DE69223239T2

DE69223239T2 - Stranggiessen dünner bänder nach dem zweirollenverfahren

Info

Publication number: DE69223239T2
Application number: DE69223239T
Authority: DE
Inventors: Kenichi Nipon Steel C Miyazawa; Toshiaki Nippon Stee Mizoguchi; Takehiko Nippon Steel Corp Toh; Yoshiyuki Nippon Steel Ueshima
Original assignee: Nippon Steel Corp
Current assignee: Nippon Steel Corp
Priority date: 1991-12-19
Filing date: 1992-12-18
Publication date: 1998-06-10
Anticipated expiration: 2012-12-19
Also published as: EP0572681A4; KR960010241B1; CA2104375A1; CA2104375C; DE69223239D1; EP0572681A1; KR930703097A; WO1993011893A1; US5439046A; EP0572681B1

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Technik zum Stranggießen eines dünnen Gußstreifens, der eine Banddicke nahe der Dicke eines Erzeugnisses durch das sogenannte "Synchronstranggießverfahren" aufweist, das keinen Unterschied der Relativgeschwindigkeit zwischen dem Gußstreifen und einer Innenwand einer Form hervorruft, insbesondere ein Zweirollen-Stranggießverfahren, und insbesondere eine Technik, um geschmolzenes Metall am Austreten aus einem Gußtrichter zu hindern, der zwischen dem oberen Abschnitt der beiden Rollen gebildet wird.
In den letzten Jahren sind auf dem Gebiet des Stranggießens von Metallen verschiedene Vorschläge zu einer Technik zum Gießen eines dünnen Gußstreifens hinsichtlich Verringerung der Herstellungskosten, Erzeugen eines neuen Materials usw. gemacht worden, der eine Dicke (2 bis 10 mm) nahe der Dicke eines Endprodukts aufweist, das durch eine Stranggießvorrichtung erzeugt wird, die Kühlrollen verwendet, die mit Kühleinrichtungen in deren Inneren ausgestattet sind.
In der oben beschriebenen Gießtechnik, weist das sogenante in der Technik schon bekannte "Zweirollen-Stranggießverfahren" auf: das Anordnen eines Paares von jeweils in entgegengesetzte Richtungen drehbarer Kühlrollen, so daß sie einander parallel gegenüberstehen, während sie einen geeigneten Zwischenraum dazwischen bereitstellen, Drücken zweier Seiteneinläufe gegen beide Stirnflächen der Kühlrollen, um einen Gußtrichter für ein geschmolzenes Metall oberhalb des Zwischenraums zu bilden, und Stranggießen eines dünnen Bandes durch den Zwischenraum, während das geschmolzenes Metall in dem Gußtrichter gekühlt wird, indem der äußere Umfang der Kühlrollen gedreht wird.
JP-A-60-150149, JP-A-63180348 und JP-A-63-83750 und dergleichen offenbaren eine Gießtechnik für einen veränderlich breiten Streifen, wobei die Zweirollenanlage, in der das Gießen ausgeführt wird, mit der Breite eines Gußstreifens beliebig verändert wird. Insbesondere in einer Stranggießmaschine, die in JP-A-60-166149 beschrieben wird, wird eine Rotationskühlwalze in deren axiale Richtung verschoben, und eine Abschirmplatte, die an der Oberfläche der Walze befestigt ist, wird mit einer Feder gegen die Seitenfläche der anderen Walze gedrückt, um einen Gußtrichter zu bilden, wodurch es erlaubt wird, daß die Breite des Gußstreifens verändert wird. JP-A-63-180348 offenbart ein Gießverfahren, in dem das Gießen ausgeführt wird, während ein in Kontakt mit der Seitenfläche einer Kühlrolle vorgesehener Seiteneinlauf, der zur axialen Richtung der Kühlrolle und der Umfangsoberfläche der anderen Kühlrolle verschoben wird, in die Richtung der Umfangsrichtung der Kühlrollen in Schwingung versetzt wird, und JP-A-63-183750 offenbart einen Seiteneinlauf, der einen spitz zulaufenden Endabschnitt aufweist, der an der Umfangsoberfläche der Kühlwalze zu dem Zweck anstoßen soll, um das geschmolzene Metall daran zu hindern, in den Zwischenraum zwischen der Kühlwalze und dem Seiteneinlauf einzutreten.
Jedoch ist es schwierig, das geschmolzene Metall daran zu hindern, in den Zwischenraum zwischen der Stirnfläche der Kühlrolle und dem Streichwehr oder den Zwischenraum zwischen Umfangsoberfläche der Kühlrolle und dem Streichwehr einzudringen (d.h. Eindringen von geschmolzenen Metall), selbst durch mechanisches Drücken des Streichwehrs gegen die Kühlrolle in eine Richtung oder Anwendung von Schwingung auf das Streichwehr wie in den oben beschriebenen Techniken, was verursacht, daß das geschmolzenes Metall in den oben beschriebenen Zwischenraum eindringt, um einen Gußgrat auf dem Gußstreifen zu bilden. Dieser Grat schabt das Feuerfestmaterial des Seiteneinlaufs unvorteilhafterweise ab, was einen Austritt des geschmolzenen Metalls verursacht.
Um den Austritt des geschmolzenen Metalls zu verhindern, offenbart JP-A-62-104653 eine Technik, wo man eine Elektrode auf der Oberfläche (Umfangsoberfläche) von erregbaren Kühlrollen in einer Zweirollenanlage gleiten läßt, um einem geschmolzenen Metall Gleichstrom zuzuführen, das im Zwischenraum zwischen den Kühlrollen vorhanden ist, wobei gestattet wird, daß ein magnetischer Gleichfluß auf das geschmolzene Metall in eine Richtung wirkt, die senkrecht und entgegengesetzt zur Richtung des oben beschriebenen Gleichstroms ist, mittels eines magnetischer Gleichflußgenerators, der in der Nähe des Endabschnitts jeder Kühlrolle vorgesehen ist, um eine elektromagnetische Kraft vom Endabschnitt der Kühlrolle zur Innenseite der Rolle in die axiale Richtung der Rolle auszuüben, wodurch das geschmolzenes Metall daran gehindert wird, aus dem Endabschnitt der Kühlrolle auszutreten und um die Form der Stirnfläche des geschmolzenen Metalls einzustellen.
Andererseits offenbart JP-A-62-77154 eine Technik, wo eine Elektrode, um ein geschmolzenes Metall zu erregen, an einer Stützwelle der Kühlrollen in einer Zweirollenanlage vorgesehen ist, um einem geschmolzenen Metall mit einer Erregerpiatte (einem Seitendamm) Strom zuzuführen, die an beiden Außenseiten (Stirnflächen) der Kühlrolle vorgesehen ist, um das geschmolzene Metall einzudämmen, um dem geschmolzenen Metall in eine der Richtung des oben beschriebenen Stroms entgegengesetzte Richtung Strom zuzuführen, wodurch eine elektromagnetisch abstoßende Kraft in dem geschmolzenen Metall in der Nähe der Erregerpiatte erzeugt werden, um das geschmolzene Metall am Austreten aus der Seitenfläche der Rolle zu hindern.
Ferner offenbart JP-A-63-97341 eine Technik, wo ein Magnet an der seitlichen Stirnfläche der Kühlrollen in einer Zweirollenanlage vorgesehen ist, um Magnetfelder zu bilden, die sich gegenseitig in die Richtung der magnetischen Kraftlinien abstoßen, wobei es gestattet wird, daß ein Gleichstrom zwischen einer in einem Gießer vorgesehenen Elektrode und einem an einem Gußmetallband vorgesehenen Kontakt fließt, wodurch eine elektromagnetische Kraft induziert wird, die das geschmolzenen Metall zwischen den Kühlrollen hält.
JP-A-3-35851 beschreibt eine Stranggießeinrichtung für Gußstreifen, in der das Eindringen von geschmolzenen Metall in Zwischenräume zwischen Kühlrollen und Seitendämme durch Befestigung elektrisch leitender Körper verhindert wird, die einen Flüssigkeitskühlaufbau an den Seitendämmen aufweisen, wenn sie sich den Walzenoberflächen der Kühlrollen nähern, und Wechselstrom zu den elektrisch leitenden Körpern leiten. Hochfrequenzstromquellen sind mit den elektrisch leitenden Körpern verbunden und der Wechselstrom wird geleitet, um das geschmolzene Metall davon abzuhalten, an den Oberflächen der Kühlrollen klebenzubleiben.
In den oben beschriebenen Techniken, wo elektromagnetische Kraft induziert wird, um den Austritt des geschmolzenen Metalls zu verhindern, wird es, da Gleichstrom an das gesamte geschmolzene Metall angelegt wird, wenn der Abstand in die horizontale Richtung zwischen den Kühlrollen groß ist, schwierig für eine übliche durch Strom und magnetische Feldstärke erzeugte elektromagnetische Kraft, das geschmolzene Metall zu halten, was es wiederum schwierig macht, den Austritt des geschmolzenen Metalls zu verhindern.
Ferner bewirkt, wenn das geschmolzene Metall eine Höhe von zum Beispiel 50 mm oder mehr aufweist, da die durch die oben beschriebenen Verfahren bereitgestellte elektromagnetische Kraft die in einem Gußtrichterabschnitt verursachte Schwingung nicht völlig abstellen kann, die Schwingung, daß der Endabschnitt des sich ergebenden Gußstreifen wellig wird, so daß der Endabschnitt des Gußstreifens in einem späteren Schritt abgeschnitten werden sollte, was die Wirtschaftlichkeit der Gieß maschine und die Ausbeute der Gußstreifen verringert.
Eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, die oben beschriebenen Probleme zu lösen und Einrichtungen bereitzustellen, die sehr wirksam das Auftreten eines Gußgrats am Endabschnitt eines Gußstreifens, Austritt von geschmolzenen Metall aus einem Zwischenraum im Gußtrichter, oder Schwingung des geschmolzenen Metalls verhindern können.
Eine weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, Einrichtungen bereitzustellen, die gestatten, daß ein gleichmäßiges Gießen eines dünnen Bandes mit minimalisierter Ablagerung von Metall (einer Außenhaut) auf den Seiteneinläufen ohne Anwendung von Wärme oder erzwungener Schwingung der Seiteneinläufe ausgeführt wird.
Um die oben beschriebenen Aufgaben zu lösen, stellt die vorliegende Erfindung ein verbessertes Verfahren und Vorrichtung zum Gießen eines dünnen Bandes bereit, wie es in den Patentansprüchen bestimmt wird.
Insbesondere ist die vorliegende Erfindung dadurch gekennzeichnet, daß in einer Stranggießvorrichtung in einer Zweirollenanlage, Zwischenräume zwischen Stirnflächen der Kühlrollen und einem Paar Seiteneinläufen in deren jeweiligen einander gegenüberstehenden Stirnflächen vorgesehen werden, um es zu gestatten, daß der Eckabschnitt des geschmolzenen Metall abkühlt, wobei ein magnetisches Gleichfeld an das geschmolzene Metall in der Nähe der Seiteneinläufe in einem Gußtrichter in eine Richtung senkrecht zu dem geschmolzenen Metall angelegt wird, und zur selben Zeit eine Elektrode zur Stromzufuhr in Gleitkontakt mit den Stirnflächen der Kühlrollen gebracht wird, um es zu gestatten, daß in der Nähe der Seiteneinläufe intensiv ein Gleichstrom in das geschmolzene Metall fließt, wodurch bewirkt wird, daß eine elektromagnetische Kraft in dem geschmolzenen Metall in der Nähe der Seiteneinläufe durch das magnetische Gleichfeld und den Gleichstrom intensiv erzeugt wird, was folglich gestattet, daß Gießen ausgeführt wird, während das geschmolzene Metall am Austreten aus dem Eckabschnitt des geschmolzenen Metalls gehindert wird.
Die Stelle auf der Kühlrolle, wo die Elektrode zu Gleichstromzufuhr in Gleitkontakt gebracht wird, ist sehr wichtig für die vorliegende Erfindung.
Im allgemeinen ist im Fall von Gleichstrom das Produkt des Stroms und des elektrischen Widerstandes eine Spannung über die Elektroden. Wenn Strom durch ein Material fließt, das einen homogenen elektrischen Widerstand aufweist, sinkt der Betrag des Stromes, da der elektrische Widerstand mit Vergrößerung der Entfernung steigt, über die der Strom fließt. Daher ist, wenn der Gleichstrom von der positiven Elektrode durch eine Stelle fließt, die einen niedrigen elektrischen Widerstand oder eine kurze Entfernung aufweist, der Betrag des Stromes hoch, während, wenn er durch eine Stelle fließt, die einen hohen elektrischen Widerstand oder eine große Entfernung aufweist, der Betrag des Stromes niedrig ist.
Wie in JP-A-62-104653 beschrieben wird, fließt, wenn die Elektrode in Gleitkontakt mit dem unteren Abschnitt der Umfangsoberfläche eines Paares Kühlrollen gebracht wird, da der Strom auch in die axiale Richtung der Rollen fließt, der verteilte Strom in der Nähe der Seiteneinläufe in das geschmolzene Metall, so daß die erzeugte elektromagnetische Kraft so klein ist, daß es nicht nur schwierig wird, das geschmolzene Metall daran zu hindern, in den Zwischenraum zwischen dem Seiteneinlauf und der Rolle einzudringen, sondern auch unvorteilhafterweise ein Abschleifen eines Abriebs der Rollenoberfläche an ihrem Abschnitt in Gleitkontakt stattfindet. Im Gegensatz dazu bewirkt der Gleitkontakt der Elektrode mit der Stirnfläche der Kühlrollen, daß der Strom durch das geschmolzene Metall in der Nähe der Seiteneinläufe fließt, was zu einer bemerkenswerten Steigerung der elektromagnetische Kraft beiträgt, die auf das geschmolzene Metall wirkt.
Ferner ist in der vorliegende Erfindung ein guter elektrischer Leiter auf einem Isolator, der auf der Stirnfläche der Kühlrollen abgedeckt ist, zu dem Zweck vorgesehen, es zu gestatten, daß ein großer Strombetrag in das geschmolzene Metall in der Nähe der Seiteneinläufe fließt. Insbesondere wird, da ein Gleitkontakt der Elektrode mit der Oberfläche des guten elektrischen Leiter bewirkt, daß der Strom nur durch den guten elektrischen Leiter fließt, aber nicht durch den Körper der Kühlrollen, wenn der Strom in das geschmolzene Metall fließt, eine elektromagnetische Kraft intensiv erzeugt.
Wenn ein guter elektrischer Leiter in die Seiteneinläufe gemäß einer weiteren Ausführungsform der vorliegenden Erfindung integriert wird, stehen, da ein Zwischenraum zwischen der Stirnfläche der Kühlrollen und den Seiteneinläufen vorgesehen ist, die Stirnfläche der Kühlrolle und der gute elektrische Leiter einander gegenüber, wobei der Eckabschnitt des geschmolzenen Metalls dazwischen auf eine sehr kurze Entfernung eingeklemmt wird, was bewirkt, daß der elektrische Widerstand dieses Stromkreises so niedrig wird, daß der Betrag des Stroms, der in den Eckabschnitt des geschmolzenen Metalls fließt, größer wird, was es folglich gestattet, daß die maximale elektromagnetische Kraft erzeugt wird.
Folglich kann die vorliegende Erfindung, da die elektromagnetische Kraft intensiv in der Nähe des Eckabschnitts des geschmolzenen Metalls erzeugt wird, erfindungsgemäß die Vorteile bieten, daß der Austritt des geschmolzenen Metalls aus dem Raum zwischen dem Seiteneinlauf und dem Endabschnitt der Kühlrolle verhindert werden kann, daß kein Gußgrat oder Tropfen des geschmolzenen Metalls auftritt, und daß das Vorkommen eines heißen Bandes vermieden werden kann, da der Eckabschnitt des geschmolzenen Metalls aufgrund des Vorhandenseins des oben be schriebenen Zwischenraums luftgekühlt wird.
Die gleiche Wirkung der intensiven Erzeugung elektromagnetischer Kraft kann erreicht werden, indem die vorliegende Erfindung auch ausgeführt wird, wenn Gießen unter Verwendung einer Gießvorrichtung für variable Streifenbreite ausgeführt wird, in der ein Paar Kühlrollen in einem solchen Zustand angeordnet ist, daß sie in deren axiale Richtung verschoben werden.
Fig. 1 ist eine graphische Darstellung, die eine Ausführungs form der vorliegende Erfindung zeigt, in der (A) eine Draufsicht und (B) eine linke Seitenansicht von (A) ist;
Fig. 2 ist eine längs der Linie X-X der Fig. 1 (B) aufgenommene Querschnittsansicht;
Fig. 3 zeigt die Lagebeziehung zwischen der Stirnfläche der Kühlrolle und dem Seiteneinlauf, worin (A) eine Ausführungsform des Stands der Technik ist und (B) eine Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist;
Fig. 4 ist eine teilweise vergrößerte Querschnittsdraufsicht einer weiteren Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;
Fig. 5 ist eine teilweise vergrößerte Querschnittsdraufsicht einer weiteren Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;
Fig. 6 ist eine graphische Darstellung, die eine weitere Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt, in der (A) eine Draufsicht ist und (B) eine linke Seitenansicht von (A) ist;
Fig. 7 ist eine längs der Linie X-X der Fig. 6 (B) aufgenommene Querschnittsansicht;
Fig. 8 ist eine Querschnittsdraufsicht einer weiteren Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;
Fig. 9 ist eine teilweise vergrößerte Querschnittsdraufsicht einer weiteren Ausführungsform der vorliegenden Erfindung; und
Fig. 10 ist eine graphische Darstellung, die die Wirkung des Zwischenraums zwischen der Stirnfläche der Kühlrolle und dem Streichwehr auf das Gießen eines dünnen Bandes zeigt.
Die vorliegende Erfindung wird nun unter Bezugnahme auf die begleitenden Zeichnungen beschrieben.
Die Figuren 1 (A) und (B) sind eine schematische Ansicht einer erfindungsgemäßen Zweirollen-Gießvorrichtung. Diese Vorrichtung weist drehbare Kühlrollen 1a, 1b, die parallel zueinander vorgesehene Wellen 2a, 2b aufweisen, jeweils so vorgesehene Seiteneinläufe 3a, 3b, daß sie den Kühlrollen 1a, 1b gegenüberstehen, und einen Stutzen 7 zum Guß von geschmolzenen Metall 8 in einen Gußtrichterabschnitt 10 auf. Beim Gießen eines dünnen Bandes werden die Kühlrollen 1a, 1b jeweils in Richtungen A, A entgegengesetzt zueinander gedreht, um das geschmolzene Metall abzukühlen und erstarren zu lassen, und zur gleichen Zeit einen Druckkontakt mit einer erstarrten Außenhaut am Walzpunkt (dem Punkt größter Annäherung zwischen den Umfangsoberflächen 1a-1, 1b-1 der Kühlrollen) aufzunehmen, wodurch kontinuierlich ein dünnes Band 9 geliefert wird.
In der oben beschriebenen Vorrichtung sind erfindungsgemäß am Anfang Zwischenräume 11a, 11b zwischen den Stirnflächen 1a- 2, 1b-2 der Kühlrollen und den Flächen 3a-1, 3b-1 vorgesehen, die einander in den Seiteneinläufen 3a, 3b gegenüberstehen.
Diese Zwischenräume sind insbesondere zum Zweck der Verhinderung des Auftretens eines heißen Bandes während des Gießens vorgesehen. Dies wird nun unter Bezugnahme auf Fig. 3 beschneben. Wie in Fig. 3 (A) gezeigt, werden, wenn die Stirnflächen 1a-2, 1b-2 der Kuhlrollen in Kontakt mit der Fläche 3a-1 des ihnen gegenüberliegenden Seiteneinlaufs sind, erstarrte Außenhäute 22a, 22b auf den Umfangsoberflächen 1a-1, 1b-1 der Kühlrollen gebildet und in vielen Fällen wird auch eine erstarrte Außenhaut 23a am Seiteneinlauf 3a gebildet (insbesondere, wenn weder eine Vorheizung noch eine erzwungene Schwingung angewandt wird).
Die erstarrten Außenhäute 22a, 22b bewegen sich mit der gleichen Geschwindigkeit wie die Drehung der Kühlrollen abwärts. Zu dieser Zeit verbinden sie sich mit der am Streichwehr gebildeten erstarrten Außenhaut 23a, und die sich ergebende Verbindung bewegt sich abwärts. Wenn diese erstarrte Außenhäute durch den Walzpunkt gehen, weiten sie den Zwischenraum zwischen den Kühlrollen auf, um einen Gußstreifen zu bilden, der eine örtlich vergrößerte Dicke aufweist, d.h. ein heißes Band.
Neben dem Problem einer örtlich vergrößerten Dicke im Gußstreifen, verursacht dieses heiße Band das folgende Problem. Da die Erstarrungs- und Abkühlraten niedriger sind als jene in dem intakten Abschnitt, bricht der Gußstreifen während der Beförderung und dem Wickeln des Gußstreifens leicht, was eine gleichmäßige Herstellung eines Gußstreifens in einer dünnen Bandform behindert. Es ist schwierig, die Bildung von heißen Bändern vollständig zu vermeiden, selbst wenn eine Vorheizung oder erzwungene Schwingung des Seiteneinlaufs zum Zwecke der Vermeidung der Bildung heißer Bänder angewandt werden.
Ferner kann leicht ein Gußgrat oder Tropfen des geschmolzenen Metalls auftreten, infolge eines Austritts des geschmolzenen Metalls aus dem Zwischenraum zwischen der Stirnfläche der Kühlrolle und dem Seiteneinlauf in Kontakt mit ihr. Wenn der Seiteneinlauf stark gegen die Stirnfläche der Kühlrolle zum Zweck der Vermeidung dieser unvorteilhaften Erscheinung gedrückt wird, tritt, obwohl das Auftreten des Gußgrates oder dergleichen vermieden werden kann, ein Abschleifen eines Abriebs in dem Seiteneinlauf auf, was zu einem Problem der Instandhaltung führt.
Andererseits wird, wie in Fig. 3 (B) gezeigt, wenn der Seiteneinlauf 3a mit einem kleinen Abstand angeordnet wird, der zwischen dem Seiteneinlauf 3a und den Stirnflächen 1a-2 und 1b- 2 der Kühlrollen vorgesehen ist, da es gestattet wird, daß die Eckabschnitte 12a, 12b des geschmolzenen Metalls in den Zwischenräumen 11a, 11b abkühlen, keine erstarrte Außenhaut gebildet, was bewirkt, daß die Breite der an der Seite der Seiteneinläufe gebildeten erstarrten Außenhaut 24a so klein wird, daß die erstarrte Außenhaut 24a sich nicht mit den erstarrten Außenhäuten 22a, 22b verbindet, was folglich die Bildung eines heißen Bandes verhindert. Insbesondere wird das Wachstum der erstarrten Außenhaut in den Seiteneinläufen gehemmt, wenn die erstarrte Außenhaut an der Seite der Kühlrollen sich nicht mit der erstarrten Außenhaut an der Seite der Seiteneinläufe verbindet, bis das geschmolzene Metall den Gießspiegelabschnitt oder Mittelabschnitt des Gußtrichterabschnitts erreicht, da die Fließgeschwindigkeit des geschmolzenen Metalls am unteren Abschnitt des Gußtrichterabschnitts, das heißt, in der Nähe des Walzpunkts, hoch wird, so daß es keine Möglichkeit gibt, daß sich beide der erstarrten Außenhäute miteinander verbinden, was zu einem Vermeiden der Bildung eines heißen Bandes führt.
Jedoch tritt unvorteilhafterweise, wenn der Seiteneinlauf mit einem Abstand angeordnet ist, der zwischen dem Seiteneinlauf und der Stirnfläche der Kühlrollen vorgesehen ist, das Eindringen des geschmolzenen Metalls in den Zwischenraum und ferner der Austritt des geschmolzenen Metalls auf.
In der vorliegenden Erfindung wird es gestattet, daß elektromagnetische Kraft intensiv hauptsächlich auf einen Abschnitt in der Nähe der Seiteneinläufe wirkt, insbesondere auf den Eckabschnitt des geschmolzenen Metalls, der in dem oben beschriebenen Zwischenraum vorhanden ist, um das geschmolzene Me tall in seinem Eckabschnitt zu halten, wodurch gleichzeitig die Bildung eines heißen Bandes, Gießdefekte wie Gußgrate, und der Austritt des geschmolzenen Metalls verhindert wird.
Einrichtungen, die es gestatten, daß die elektromagnetische Kraft intensiv auf das geschmolzene Metall in der Nähe der Seiteneinläufe wirkt, werden nun beschrieben werden.
In einer in Fig. 1 gezeigten Zweirollen-Gießvorrichtung sind Magnetpole 4a, 4a-1, 4b, 4b-1 zum Zuführen eines magnetischen Gleichfeldes über und unter Seiteneinläufen 3a, 3b vorgesehen, und Elektroden 5a, 5b, 6a, 6b zum Zuführen von Gleichstrom werden in Gleitkontakt mit Stirnflächen 1a-2 und 1b-2 der Kühlrollen 1a, 1b gebracht. Die Bezugsziffern 13a, 13b bezeichnen jeweils eine Gleichstromquelle.
In der oben beschriebenen Vorrichtung werden während dem Gießen ein nach oben gerichtetes Gleichfeld, das auf den Magnetpol 4a (Südpol) vom Magnetpol 4a-1 (Nordpol) gerichtet ist, und ein abwärts gerichtetes magnetisches Gleichfeld, das auf den Magnetpol 4b (Südpol) vom Magnetpol 4b-1 (Nordpol) gerichtet ist, angelegt. Ferner werden die Elektroden 5a, 5b, 6a und 6b in Kontakt mit den Stirnflächen 1a-2 und 1b-2 der Kühlrollen gebracht, die in die Richtung von A gedreht werden, um Gleichstrom zuzuführen.
Fig. 2 ist eine graphische Darstellung, die den Stromfluß und den Zustand der Erzeugung elektromagnetischer Kraft auf die Seite der Stirnfläche der Kühlrollen, die in Kontakt mit den Elektroden 5a, 5b stehen, zeigt. In der Zeichnung fließt Gleichstrom J, der die Gleichstromquelle 13a verläßt, von der Elektrode 5b durch die Stirnfläche der Kühlrolle 1b-2 in die Kühlrolle 1b. Der größte Teil des Gleichstroms J fließt in der Nähe der Stirnfläche 1b-2 der Kühlrolle, geht durch das geschmolzene Metall 8 und die Kühlrolle 1a und wird dann auf die Elektrode 5a gelenkt. Folglich wirkt, wenn der Gleichstrom J angelegt wird, die elektromagnetische Kraft F, die auf die Mitte der Kühlrolle längs der axialen Richtung der Kühlrolle gerichtet ist, auf das geschmolzene Metall hauptsächlich in der Nähe des Seiteneinlaufs 3a aufgrund der Wirkung des Magnetfeldes B in dem magnetisches Gleichfeld gemäß der Linkehandregel von Fleming.
Wenn die Magnetpole 4a und 4a-1 jeweils Nord- und Südpole sind, wenn Gleichström von der Elektrode 5a zur Elektrode 5b zugeführt wird, wirkt eine elektromagnetische Kraft, die auf die Mitte der Breite der Kühlrolle gerichtet ist, auf das geschmolzene Metall in der Nähe des Seiteneinlaufs 3a gemäß der Linkehandregel von Fleming. Daher kann, selbst wenn die Richtung des magnetischen Gleichfelds umgedreht wird, die elektromagnetische Kraft auf die Mitte der Breitenrichtung der Rolle durch Einstellung der Richtung des Gleichstroms gemäß der Linkehandregel von Fleming gerichtet werden.
Auch in Hinsicht auf das geschmolzenes Metall an der Seite der Stirnfläche der Kühlrolle, die in Kontakt mit den Elektroden 6a, 6b steht, wirkt eine elektromagnetische Kraft auf das geschmolzene Metall unter dem gleichen Prinzip wie das obenbeschriebene.
Eine weitere Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird in Fig. 4 gezeigt. Insbesondere sind Isolatoren 15a, 15b in Form einer dünnen Schicht an jeweiligen Stirnflächen 1a-2, 1b-2 der Kühlrollen 1a, 1b wie Fig. 1 gezeigt angeklebt und gute elektrische Leiter 14a, 14b in einer Ringform sind darauf vorgesehen. Elektroden 5a, 5b werden in Kontakt mit der Oberfläche der guten elektrischen Leiter 14a, 14b gebracht.
Beim Gießen fließt, wie bei der in Fig. 1 gezeigten Ausführungsform, wenn das vom Magnetpol 4a-1 auf den Magnetpol 4a gerichtete magnetische Gleichfeld an das geschmolzene Metall in der Nähe des Seiteneinlaufs angelegt wird, wobei von der Elektrode 5b auf die Elektrode 5a gerichteter Gleichstrom an das geschmolzene Metall 8 angelegt wird, da die Elektrode 5b in Kontakt mit dem guten elektrischen Leiter 14b kommt, der in Gleich lauf mit der gedrehten Kühlrolle 1b gedreht wird, Gleichstrom J, der die Gleichstromquelle 13a verläßt, aufgrund der Wirkung der Isolatoren 15a, 15b nur durch den guten elektrischen Leiter 14b, fließt intensiv durch die Endabschnitte des geschmolzenen Metalls einschließlich der Eckabschnitte 12a, 12b des geschmol zenen Metalls und kehrt dann von der Elektrode 5a durch den guten elektrischen Leiter 14a zur Gleichstromquelle 13a zurück.
Folglich wirkt, da der Gleichstrom J intensiv durch den Endabschnitt des geschmolzenen Metalls fließt, aufgrund der Wirkung des magnetischen Gleichfeldes eine größere elektromagnetische Kraft F, als jene im Fall der in Fig. 1 gezeigten Aus führungsform auf die Endabschnitte 12a, 12b des geschmolzenen Metalls.
Bei dieser Ausführungsform ist, obwohl der Grad der Konzentration des Stroms, der durch das geschmolzene Metall in der Nähe des Seiteneinlaufs fließt, niedriger ist, als jener, der in einer Ausführungsform erreicht wird, die in Fig. 5 gezeigt wird, diese Ausführungsform wirksam zur Vermeidung des Auftretens von Gußgraten und des Austritts des geschmolzenen Metalls.
Eine weitere Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird nun unter Bezugnahme auf Fig. 5 beschrieben.
In der in Fig. 5 gezeigten Vorrichtung ist ein guter elektrischer Leiter 17 in Seiteneinläufe 3a, 3b (Streichwehr 3b wird nicht gezeigt) der in Fig. 1 gezeigten Vorrichtung eingelassen. In der in dieser Zeichnung gezeigten Ausführungsform sind in einem begrenzten Bereich der Seiteneinläufe, die den Zwischenräumen 11a, 11b zugewandt sind und einen Abschnitt erreichen, wo ein Ende jedes Eckabschnitts des geschmolzenen Metalls mit dem Seiteneinlauf in einem Bereich des Seiteneinlaufs in Kontakt kommt, der einem Bereich von der Nähe des Gießspiegelabschnitts des Gußtrichterabschnitts bis zu Nähe des Walzpunkts entspricht, an Biegungsabschnitten 17-2, 17-3, 17-4 gute elektrische Leiter 17-1, 17-5 miteinander verbunden. Wenn von solchen Seiteneinläufen Gebrauch gemacht wird und ein senkrechtes magnetisches Gleichfeld in der gleichen Art und Weise wie jenes der in Fig. 1 gezeigten Ausführungsform an das geschmolzene Metall in der Nähe der Seiteneinläufe angelegt wird, wobei Gleichstrom J von der Elektrode 5b zu der Elektrode 5a durch die Gleichstromquelle 13a zugeführt wird, fließt, da der elektrische Widerstand infolge einer sehr kleinen Entfernung zwischen der Stirnfläche der Kühlrolle und dem guten elektrischen Leiter niedrig ist, ein Hauptteil des Stroms in den Endabschnitt der Kühlrolle, so daß dieser große Strombetrag intensiv in die Eckabschnitte 12a, 12b des geschmolzenen Metalls fließt. Als Ergebnis erscheint eine größere elektromagnetische Kraft F als jene für die oben beschriebene Ausführungsform in den oben beschriebenen Eckabschnitten aufgrund der Wirkung des Magnetfeldes B. Da die elektromagnetische Kraft F auf den Mittelabschnitt des geschmolzenen Metalls gerichtet ist, kann es die Eckabschnitte 12a, 12b des geschmolzenen Metalls in einer wirksameren Art und Weise halten.
Es ist eine Selbstverständlichkeit, daß diese Ausführungs form mit der in Fig. 4 gezeigten Ausführungsform kombiniert werden kann, und diese Kombination eine größere elektromagnetische Kraft liefern kann.
Der gute elektrische Leiter, der in den Seiteneinlauf integriert ist, weist vorzugsweise eine höhere elektrische Leitfähigkeit auf als das geschmolzene Metall. Wenn der Schmelzpunkt des guten elektrischen Leiters niedriger ist als die Gußtemperatur, wird es bevorzugt, den guten elektrischen Leiter innerhalb des Seiteneinlaufs zum Zwecke der Vermeidung der Auflösung von innen zu kühlen. Wenn das geschmolzene Metall zum Beispiel rostfreier Stahl, Kohlenstoffstahl oder dergleichen ist, können Molybdän oder Kupfer als guter elektrischer Leiter innerhalb des Seiteneinlaufs verwendet werden. Wenn von Kupfer Gebrauch gemacht wird, wird eine innere Wasserkühlung bevorzugt.
Um die magnetische Feldstärke innerhalb des geschmolzenen Metalls auf einem hohen Wert zu halten, werden nichtmagnetische Materialien (wie feuerfeste Stoffe) und paramagnetische Materialien (wie austenitischer rostfreier Stahl, Kupfer und Molybdän) als das Material zum Aufbau des Seiteneinlaufs bevorzugt.
Das Gießen mit variabler Streifenbreite, bei dem die vorliegende Erfindung am wirksamsten ausgeführt werden kann, wird nun beschrieben werden.
In den Figuren 6 (A) und (B) sind Kühlrollen an Stellen vorgesehen, die relativ in die Richtung der Wellen 2a, 2b verschoben sind, und ein Seiteneinlauf 3a ist ohne Kontakt mit der Umfangsoberfläche 1a-1 einer Kühlrolle 1a und der Stirnfläche 1b- 2 einer Kühlrolle 1b vorgesehen, wobei der Seiteneinlauf 3b ohne Kontakt mit der Umfangsoberfläche 1b-1 der Kühlrolle 1b und der Stirnfläche 1a-3 der Kühlrolle 1a vorgesehen ist, wodurch ein Gußtrichterabschnitt 10 gebildet wird. Ein Südpol 4a ist als ein Magnetpol zum Anlegen eines magnetischen Gleichfeldes über dem Seiteneinlauf 3a vorgesehen, und ein Nordpol 4a-1 ist als ein Magnetpol zum Anlegen eines magnetischen Gleichfeldes unter dem Seiteneinlauf 3a vorgesehen. Andererseits ist ein Nordpol 4b-1 als ein Magnetpol zum Anlegen eines magnetischen Gleichfelds über dem Seiteneinlauf 3b vorgesehen, und ein Südpol 4b ist als ein Magnetpol zum Anlegen eines magnetischen Gleichfeldes unter dem Seiteneinlauf 3b vorgesehen.
Elektroden 5a, 5b zum Anlegen von Gleichstrom sind in Kontakt mit den Stirnflächen 1a-2, 1b-2 der Kühlrollen 1a, 1b vorgesehen, und Elektroden 6a, 6b sind in Kontakt mit den Stirnflächen 1a-3, 1b-3 der Kühlrollen 1a, 1b vorgesehen.
Die Bezugsziffer 7 bezeichnet einen Gußstutzen, und die Bezugsziffern 13a und 13b bezeichnen jeweils eine Gleichstromquelle.
In der oben beschriebenen Vorrichtung wird, wenn ein dünnes Band hergestellt wird, zu Beginn ein magnetisches Gleichfeld vom Nordpol 4a-1 als Magnetpol zum Südpol 4a auf der Seite der Stirnflächen 1a2, 1b-2 der Kühlrollen angelegt. Zur selben Zeit wird ein magnetisches Gleichfeld vom Nordpol 4b-1 zum Südpol 4b auf der Seite der entgegengesetzten Stirnflächen 1a-3, 1b-3 der Kühlrollen angelegt. Ferner wird Gleichstrom über die Kühlrollen 1a, 1b durch die Seiteneinläufe 3a, 3b von der Elektrode 5b zur Elektrode 5a und von der Elektrode 6b zur Elektrode 6a zugeführt.
In diesem Stadium wird geschmolzenes Metall 8 in den Gußtrichterabschnitt 10 durch einen Gußstutzen 7 gegossen. Elektromagnetische Kräfte innerhalb des geschmolzenen Metalls in der Nähe der Seiteneinläufe werden aufgrund der Wirkung des magnetischen Feldes erzeugt, das durch die Zufuhr eines Stroms und die Wirkung des Stroms erzeugt wird. Dies wird detailliert in Fig. 7 gezeigt. Fig. 7 ist eine auf der Linie X-X der Fig. 6 (B) aufgenommene Teilanschicht und zeigt schematisch die Lage des Gleichstroms J, des magnetischen Gleichfeldes B und der elektromagnetischen Kraft F in der Nähe der Oberfläche der Kühlrollen und der Seiteneinläufe.
Insbesondere fließt der Strom J von der Gleichstromquelle 13a durch die Elektrode 5b und die Stirnfläche 1b-2 der Kühlrolle in die Kühlrolle 1b, fließt durch das geschmolzene Metall 8 in der Nähe des Seiteneinlaufs in die Kühlrolle 1a, und kehrt dann zurück zur Gleichstromquelle 13a durch die Stirnfläche 1a 2 der Kühlrolle und die Elektrode 5a. Die Anwendung eines magnetischen Gleichfeldes B bewirkt, daß die magnetische Kraftlinie in eine gerade Richtung nach oben aus der Papieroberfläche der Zeichnung fließt, und eine Kombination des oben beschriebenen Stroms mit Flemings Linkehandregel verursacht die Erzeugung einer elektromagnetische Kraft F, die auf den Mittelabschnitt des geschmolzenen Metalls gerichtet ist. In dem oben beschriebenen Aufbau fließt, da Gleichstrom in die Kühlrolle 1b fließt, ein Hauptteil des Stroms in der Nähe der Stirnfläche 1b-2 der Kühlrolle, so daß ein großer Strombetrag in das geschmolzene Metall in der Nähe des Seiteneinlaufs fließt, um eine große elektromagnetische Kraft F zu erzeugen, die den Fluß des geschmolzenen Metalls zum Mittelabschnitt des geschmolzenen Metalls lenkt. Dies große elektromagnetische Kraft hindert das geschmolzene Metall wirksam daran, in den Zwischenraum 18 zwlschen dem Seiteneinlauf und der Umfangsoberfläche der Kühlrolle und den Zwischenraum 19 zwischen dem Seiteneinlauf und der Stirnfläche der Kühlrolle einzudringen.
Fig. 8 zeigt eine Ausführungsform, die es ermöglicht, daß in dem geschmolzenen Metall in der Nähe des Seiteneinlaufs eine elektromagnetische Kraft intensiver erzeugt wird, als in den oben beschriebenen Ausführungsformen. In dieser Ausführungsform sind Isolatoren 15a, 15b in einer dünnen Schichtform auf jeweilige Stirnflächen 1a-3, 1b-2 der Kühlrollen 1a, 1b angeklebt, und gute elektrische Leiter 14a, 14b sind in einer Ringform auf den Isolatoren vorgesehen. Elektroden 5a, 5b, 6a, 6b sind in Kontakt mit den Stirnflächen 1a-2, 1b-3 der Kühlrollen 1a, 1b und den Oberflächen der guten elektrischen Leiter 14a-1, 14b-1 vorgesehen. Gleichstrom J wird von der Elektrode 5b zu der Elektrode 5a und von der Elektrode 6a zu der Elektrode 6b geleitet, der durch Gleichstromquellen 13a, 13b zugeführt wird. Der Kon takt der Elektroden 5b, 6a mit den guten elektrischen Leitern 14b, 14a hindert aufgrund der Wirkung der Isolatoren 15b, 15a den Gleichstrom J daran, der in die guten elektrischen Leiter 14b, 14a fließt, in den Körper der Kühlrollen zu fließen und bewirkt, daß der Strom in den Endabschnitt des geschmolzenen Metalls fließt, so daß der Strom in den Endabschnitt des geschmolzenen Metalls in der Nähe der Seiteneinläufe in einer höheren Konzentration als jener in den oben beschriebenen Ausführungsformen fließt.
Gegen diesen Strom kann, wenn ein senkrechtes magnetisches Gleichfeld in der Nähe der Seiteneinläufe angelegt wird, die elektromagnetische Kraft F intensiv am Endabschnitt des geschmolzenen Metalls erzeugt werden.
Fig. 9 zeigt eine weitere Ausführungsform der vorliegenden 6 Erfindung. In dieser Ausführungsform wird am Eckabschnitt des geschmolzenen Metalls ein magnetisches Gleichfeld in einem höheren Konzentrationsgrad erzeugt, als das in der Ausführungsform, die in Fig. 8 gezeigt wird. In der in Fig. 9 gezeigten Ausführungsform sollte, obwohl der selbe gute elektrische Leiter 21, wie der in der in der Fig. 5 gezeigten Ausführungsform verwendete, im Seiteneinlauf 3a in der in Fig. 6 gezeigten Ausführungsform eingebettet ist, der gute elektrische Leiter (gute elektrische Leiter 21-1, 21-4 in dieser Ausführungsform) mindestens in Abschnitten eingebettet werden, wo Eckabschnitte 12a, 12b in Kontakt mit der Oberfläche der Seiteneinläufe kommen. In diesem Aufbau fließt Gleichstrom J intensiv in die Eckabschnitte 12a, 12b des geschmolzenen Metalls, so daß eine größere elektromagnetische Kraft F an den Eckabschnitten aufgrund der Wirkung des magnetischen Gleichfeldes B erzeugt werden kann.
Hinsichtlich der Anwendung der vorliegenden Erfindung auf das Gießen eines dünnen Bandes in einer Zweirollenanlage, kann die vorliegende Erfindung auf das Gießen eines breiten Gußstreifens angewendet werden, der eine Breite von 1 m oder mehr aufweist. Ferner kann hinsichtlich des Gießens von Metallen; die vorliegende Erfindung auf die meisten Metalle wie rostfreien Stahl, Siliziumstahl, Kohlenstoffstahl und Aluminum und Kupferlegierungen angewendet werden.
Obwohl Ausführungsformen in einer Zweirollenanlage, wo die Breite des Gußstreifens geändert oder nicht geändert wird, oben beschrieben worden sind, ist es auch möglich, die vorliegende Erfindung auf andere Gießanlagen anzuwenden. Ferner hat, auch wenn eine Vorheizung oder erzwungene Schwingung auf die Seiteneinläufe angewendet wird, die Ausführung der vorliegenden Erfindung zusätzlich zur Vorheizung oder erzwungenen Schwingung die Wirkung, es zu ermöglichen, daß das Gießen gleichmäßiger durchgeführt werden kann.
In jeder der oben beschriebenen Ausführungsformen ist, wenn ein Strom von 300 A und ein magnetisches Gleichfeld von 0,3 Tesla in der Nähe des Seiteneinlaufs angelegt wird, der Zwischenraum zwischen dem Seiteneinlauf und der Stirnfläche der Kühlrolle oder der Zwischenraum zwischen der Seitenfläche des Seiteneinlaufs und der Umfangsoberfläche der Kühlrolle vorzugsweise im Bereich von 0,1 bis 0,4 mm für in den Figuren 1 und 7 gezeigte Ausführungsformen, im Bereich von 0,1 bis 0,5 mm für in den Figuren 4 und 8 gezeigte Ausführungsformen, und im Bereich von 0,1 bis 1,5 mm für in den Figuren 5 und 9 gezeigte Ausführungsformen vom Standpunkt der Lieferung von Gußstreifen, die einen wohigeformten Endabschnitt aufweisen.

Beispiel

1. wo die Gußstreifenbreite nicht geändert wird:

(1) Versuchsbedingungen:

Versuche zur Herstellung dünner Bänder eines austenitischen rostfreien Stahls wurden unter Verwendung einer Zweirollen- Qießmaschine durchgeführt, die aus einer Kupferlegierung besteht und einen Rollendurchmesser von 300 mm und eine Breite von 200 mm aufweist. Die Gießgeschwindigkeit lag im Bereich von 0,15 bis 1,5 m/sec, und die Bogenlänge des Kontakts der Rollen mit einem Gießmetall betrug etwa 85 mm (die Sumpftiefe des geschmolzenen Metalls im Zwischenraum zwischen den Rollen: etwa 80 mm). Ein magnetisches Gleichfeld von 0,3 Tesla wurde senkrecht an die Doppelrolle angelegt, und ein Gleichstrom von 0 bis 500 A wurde angelegt. Versuche für die folgenden vier Fälle wurden unter den oben beschriebenen Bedingungen durchgeführt. Wenn von Seiteneinläufen Gebrauch gemacht wurde, wurden die Zwischenräume 17a, 17b zwischen dem Seiteneinlauf und der Stirnfläche der Rolle oder der Stirnfläche des guten elektrischen Leiters im Bereich von 0 bis 2 mm variiert.
Fall 1: Es wurde kein Gebrauch von einem Seiteneinlauf gemacht.
Fall 2: In einer in Fig. 1 gezeigten Vorrichtung wurde von einem Alumiumoxid-Seiteneinlauf Gebrauch gemacht.
Fall 3: In einer in Fig. 4 gezeigten Vorrichtung wurde ein Alumiumoxidklebemittel in einer dünnen Schichtform als Isolatoren 15a, 15b aufgebracht, eine 5 mm dicke Kupferlegierung in einer Ringform wurde als gute elektrische Leiter 14a, 14b bereitgestellt, und es wurde von einem Alumiumoxid-Seiteneinlauf Gebrauch gemacht. Der gleiche Aufbau wurde auch an den Enden 1a-3, 1b-3 der Kühlrollen verwendet.
Fall 4: In einer in Fig. 5 gezeigten Vorrichtung wurde ein Alumiumoxid-Feuerfestmaterial als Seiteneinlauf verwendet, und Kupfer wurde als gute elektrische Leiter verwendet. Der gleiche Aufbau wurde auch an den Stirnflächen 1a-3, 1b-3 der Kühlrollen verwendet.

(2) Versuchsergebnisse:

Im Fall 1 konnte die elektromagnetische Kraft unter den vorliegenden Versuchsbedingungen den geschmolzenen Stahl nicht am Austreten aus dem Endabschnitt der Kühlrollen hindern, so daß kein guter Gußstreifen in einer dünnen Bandform geliefert wer den konnte.
In Fall 2, wenn das Gießen bei einem angelegten Strom von 300 A durchgeführt wurde, wobei der Seiteneinlauf gegen die Stirnfläche der Kühlrollen gedrückt wurde, trat, obwohl häufig ein heißes Band auftrat, wenn der Zwischenraum zwischen der Stirnfläche der Kühlrolle und dem Seiteneinlauf im Bereich von etwa 0,1 to 0,4 mm eingestellt wurde, kein heißes Band, keine Gußgrate und kein Austritt des geschmolzenen Metalls auf, so daß es möglich war, dünne Bänder zu liefern, die eine Dicke von etwa 1 bis 3 mm und eine Breite von etwa 200 mm aufwiesen.
In Fall 3, wenn der angelegte Strom um ein gewisses Maß erhöht wurde, konnten gute Gußstreifen, die eine Dicke im Bereich von etwa 1 bis 3 mm abhängig von der Gießgeschwindigkeit und eine Breite von etwa 200 mm aufwiesen, kontinuierlich hergestellt werden. Es wurde festgestellt, daß im Fall eines angelegten Stroms von 300 A ein Gußstreifen, der einen wohigeformten Endabschnitt aufwies, hergestellt werden konnte, wenn die Zwischenräume zwischen dem Seiteneinlauf und der Stirnfläche des guten elektrischen Leiters am Endabschnitt der Kühlrolle im Bereich von etwa 0,1 bis 0,8 mm lagen.
In Fall 4 waren die Ergebnisse eines Versuchs, der mit einem angelegten Gleichstrom von 300 A durchgeführt wurde, wie in Fig. gezeigt. Obwohl häufig ein heißes Band auftrat, trat weder ein Gußgrat noch ein Austritt des geschmolzenen Metalls auf, wenn der Zwischenraum zwischen dem Seiteneinlauf und dem End abschnitt der Kühlrolle Null (O) war (das heißt, wenn das Gießen mit dem gegen die Stirnfläche der Kühlrolle gedrückten Seiteneinlauf durchgeführt wurde). Wenn der Zwischenraum im Bereich von etwa 0,1 bis 1.5 mm lag, trat kein heißes Band, ein Gußgrat oder Austritt von geschmolzenen Metall auf, so daß Gußstreifen, die einen wohlgeformten Endabschnitt aufwiesen, hergestellt werden konnten. Wenn der Zwischenraum etwa 1,5 mm oder mehr betrug, trat ein Gußgrat und leichter Austritt des geschmolzenen Metalls auf. Es wurde festgestellt, daß wenn der angelegte Strom erhöht wurde, weder ein Gußgrat noch ein Austritt des geschmolzenen Metalls auftrat, selbst unter den Bedingungen eines wei teren Zwischenraums
2. wo die Gußstreifenbreite geändert wird:

(1) Versuchsbedingungen:

Versuche zur Herstellung dünner Bänder eines austenitischen rostfreien Stahls wurden unter Verwendung einer Zweirollen- Gießmaschine durchgeführt, die aus einer Kupferlegierung besteht und einen Rollendurchmesser von 300 mm und eine Breite von 200 mm aufweist. Die Gießgeschwindigkeit war im Bereich von 0,15 bis 1,5 m/sec, und die Bogenlänge des Kontakts der Rollen mit einem Gießmetall betrug etwa 85 mm (die Sumpftiefe des geschmolzenen Metalls im Zwischenraum zwischen den Rollen: etwa 80 mm). Ein magnetisches Gleichfeld von 0,3 Tesla wurde senkrecht an die beiden Kühlrollen angelegt, und ein Gleichstrom von 0 bis 500 A wurde angelegt. Versuche für die folgenden drei Fälle wurden unter den oben beschriebenen Bedingungen durchgeführt. In diesem Fall wurde eine der Kühlrollen waagrecht in die axiale Richtung der Rolle verschoben, so daß die Breite des Gußstreifens 100 mm oder 150 mm wurde. Der Zwischenraum (Bezugsziffer 18 in den Figuren 7 bis 9) zwischen der Seitenfläche des Seiteneinlaufs und der Umfangsrichtung der Kühlrolle betrug 0,2 mm, und der Zwischenraum (Bezugsziffer 19 in den Figuren 7 bis 9) zwischen dem Seiteneinlauf und der Stirnfläche der Kühlrolle oder der Oberfläche des guten elektrischen Leiters wurde im Bereich von 0 bis 2 mm variiert.
Fall 5: In einer in Fig. 7 gezeigten Vorrichtung wurde von einem Aluminiumoxid-Seiteneinlauf Gebrauch gemacht.
Fall 6: In einer in Fig. 8 gezeigten Vorrichtung wurde von dem gleichen Isolator und guten elektrischen Leiter wie jenen im Fall 3 und einem Aluminiumoxid-Seiteneinlauf Gebrauch gemacht.
Fall 7: In einer in Fig. 9 gezeigten Vorrichtung wurde von dem gleichen Seiteneinlauf und guten elektrischen Leiter wie jenen im Fall 4 Gebrauch gemacht.

(2) Versuchsergebnisse:

Im Fall 5 trat wie bei Fall 2, wenn das Gießen bei einem angelegten Strom von 300 A mit dem gegen die Stirnfläche der Kühlrolle gedrückten Seiteneinlauf durchgeführt wurde, obwohl häufig ein heißes Band vorkam, wenn der Zwischenraum zwischen der Stirnfläche der Kühlrolle und dem Seiteneinlauf im Bereich von etwa 0,1 bis 0,4 mm eingestellt wurde, kein heißes Band, Gußgrate oder Austritt des geschmolzenen Metalls auf, so daß es möglich war, dünne Bänder zu liefern, die eine Dicke von etwa 1 bis 3 mm und eine Breite von etwa 100 mm oder 150 mm aufwiesen, und die Breite des Gußstreifens variiert werden konnte.
Im Fall 6, wenn der angelegte Strom um ein gewisses Maß erhöht wurde, konnten gute Gußstreifen, die eine Dicke im Bereich von etwa 1 bis 3 mm, abhängig von der Gießgeschwindigkeit, und eine Breite von etwa 100 mm oder 200 mm aufwiesen, kontinuierlich hergestellt werden, und die Breite der Gußstreifen konnte variiert werden. Im Fall eines angelegten Stroms von 300 A, konnten Gußstreifen, die einen wohlgeformten Endabschnitt aufwiesen, hergestellt werden, wenn die Zwischenräume zwischen dem Seiteneinlauf und der Oberfläche des guten elektrischen Leiters am Endabschnitt der Kühlrolle im Bereich von etwa 0,1 to 0,5 mm lagen.
Im Fall 7 trat, wenn das Gießen mit dem gegen die Stirnfläche der Kühlrolle gedrückten Seiteneinlauf durchgeführt wurde, obwohl häufig ein heißes Band vorkam, weder ein Gußgrat noch ein Austritt des geschmolzenen Metalls auf. Wenn der Zwischenraum zwischen der Stirnfläche der Kühlrolle und dem Seitenein lauf im Bereich von etwa 0,1 bis 1,5 mm lag, trat kein heißes Band, ein Gußgrat oder Austritt des geschmolzenen Metalls auf, so daß ein Gußstreifen, der einen wohlgeformten Endabschnitt aufwies, hergestellt werden konnte, und ferner die Breite des Gußstreifens von 100 mm bis 150 mm variiert werden konnte.
Wie aus der vorhergehenden detaillierten Beschreibung hervorgeht, kann in der vorliegende Erfindung, da der Eckabschnitt eines im Zwischenraum zwischen Seiteneinläufen und Kühlrollen vorhandenen geschmolzenen Metalls ausreichend während des Stranggießens gehalten werden kann, nicht nur das Auftreten eines Austritts des geschmolzenen Metalls, sondern auch das Auftreten eines Gußgrats verhindert werden, ohne eine Vorheizung oder Schwingung der Seiteneinläufe durchzuführen, und ferner tritt, da es keinen Bedarf gibt, die Seiteneinläufe stark gegen die Stirnfläche der Kühlrollen zu drücken, kein Abschleifen eines Abriebs in den Seiteneinläufen auf, so daß dünne Bänder, die einen guten Zustand aufweisen, für einen lange Zeitspanne gegossen werden können, und dies macht die vorliegende Erfindung sehr nützlich, insbesondere wenn ein Gießen durchgeführt wird, wobei die Gußstreifenbreite variiert wird.

Beschreibung der Bezugsziffern

1a, 1b ... Kühlrollen,
2a, 2b ... Rollenwellen,
3a, 3b ... Seiteneinläufe,
4a, 4a-1, 4b, 4b-1 . Magnetpole (zum Anlegen des magnetischen Gleichfeldes),
5a, 5b, 6a, 6b ... Elektroden (zum Anlegen des Gleichstroms),
7 ... Gußstutzen,
8 ... geschmolzenes Metall,
9 ... Gußstreifen aus dünnem Band,
10 ... Gußtrichterabschnitt,
11, 18, 19 ... Zwischenräume,
12 ... Eckabschnitt des geschmolzenen Metalls,
13a, 13b ... Gleichstromguelle,
14 ... guter elektrischer Leiter in Ringform,
15 ... Isolator,
16, 20 ... Wärmeisolationsabschnitt der Seiteneinläufe,
17, 21 ... gute elektrische Leiter,
22 ... an der Oberfläche der Rolle gebildete erstarrte Außenhaut, und
23, 24 ... an der Oberfläche der Seiteneinläufe gebildete erstarrte Außenhäute.

Claims

1. Verfahren zur Herstellung eines dünnen Bandes durch Stranggießen in einer Zweirollenanlage, mit den Schritten: Bereitstellen eines Paares drehbarer Kühlrollen (1a,1b), die jeweilige Wellen (2a,2b) aufweisen, die parallel zueinander sind, und eines Paares von Seiteneinläufen (3a,3b), die jeweils so vorgesehen sind, daß sie Stirnflächen der Kühlrollen zugewandt sind, wodurch ein Gußtrichter (10) für ein geschmolzenes Metall (8) gebildet wird, und schnelles Erstarrenlassen des geschmolzenen Metalls mit den Kühlrollen (1a,1b) um ein dünnes Band aus einem Metall strangzugießen, worin ein magnetisches Gleichfeld an das geschmolzene Metall in der Nähe der Seiteneinläufe (3a,3b) angelegt wird, und worin ein Gleichstrom an die Kühlrollen und das geschmolzene Metall angelegt wird, dadurch gekennzeichnet, daß ein Zwischenraum (11a,11b) zwischen Stirnflächen der Kühlrollen (1a,1b) und den Seiteneinläufen (3a,3b) in deren jeweiligen einander gegenüberstehenden Flächen vorgesehen ist, um es zu gestatten, daß der Eckabschnitt des geschmolzenen Metalls abkühlt, wobei das magnetische Gleichfeld an das geschmolzene Metall innerhalb des Gußtrichterabschnitts (10) in der Nähe der Seiteneinläufe (3a,3b) in die senkrechte Richtung des geschmolzenen Metalls angelegt wird, und zur selben Zeit eine Elektrode (5a,5b,6a,6b) zur Stromzufuhr in Gleitkontakt mit den Stirnflächen der Kühlrollen gebracht wird, um es zu gestatten, daß Gleichstrom intensiv in das geschmolzene Metall in der Nähe der Seiteneinläufe fließt, wodurch bewirkt wird, daß eine elektromagnetische Kraft intensiv in dem geschmolzenen Metall in der Nähe der Seiteneinläufe durch das magnetische Gleichfeld und den Gleichstrom erzeugt wird, was folglich ermöglicht, daß ein Gießen durchgeführt wird, während das geschmolzene Metall am Austreten aus dem Eckabschnitt des geschmolzenen Metalls gehindert wird, indem die elektromagnetische Kraft ausgenutzt wird.

2. Verfahren zur Herstellung eines dünnen Bandes nach Anspruch 1, wobei ein magnetisches Gleichfeld an jeden Seiteneinlauf (3a,3b) derart angelegt wird, daß die Richtung des Magnetfeldes, das an einen der Seiteneinläufe angelegt wird, entgegengesetzt zur Richtung des Magnetfeldes ist, das an den anderen Seiteneinlauf angelegt wird, wobei Gleichstrom an die Kühlrollen (1a,1b) derart angelegt wird, daß die resultierende magnetische Kraft auf den Mittelabschnitt des geschmolzenen Metalls gerichtet ist.

3. Verfahren zur Herstellung eines dünnen Bandes nach Anspruch 1, wobei der Gleichstrom durch einen guten elektrischen Leiter angelegt wird, der auf einem Isolator vorgesehen ist, der auf der Stirnfläche jeder Kühlrolle (1a,1b) abgedeckt ist.

4. Verfahren zur Herstellung eines dünnen Bandes nach Anspruch 1, wobei der Gleichstrom durch einen guten elektrischen Leiter angelegt wird, der an mindestens den Seiteneinläufen in deren Abschnitt vorgesehen ist, der dem Kantenabschnitt in dem Endabschnitt der Kühlrollen zugewandt ist.

5. Verfahren zur Herstellung eines dünnen Bandes durch Stranggießen in einer Zweirollenanlage, mit den Schritten: Anordnen eines Paares drehbarer Kühlrollen (1a,1b), die jeweilige Wellen (2a,2b) aufweisen, die parallel zueinander sind, wobei die Kühlrollen (1a,1b) in die Richtung der Welle verschoben werden, Bereitstellen von Seiteneinläufen (3a,3b) an Stellen, die der Stirnfläche einer der Kühlrollen und der Umfangsoberfläche der anderen Kühlrolle derart zugewandt sind, daß Seiteneinläufe einander gegenüberstehen, wodurch ein Gußtrichterabschnitt (10) für ein geschmolzenes Metall (8) gebildet wird, und schnelles Erstarrenlassen des geschmolzenen Metalls mit den Kühlrollen, um ein dünnes Band eines Metalls zu gießen, worin ein magnetisches Gleichfeld an das geschmolzenes Metall in der Nähe der Seiteneinläufe (3a,3b) angelegt wird, und worin ein Gleichstrom an die Kühlrollen und das geschmolzene Metall angelegt wird, dadurch gekennzeichnet, daß ein Zwischenraum (19) zwischen den Stirnflächen der Kühlrollen (1a,1b) und den einander gegenüberstehenden Flächen in den Seiteneinläufen (3a,3b) und zwischen der Umfangsoberfläche der Kühlrollen und der Seitenfläche der Seiteneinläufe vorgesehen ist, um es zu gestatten, daß der Eckabschnitt des geschmolzenen Metalls abkühlt, wobei das magnetisches Gleichfeld an das geschmolzene Metall innerhalb des Gußtrichterabschnitts (10) in der Nähe der Seiteneinläufe (3a,3b) in die senkrechte Richtung des geschmolzenen Metalls (8) angelegt wird, und zur selben Zeit eine Elektrode (5a,5b,6a,6b) zur Stromzufuhr in Gleitkontakt mit den Stirnflächen der Kühlrollen gebracht wird, um es zu gestatten, daß Gleichstrom intensiv in das geschmolzene Metall in der Nähe der Seiten einläufe fließt, wodurch bewirkt wird, daß eine elektromagnetische Kraft intensiv in dem geschmolzenen Metall in der Nähe der Seiteneinläufe durch das magnetische Gleichfeld und den Gleichstrom erzeugt wird, was folglich ermöglicht, daß Gießen ausgeführt wird, während das geschmolzene Metall am Austreten aus dem Eckabschnitt des geschmolzenen Metalls gehindert wird, indem die elektromagnetische Kraft ausgenutzt wird.

6. Verfahren zur Herstellung eines dünnen Bandes nach Anspruch 5, wobei ein magnetisches Gleichfeld an jeden Seiteneinlauf (3a,3b) derart angelegt wird, daß die Richtung des Magnetfeldes, das an einen der Seiteneinläufe angelegt wird, entgegengesetzt zur Richtung des Magnetfeldes ist, das an den anderen Seiteneinlauf angelegt wird, wobei Gleichstrom an die Kühlrollen derart angelegt wird, daß die resultierende magnetisch Kraft auf den Mittelabschnitt des geschmolzenen Metalls gerichtet ist.

7. Verfahren zur Herstellung eines dünnen Bandes nach Anspruch 5, wobei der Gleichstrom durch einen guten elektrischen Leiter angelegt wird, der an der Stirnfläche jeder Kühlrolle durch einen Isolator vorgesehen ist.

8. Verfahren zur Herstellung eines dünnen Bandes nach Anspruch 5, wobei der Gleichstrom durch einen guten elektrischen Leiter angelegt wird, der mindestens an den Seiteneinläufen in deren Abschnitt, der einem Kantenabschnitt in dem Endabschnitt der Kühlrollen zugewandt ist, und in deren Abschnitt in der Nähe des Zwischenraums zwischen der Umfangsoberfläche der Kühlrollen und der Seitenfläche der Seiteneinläufe vorgesehen ist.

9. Vorrichtung zur Herstellung eines dünnen Bandes durch Stranggießen in einer Zweirollenanlage, mit einem Paar drehbarer Kühlrollen (1a,1b), die jeweilige Wellen (2a,2b) aufweisen, die parallel zueinander sind, und einem Paar von Seiteneinläufen (3a,3b), die jeweils so vorgesehen sind, daß sie Stirnflächen der Kühlrollen (1a,1b) zugewandt sind, um einen Gußtrichterabschnitt (10) für ein geschmolzenes Metall (8) zu bilden und ferner mit einem Magnetpol (4) zum Anlegen eines magnetischen Gleichfeldes und einer Elektrode (5,6) zum Anlegen von Gleichstrom an die Kühlrollen, dadurch gekennzeichnet, daß ein Zwischenraum (19) zwischen Stirnflächen der Kühlrollen (1a,1b) und den Seiteneinläufen in deren jeweiligen einander zugewandeten Flächen vorgesehen ist, der Magnetpol (4) zum Anlegen eines magnetischen Gleichfelds über und unter jedem Seiteneinlauf vorgesehen ist, und die Elektrode (5,6) zum Anlegen eines Gleichstroms an jeder Stirnfläche der Kühlrollen vorgesehen ist.

10. Vorrichtung zur Herstellung eines dünnen Bandes nach Anspruch 9, wobei ein guter elektrischer Leiter an einem Isolator (15) vorgesehen ist, der auf der Stirnfläche jeder Kühlrolle abgedeckt ist.

11. Vorrichtung zur Herstellung eines dünnen Bandes nach Anspruch 9, wobei ein guter elektrischer Leiter (14) mindestens an den Seiteneinläufen in deren Abschnitt vorgesehen ist, der einem Kantenabschnitt in dem Endabschnitt der Kühlrollen zugewandt ist.

12. Vorrichtung zur Herstellung eines dünnen Bandes durch Stranggießen in einer Zweirollenanlage, mit einem Paar drehbarer Kühlrollen (1a,1b), die jeweilige Wellen (2a,2b) aufweisen, die parallel zueinander sind, wobei die drehbaren Kühlrollen (1a,1b) in die Richtung der Welle verschoben werden, und Seiteneinläufen (3a,3b), die an Stellen vorgesehen sind, die der Stirnfläche einer der Kühlrollen (1a,1b) und der Umfangsoberfläche der anderen Kühlrolle derart zugewandt sind, daß die Seiteneinläufe (3a,3b) einander gegenüberstehen, wodurch ein Gußtrichterabschnitt (10) für ein geschmolzenes Metall (8) gebildet wird, und ferner mit einem Magnetpol (4) zum Anlegen eines Gleichfeldes und einer Elektrode (5,6) zum Anlegen von Gleichstrom an die Kühlrollen, dadurch gekennzeichnet, daß ein Zwischenraum (19) zwischen den Stirnflächen der Kühlrollen (1a,1b) und den einander gegenüberstehenden Flächen in den Seiteneinläufen (3a,3b) und zwischen der Umfangsoberfläche der Kühlrollen und der Seitenfläche der Seiteneinläufe vorgesehen ist, der Magnetpol (4) zum Anlegen eines magnetischen Gleichfeldes über und unter jedem Seiteneinlauf vorgesehen ist, und die Elektrode (5,6) zum Anlegen von Gleichstrom an jeder Stirnfläche der Kühlrollen vorgesehen ist.

13. Vorrichtung zur Herstellung eines dünnen Bandes nach Anspruch 12, wobei ein guter elektrischer Leiter (14) an der Stirnfläche jeder Kühlrolle durch einen Isolator (13) vor gesehen ist.

14. Vorrichtung zur Herstellung eines dünnen Bandes nach Anspruch 12, wobei ein guter elektrischer Leiter (14) mindestens an den Seiteneinläufen in deren Abschnitt, der einem Kantenabschnitt in dem Endabschnitt der Kühlrollen zugewandt ist, und in deren Abschnitt in der Nähe des Zwischenraums zwischen der Umfangsoberfläche der Kühlrollen und der Seitenfläche der Seiteneinläufe vorgesehen ist.