bestehenden Raum eingeblasen durch das Rohr 11 und die Öffnung 9. Die Luft entweicht dabei entlang des Randes des Deckels 7 und das Neutralgas entweicht entlang der Ränder des Deckels 7, wie es durch die Pfeile F angedeutet ist. Anstelle sich also direkt auf der Oberfläche der Walzen 2 abzustützen, kann der Deckel 7, wenn der Überdruck des Neutralgases groß genug ist, auf einem Gaskissen ruhen.
- Aufgrund seiner Planheit befindet sich der Deckel mit seiner feuerfesten Beschichtung in unmittelbarer Nähe des Meniskus 4 und gewährleistet damit in wirksamer Weise seine Funktion als thermische Abschirmung für die Menge 1 an flüssigem Metall.
- Das Einblasen eines Neutralgases zwischen dem Meniskus 4 und die feuerfeste Beschichtung 8 schützt die Oberfläche des flüssigen Metalls gegen jegliches Risiko einer Oxidation.
- Die feuerfeste Beschichtung 8 kann aus einer Vielzahl von Schichten aus feuerfesten Fasern bestehen, die eine gute thermische Isolierung der Kokille gewährleisten und in zufriedenstellender Weise eine ungewollte Erwärmung des Deckels 7 verhindern. Eine derartige unbehandelte Beschichtung erzeugt jedoch während des Temperaturanstieges eine im wesentlichen kohlenstoffhaltige Gasabgabe, die sowohl für das Bedienungspersonal schädlich als auch für den ungestörten Betrieb der Anlage störend ist. Insbesondere kann es die Wirkungsweise von optischen Meßapparaturen auf Höhe des Metalls beeinträchtigen. Auch können derartige Beschichtungen schnell abgetragen werden, aufgrund von Ausbrüchen von flüssigem Metall, die immer zu befürchten sind, wenn ein Deckel 7 in einem sehr geringen Abstand vom Meniskus angeordnet wird, wie es wünschenswert ist. Aus diesem Grund ist es vorteilhaft, wenn die Vielzahl von Schichten aus feuerfesten Fasern auf ihrer dem flüssigen Metall zugewandten Fläche mit einem Gewebe aus kontinuierlichen polykristallinen keramischen Fasern bedeckt ist oder wenn sogar die beiden Flächen der feuerfesten Fasern von derartigen keramischen Fasern umhüllt sind. Diese Fasern, die aus Metalloxiden, wie z.B. SiO&sub2;, Al&sub2;O&sub3;, B&sub2;O&sub3;, bestehen, ertragen örtliche Berührungen mit dem flüssigen Metall, wobei eine leichte Erhitzung vor ihrem Einsatz alle flüchtigen Stoffe entfernt, welche den Gießvorgang beeinträchtigen könnten.
- Ferner weisen derartige Gewebe mit weißer Farbe eine starke Rückstrahlung auf und reflektieren in wirksamer Weise die Strahlung auf den Meniskus. Außerdem übernehmen sie die Rolle des thermischen Unterbrechers und verringern oder annülieren die von den Schichten aus feuerfesten Fasern ausgehenden Gasabgaben. Selbstverständlich ist es auch möglich, die Isolation des Deckels ausschließlich mittels eines derartigen Gewebes aus keramischen Fasern zu bewirken.
- Die Erfindung ist nicht auf die dargestellte Ausführungsform beschränkt und kann alle möglichen Ausführungsvarianten umfassen. Es ist dabei nicht notwendig, ein Neutralgas zwischen den Meniskus 4 und den Deckel 7 einzublasen. In diesem Fall stützt sich letzterer direkt auf der Oberfläche der Walzen ab. Es kann dann vorteilhaft sein, um seine Abnutzung zu verringern, denjenigen Teil der feuerfesten Beschichtung 8, der mit den Walzen in Berührung steht, aus einem dichten feuerfesten Material zu fertigen. Der Rest der Beschichtung kann dann aus einem weicheren Material bestehen, wie z.B. den oben genannten feuerfesten Fasern.
Claims (7)
1. Vorrichtung zum Stranggießen von dünnen Metallbändern (6)
zwischen zwei parallelen sich drehenden Walzen (2), mit
Seitenwänden (3) zum Zurückhalten des flüssigen Metalls an
den Walzenenden, die mit den Walzen den Gießraum für das
flüssige Metall (1) begrenzen, dadurch gekennzeichnet, daß
sie einen ebenen Deckel (7) aufweist, der oberhalb des
Gießraumes für das flüssige Metall (1) und in
unmittelbarer Nähe der Lage von dessen Meniskus angeordnet
ist, um eine thermische Abschirmung zu bilden, die derart
bemessen ist, daß die gesamte Oberfläche des flüssigen
Metalls bedeckt ist und daß der Deckel (7) mit einer
feuerfesten Beschichtung (8) auf seiner dem flüssigen
Metall zugewandten und sich auf den beiden Walzen (2)
abstützenden Seite versehen ist.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß
die Seitenwände (3) mit Öffnungen (12) zur Versorgung des
zwischen den beiden Walzen (3) vorhandenen Gießraumes mit
flüssigem Metall versehen sind.
3. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 und 2, dadurch
gekennzeichnet, daß im Deckel (7) eine Öffnung (9) zum
Einblasen eines neutralen Gases unter Überdruck in den
Raum zwischen dem Meniskus (4) des flüssigen Metalls und
der feuerfesten Schicht (8) vorgesehen ist, wobei dieses
Gas als Lagerkissen für den Deckel dienen kann.
4. Ebener Deckel (7), der mit einer feuerfesten Beschichtung
(8) versehen ist und der für eine Vorrichtung nach einem
der Ansprüche 1 bis 3 bestimmt ist.
5. Deckel nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die
Beschichtung (8) aus einer Vielzahl von Schichten aus
feuerfesten Fasern besteht.
6. Deckel nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die
feuerfeste Beschichtung (8) ein Gewebe aus
kontinuierlichen polykristallinen keramischen Fasern ist.
7. Deckel nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnete daß die
feuerfeste Beschichtung (8) sowohl eine Anordnung aus
Schichten aus feuerfesten Fasern als auch aus einem Gewebe
aus kontinuierlichen polykristallinen keramischen Fasern
aufweist.
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