EP0208890B1

EP0208890B1 - Verfahren zum Herstellen eines Metallstranges, insbesondere in Form eines Bandes oder Profils durch Giessen und Vorrichtung zur Durchführung dieses Verfahrens

Info

Publication number: EP0208890B1
Application number: EP86107532A
Authority: EP
Inventors: Horst Schenk; Peter Dziura
Original assignee: Sundwiger Eisenhuette Maschinenfabrik & Co GmbH
Current assignee: Sundwiger Eisenhuette Maschinenfabrik & Co GmbH
Priority date: 1985-06-19
Filing date: 1986-06-03
Publication date: 1991-12-27
Anticipated expiration: 2006-06-03
Also published as: US4719963A; ATE70752T1; EP0208890A3; EP0208890A2; DE3683096D1

Description

Die Erfindung bezielt sich auf ein Verfahren zum Herstellen von Metallsträngen in Form von Bändern oder Profilen, bei dem schmelzflüssiges Metall aus einer zwei Düsenlippen aufweisenden Schlitzdüse auf die Kühlfläche eines einzigen an der Düse mit engem Spalt vorbeibewegten Kühlkörpers aufgebracht wird.
Bei einem bekannten Gießverfahren dieser Art (EP 0 026 812 B1) bildet sich im Bereich der mit engem Abstand und parallel zur Kühlfläche angeordneten Düsenstirnfläche der Schlitzdüse eine keilförmige Erstarrungsfront aus. Damit während des Gießens kein schmelzflüssiges Metall unkontrolliert ausfließt, wird von vornherein der freie Spalt zwischen den Düsenlippen und der Kühlfläche des Kühlkörpers so klein gewählt, daß die Erstarrung an der kühlflächeneinlaufseitigen Düsenlippe praktisch abgeschlossen ist bzw. die Viskosität des schmelzflüssigen Metalls ausreicht, ein freies Ausfließen des schmelzflüssigen Metalls durch den Spalt zu verhindern. Zum Gießen dickerer Bänder (über 0,1mm) ist dieses Verfahren nicht geeignet, weil die Gefahr besteht, daß vor allem an der kühlflächeneinlaufseitigen Düsenlippe, wo das schmelzflüssige Metall den größten freien Querschnitt vorfindet, schmelzflüssiges Metall zwischen dieser Düsenlippe und der Kühlfläche austritt.
Bei einem anderen bekannten Verfahren der eingangs genannten Art (US-A-4290476) erstreckt sich die keilförmige Erstarrungsfront bis hinter die auslaufseitige Düsenlippe. Damit besteht die Gefahr, daß schmelzschlüssiges Metall ausfließt. Dieses Problem besteht insbesondere bei Gießbeginn, wenn die keilförmige Erstarrungsfront sich erst auszubilden beginnt. Darüber hinaus läßt sich mit einem solchen Verfahren, wo die komplette Erstarrung außerhalb der Düse erfolgt, kein Band mit sehr engen Toleranzen herstellen.
Eine weitere Schwierigkeit beim Herstellen von Bändern durch Gießen besteht darin, daß sich die Bänder nicht mit engen Dickentoleranzen herstellen lassen. Wird aus einer in Bewegungsrichtung der Kühlfläche derart engen Schlitzdüse gegossen, daß der größte Teil der Banderstarrung auf der bewegten Kühlfläche außerhalb der Schlitzdüse stattfindet, dann lassen sich enge Dickentoleranzen kaum einhalten, weil sich während des Gießprozesses am Düsenschlitz Druck- und Temperaturschwankungen ergeben. Durch eine Anpassung der Kühlflächengeschwindigkeit und/oder Einstellen des bandauslaufseitigen Düsenlippenabstandes von der Kühlfläche lassen sich die Banddickenschwankungen nur teilweise und zeitverzögert nachregeln. Praktisch nicht korrigierbare Abweichungen von der Solldicke entstehen an den Bandrändern, weil das schmelzflüssige Metall außerhalb der Schlitzdüse seitlich abfließen kann. Deshalb müssen solche Bänder regelmäßig nachgewalzt werden. Durch das Nachwalzen ändert sich aber das Gefüge des Bandes, was für manche Verwendungen nicht erwünscht ist. (EP 0 040 069 A1 und EP 0 040 073 A1).
Ein weiteres Problem beim Gießen von Band besteht darin, daß von der einlaufseitigen Düsenlippe aus an der bewegten Kühlfläche anhaftende Kondensat- und Gasperlen unter das auf die Kühlfläche aufgebrachte schmelzflüssige Metall eingeschleppt werden, die infolge der dabei stattfindenden Erwärmung sich ausdehen und deshalb zu einer Beeinträchtigung der Glätte der Bandoberfläche führen. Um die Glätte zu verbessern, ist es bekannt, die Kühlfläche vor der Düse zu erwärmen und darauf befindliche Kondensat- und Gasperlen durch Absaugen zu entfernen (DE-OS 29 50 406).
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Herstellen eines Metallstranges, insbesondere eines Metallbandes durch Gießen zu schaffen, mit dem bzw. mit der es möglich ist, ein Ausfließen des schmelzflüssigen Metalls bei Gießbeginn zu verhindern und Stränge in engen Toleranzen und Bänder mit Bandstärken bis mindestens 1,6 mm Dicke in engen Dickentoleranzen bei nahezu beliebig großer Bandbreite herzustellen.
Diese Aufgabe wird nach dem erfindungsgemäßen Verfahren dadurch gelöst, daß unter Berücksichtigung der sich beim Angießen auf die bewegte Kühlfläche des Kühlkörpers im Bereich der Düse keilförmig aufbauenden Erstarrungsfront und der Geschwindigkeit der Kühlfläche der freie Spalt zwischen der strangauslaufseitigen Düsenlippe und gegebenenfalls den seitlichen Düsenlippen und der Kühlfläche des Kühlkörpers von einem ein unkontrolliertes Ausfließen dem schmelzflüssigen Metalls verhindernden kleinen Anfangswert allmählich auf den der gewünschten Strangdicke entsprechenden, ebenfalls ein unkontrolliertes Ausfließen verhindernden Endwert vergrößert wird, wobei die keilförmig sich aufbauende Erstarrungsfront innerhalb des Bereichs der Düse gehalten wird.
Bei einem teilweise alternativen Verfahren wird die Aufgabe dadurch gelöst, daß unter Berücksichtigung der sich beim Angießen auf den von unten nach oben bewegten Kühlflächenteil des Kühlkörpers im Bereich der Düse keilförmig aufbauenden Erstarrungsfront der Schmelzbadspiegel zwischen der Kühlfläche des Kühlkörpers und der seitlich neben dem Kühlkörper angeordneten Düse allmählich bis zur die Strangdicke bestimmenden auslaufseitigen Düsenlippe derart angehoben wird, daß, wenn der Schmelzbadspiegel die auslaufseitige Düsenlippe erreicht, der freie Spalt zwischen der Erstarrungsfront und der auslaufseitigen Düsenlippe ausreichend klein ist, um ein unkontrolliertes Ausfließen des sohmelzflüssigen Metalls zu verhindern.
Bei beiden Verfahren erfolgt das Vergrößern des Abstandes der auslaufseitigen Düsenlippe gegenüber dem Kühlkörper bzw. das allmähliche Anheben des Badspiegels in Abhängigkeit von der Erstarrungsfront. Dabei werden verschiedene Einflußgrößen, wie die gewünschte Strangdicke, die Düsenweite (lichter Abstand der beiden Düsenlippen) und die Geschwindigkeit des Kühlfläche berücksichtigt. Diese verschiedenen Einflußfaktoren sind im Erstarrungsgesetz

miteinander verknüpfte wobei d = Strangdicke, w = Düsenweite in Bewegungsrichtung der Kühlfläche, v = Geschwindigkeit der Kühlfläche und A ein Proportionalitätsfaktor zwischen 0,1 und 0,8 sind.
Da bei der Erfindung vom Gießbeginn an das Erstarrungsgesetz berücksichtigt wird, ist gewährleistet, daß es nicht zu einem unkontrollierten bzw. unerwünschten Ausfließen von schmelzflüssigem Metall aus dem Bereich der Düse und der Kühlfläche kommt. Da auch nach dem Angießen die Geschwindigkeit der Kühlfläche des Kühlkörpers derart eingestellt wird, daß die Erstarrungsfront innerhalb der Düse bleibt, ist auch gewährleistet, daß der Strang bzw. das Band derart enge Toleranzen hat, die bei bekannten Verfahren nicht erreicht werden können.
Mit dem erfindungsgemäßen Verfahren ist es auch möglich, mehrlagige, vorzugsweise kristallin erstarrende Bänder aus verschiedenen Metallen oder verschiedenen Metalllegierungen herzustellen, deren Lagen besonders innig miteinander verbunden sind. Als Beispiele für solche Bänder werden Bimetallbänder, aber auch plattierte Bänder, das sind Bänder mit dünnen Deckschichten, genannt. Um solche Bänder nach dem erfindungsgemäßen Verfahren herzustellen, wird auf die kühlflächenabgewandte Oberfläche des gegossenen Metallbandes aus einer in Bewegungsrichtung der Kühlfläche unmittelbar vor der einen Düse angeordneten weiteren Düse in der gleichen Art wie aus der einen Düse schmelzflüssiges Metall aufgebracht. Dabei sollte das schmelzflüssige Metall aus der weiteren Düse auf das an der Oberfläche noch schmelzflüssige Metallband aus der ersten Düse aufgebracht werden. Auf diese Art und Weise lassen sich auch Bänder mit mehr als zwei Lagen herstellen.
Um bei der Herstellung solcher mehrlagigen Bändern Fehler an der Grenzschicht zwischen den Lagen zu verhindern, sollte die kühlflächenabgewandte Oberfläche des jeweils unteren Metallbandes vor oxydierenden Einflüssen bis zum Aufbringen des weiteren schmelzflüssigen Metalls geschützt werden.
Weiterhin ermöglicht das erfindungsgemäße Verfahren die Herstellung eines aus mehreren Teilstreifen bestehenden Bandes. Nach einer darauf gerichteten Ausgestaltung der Erfindung wird auf die bewegte Kühlfläche unmittelbar neben dem schmelzflüssigen Metall aus der einen Düse schmelzflüssiges Metall aus einer oder mehreren weiteren Düsen in der gleichen Weise wie aus der einen Düse derart aufgebracht, daß die aus den Düsen austretenden Metalle in ihrer schmelzflüssigen Phase im Bereich ihrer Grenzzone bzw. Grenzzonen zusammengeführt werden.
Mit dem erfindungsgemäßen Verfahren lassen sich aber nicht nur mehrlagige Bänder aus verschiedenen Metallen oder Metalllegierungen sondern auch besonders dicke Metallbänder aus gleichem Metall herstellen. Insbesondere ist es möglich, besonders dickes, amorphes Metallband herzustellen. Hierzu durchläuft beim Übereinandergießen von mehreren Lagen aus gleichem Metall nach dem Gießen einer jeden Lage das Band eine Kühlstrecke, bevor die nächste Lage aufgegossen wird. Bei dieser Ausgestaltung ist es wichtig, daß die einzelnen Lagen nicht zu dick sind, da sonst die für eine amorphe Erstarrung notwendige rasche Abkühlung trotz der vorgesehenen Kühlstrecken nicht stattfinden kann. Auf diese Art und Weise läßt sich über die Anzahl der Lagen ein verhältnismäßig dickes Band mit überwiegend amorpher Struktur herstellen.
Beim Übergießen von mehreren Lagen sollte im Bereich jeder Kühlstrecke die kühlflächenabgewandte Oberfläche der einzelnen Lage unter einer Schutzgasatmosphäre stehen oder dieser Bereich zumindest teilevakuiert sein, damit sich keine störenden Grenzschichten zwischen den einzelnen Lagen bilden können.
Eine günstige Bemessung für die Länge der Kühlstrecke liegt beim 0,8 - 16fachen der Weite der jeweils vorgeordneten Düse in Bewegungsrichtung der Kühlfläche des Kühlkörpers.
Gegenstand der Erfindung ist ferner eine Vorrichtung zur Durchführung der beschriebenen Verfahren zum Gießen von Metallsträngen in Form von Bändern und Profilen, die aus einer zwei Düsenlippen aufweisenden Schlitzdüse, die mit einem Vorratsbehälter für schmelzflüssiges Metall verbunden ist, und einem einzigen Kühlkörper besteht, auf dessen mit engem Spalt vor und insbesondere geneigt zur Stirnseite der Düse angeordnete und relativ zu ihr bewegbare Kühlfläche das schmelzflüssige Metall auftragbar ist.
Eine solche Vorrichtung ist nach einer ersten Alternativen dadurch gekennzeichnet, daß der strangauslaufseitigen Düsenlippe eine Stellvorrichtung zugeordnet ist, mit der kontrolliert in Abgängigkeit von der sich in Abhängigkeit von der Relativgeschwindigkeit der Kühlfläche des Kühlkörpers gegenüber der Düse bildenden Erstarrungsfront der Abstand der strangauslaufseitigen Düsenlippe von der Kühlfläche des Kühlkörpers von einem kleinen Anfangswert bei Gießbeginn auf einen großen Endwert nach der Anfangsphase einstellbar ist. Vorzugsweise ist die Einstellbarkeit dadurch verwirklicht, daß die Düse um eine parallel zur Kühlfläche des Kühlkörpers und quer zu deren Bewegungsrichtung verlaufende Achse schwenkbar ist. Bei dieser Lösung kann die Kühlfläche sowohl horizontal also auch gegenüber der Horizontalen geneigt angeordnet sein.
Nach einer zweiten alternativen Lösung ist die Kühlfläche des Kühlkörpers im Bereich der Düse gegenüber der Horizontalen geneigt angeordnet, wobei Mittel zur kontrollierten Einstellung des Schmelzbadspiegels in der Düse in Abhängigkeit von der sich in Abhängigkeit von der Relativgeschwindigkeit der Kühlfläche des Kühlkörpers gegenüber der Düse bildenden Erstarrungsfront vorgesehen sind, die den Schmelzbadspiegel von einem niedrigen Anfangsniveau bei Gießbeginn auf ein hohes Endniveau nach der Anfangsphase anheben, so daß die Länge der Erstarrungsfront dem Abstand der strangein- und auslaufseitigen Düsenlippen am Ende der Anfangsphase entspricht.
Um die strangauslaufseitige Düsenlippe, die entsprechend dem Erstarrungsgesetz für eine bestimmte Strangdicke in einem bestimmten Abstand einzustellen ist, vor einer Überbelastung bei ungenauer Einstellung der Geschwindigkeit der Kühlfläche zu schützen, kann sie einstellbar und gegen Überdruck ausweichbar gehalten sein.
Um aus einzelnen Lagen oder aus Streifen aufgebaute Stränge, insbesondere in Form von Bändern herzustellen, können nach einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung in Bewegungsrichtung der Kühlflächen zwei oder mehr Düsen eng hintereinander oder nebeneinander angeordnet sein.
Zur Herstellung von dickeren, aus Lagen aufgebauten Strängen (Bändern) mit amorpher Struktur, können in einer Düse in Bewegungsrichtung der Kühlfläche zwei oder mehr Düsenschlitze mit Abstand hintereinander angeordnet sein. Der Abstand zwischen zwei benachbarten Düsenschlitzen sollte das 0,8 bis 16fache der Weite des jeweils vorgelagerten Düsenschlitzes tragen. Die Zwischenräume zwischen den parallelen Düsenschlitzen oberhalb des Stranges sollten mindestens teilevakuierbar sein oder mit einem Schutzgas beaufschlagbar sein.
Mit dem erfindungsgemäßen Verfahren lassen sich nicht nur ebene Bänder sondern auch profilierte Bänder oder profilierte Stangen herstellen. Eine dazu eingerichtete Vorrichtung ist dadurch gekennzeichnet, daß die strangauslaufseitige Düsenlippe derart profiliert ist, daß sie mit der Kühlfläche des Kühlkörpers einen über die Bandbreite unterschiedlich weiten Spalt bildet, wobei die kühlflächeneinlaufseltige Düsenlippe entsprechend dem Profil der strangauslaufseitigen Düsenlippe in Bewegungsrichtung der Kühlfläche derart versetzt ist, daß im Bereich eines großen Spaltes die einlaufseitige Düsenlippe von der auslaufseitigen Düsenlippe eine größere Weite (Abstand) in Laufrichtung der Kühlfläche als im Bereich eines kleinen Spaltes hat. Bei dieser Ausgestaltung der Erfindung ist gewährleistet, daß entsprechend dem Profil des hergestellten Gegenstandes sich eine Erstarrungsfront ausbreitet, die es ermöglicht, das Angießen ohne unkontrolliertes Ausfließen des schmelzflüssigen Metalls durchzuführen und auch das Profil in engen Grenzen herzustellen.
Um profilierte Stangen oder Bänder herzustellen, kann auch in der Kühlfläche des Kühlkörpers ein Profil eingelassen sein.
Um mit den beiden erfindungsgemäßen Vorichtungen zum Gießen von Metallsträngen, insbesondere Bändern von mindestens 1mm Dicke, aber auch bei gattungsgleichen Vorrichtungen noch andere Dickentoleranzen möglichst zusammen mit einer Verbesserung der Oberflächenstruktur zu erzielen, ist vorgesehen, daß die Schlitzdüse mit ihrem stirnseitigen Rand über ein oder mehrere Gaskissen auf der Kühlfläche und der freien Oberfläche des gegossenen Metallbandes abstützbar ist.
Aufgrund der Abstützung der Stirnseite der Schlitzdüse mittels Gaskissen ist es möglich, sehr enge Spalte sowohl auf der Kühlfläche als auch auf dem gegossenen Metallband einzustellen, ohne daß die Gefahr besteht, daß die Düsenlippen mit der Kühlfläche oder dem Band in Berührung kommen. Darüber hinaus wirken die Luftkissen als Sperre gegenüber dem schmelzflüssigen Metall. Aufgrund der sehr engen Abstände lassen sich die engen Toleranzen nicht nur bei dünnen Bändern, sondern auch bei dickeren Bändern von zum Beispiel über 1 mm einhalten. Wegen der möglichen engen Abstände der Düsenlippen von der Kühlfläche und der Oberfläche des gegossenen Metallbandes und der zusätzlichen Abdichtung durch die Luftkissen ist es möglich, mit höherem Gießdruck zu arbeiten, was sich ebenfalls günstig auf die Forderungen der Einhaltung enger Toleranzen und der Glätte des Bandes auswirkt.
Vorzugsweise läßt sich der Gasdruck in den Gaskissen einstellen. Von dieser Einstellung wird man beim Ausregeln von Banddickentoleranzen durch Anpassung der Kühlflächengeschwindigkeit Gebrauch machen, Um den Austritt des schmelzflüssigen Metalls durch den sich bei der Regelung in engen Grenzen veränderten Spalt zwischen den Düsenlippen und der Kühlfläche und der Oberfläche des gegossenen Metallbandes zu verhindern.
Um das Maß der Beeinträchtigung der Glätte des Bandes durch aus dem kühlflächeneinlaufseitigen Gaskissen eingeschleppte Gasperlen zu verringern, kann das dem Gaskissen zugeführte Gas erhitzt sein. Die Expansion der eingeschleppten Gasperlen wegen der immer noch höheren Temperatur des schmelzflüssigen Metalls ist dann nicht mehr so groß. Da aber mit dem Druckaufbau des Gaskissens ein großer Gasverlust verbunden ist, würde die Erwärmung des zugeführten Gases einen erheblichen Energieaufwand erfordern. Deshalb wird eine Ausführung bevorzugt, bei der zwischen dem oder den Gaskissen und zumindest der einlaufseitigen Düsenlippe eine Kammer vorgesehen ist, die teilevakuierbar ist oder über die erhitztes Gas zuführbar ist. Bei Teilevakuierung wird das aus dem vorgelagerten Gaskissen abströmende Gas im wesentlichen abgeführt, so daß die Menge der sonst eingeschleppten Gasperlen vermindert ist. Wird erhitztes Gas zugeführt, dann wirkt dieses Gas gleichsam als Sperre für das Gas des vorgelagerten Gaskissens. Darüber hinaus ist das Ausmaß der nachträglichen Expansion der eingeschleppten erhitzten Gasperlen im Vergleich zu eingeschleppten kalten Kondensat- oder Gasperlen gering. Bevorzugt wird Schutzgas den Gaskissen und der Kammer zugeführt, um eine Oxidation des Metalls an der kühlflächenzugewandten Seite zu vermeiden.
Es empfiehlt sich, nicht nur an der kühlflächeneinlaufseitigen Düsenlippe eine Kammer für eine Teilevakuierung oder Schutzgas, sondern auch an den seitlichen Düsenlippen und an der bandauslaufseitigen Düsenlippe entsprechende Kammern vorzusehen. Dies empfiehlt sich insbesondere dann, wenn den Gaskissen kein Schutzgas zugeführt wird. In diesem Fall kann eine Oxydation durch die Teilevakuierung oder durch das zugeführte Schutzgas zumindest vermindert werden.
Für den Aufbau des Gaskissens gibt es verschiedene Möglichkeiten. Zum Beispiel kann eine zur Kühlfläche und zur freien Bandoberfläche hin offene Kammer vorgesehen sein, über die das zugeführte Gas verteilt wird, so daß sich vor ihr das Gaskissen ausbilden kann. Vorzugsweise enthalten das oder die Gaskissen jedoch einen porösen Körper, über den das zum Druckaufbau benötigte Gas zuführbar ist. Er kann in einer Führung des Schlitzdüsenkörpers beweglich gehalten sein, um bei auftretenden Banddickenschwankungen sich der Lage der freien Bandoberfläche anpassen zu können.
Um einerseits durch Veränderung der Lage der Düsenlippen gegenüber der Kühlfläche und dem Band das Dickenprofil beeinflussen zu können, und andererseits die sichere Abstützung unter Einhaltung enger Toleranzen aufrechterhalten zu können, sieht eine weitere Ausgestaltung der Erfindung vor, daß die an den Düsenlippen angeordneten und den Gaskissen zugeordneten Kammern gegebenenfalls mit den porösen Körpern individuell relativ zum Schlitzdüsenkörper einstellbar sind.
Im einzelnen zeigen:

Fig. 1: eine schwenkbare Schlitzdüse oberhalb einer horizontal angeordneten, bewegbaren Kühlfläche eines Kühlkörpers im Querschnitt in Bewegungsrichtung der Kühlfläche während des Angießens,
Fig. 2: die Schlitzdüse gemäß Figur 1 nach dem Angießen,
Fig. 3: eine seitlich gegen eine vertikal angeordnete, bewegbare Kühlfläche eines Kühlkörpers gerichtete, nicht schwenkbare Schlitzdüse im Querschnitt in Bewegungsrichtung der Kühlfläche während des Angießens,
Fig. 4: die Schlitzdüse gemäß Figur 3 nach dem Angießen,
Fig. 5: die Schlitzdüse gemäß Figur 4 mit seitlichen Ansätzen,
Fig. 6: die Schlitzdüse gemäß Figur 5 im Schnitt nach der Linie I-I der Figur 5.
Fig. 7: eine schwenkbare Schlitzdüse oberhalb einer horizontal angeordneten, bewegbaren Kühlfläche eines Kühlkörpers im Querschnitt in Bewegungsrichtung der Kühlfläche mit bei Druck ausweichbarer auslaufseitiger Düsenlippe,
Fig. 8: die Schlitzdüse gemäß Figur 7 im Schnitt nach der Linie I-I der Figur 7,
Fig. 9: eine schwenkbare Düse oberhalb einer horizontal angeordneten, bewegbaren Kühlfläche eines Kühlkörpers mit zwei in Bewegungsrichtung der Kühlfläche hintereinander angeordneten, parallelen Düsenschlitzen im Querschnitt in Bewegungsrichtung der Kühlfläche während des Angießens,
Fig. 10: die Schlitzdüsen gemäß Figur 9 im Querschnitt nach der Linie I-I der Figur 9,
Fig. 11: eine schwenkbare Schlitzdüse oberhalb einer horizontal angeordneten, bewegbaren Kühlfläche eines Kühlkörpers mit zwei nebeneinander angeordneten Düsenschlitzen im Querschnitt in Bewegungsrichtung der Kühlfläche während des Angießens,
Fig. 12: die Schlitzdüse gemäß Figur 11 im Querschnitt nach der Linie I-I der Figur 11,
Fig. 13: eine schwenkbare Schlitzdüse oberhalb einer horizontal angeordneten, bewegbaren Kühlfläche eines Kühlkörpers mit drei in Bewegungsrichtung der Kühlfläche hintereinander angeordneten parallelen Düsenschlitzen im Querschnitt in Bewegungsrichtung der Kühlfläche,
Fig. 14: eine seitlich gegen eine vertikal angeordnete, bewegbare Kühlfläche eines Kühlkörpers gerichtete, nicht schwenkbare Schlitzdüse mit profilierter auslaufseitiger Düsenlippe im Querschnitt in Bewegungsrichtung der Kühlfläche,
Fig. 15: die Schlitzdüse gemäß Figur 14 in Draufsicht - aus Richtung des Pfeils A,
Fig. 16: eine seitlich gegen eine vertikal angeordnete, bewegbare Kühlfläche eines Kühlkörpers gerichtete, nicht schwenkbare Düse mit profilierter auslaufseitiger Düsenlippe im Querschnitt in Bewegungsrichtung der Kühlfläche während des Angießens in einer zu Figur 14 und 15 abgewandelten Ausführung und
Fig. 17: die Düse gemäß Figur 16 in Draufsicht aus der Richtung des Pfeils B.
Fig. 18: eine Schlitzdüse, die über Gaskissen auf der bewegbaren Kühlfläche eines Kühlkörpers abgestützt ist, in Stirnansicht nach der Linie I-I der Fig. 20
Fig. 19: die Schlitzdüse gemäß Fig. 18 im Querschnitt nach der Linie II-II der Fig. 18
Fig. 20: die Schlitzdüse gem. Fig.18 im Querschnitt nach der Linie III-III der Fig.18
Fig. 21: eine andere Schlitzdüse, die über Gaskissen auf der bewegbaren Kühlfläche eines Kühlkörpers abgestützt ist, in Stirnansicht nach der Linie I-I der Fig.23
Fig. 22: die Schlitzdüse gem. Fig.21 im Querschnitt nach der Linie II-II der Fig.21
Fig. 23: die Schlitzdüse gem. Fig.21 im Querschnitt nach der Linie III-III der Fig.21
Fig. 24: einen vergrößerten Ausschnitt der Schlitzdüse gem. Fig.22
Fig. 25: eine weitere Schlitzdüse, die über Gaskissen auf der bewegbaren Kühlfläche eines Kühlkörpers abgestützt ist, in Stirnansicht nach der Linie I - I der Fig.27
Fig. 26: die Schlitzdüse gem. Fig.25 im Querschnitt nach der Linie II-II der Fig.27
Fig. 27: die Schlitzdüse gem. Fig.25 im Querschnitt nach der Linie I-I der Fig.25
Fig. 28: eine weitere Schlitzdüse, die über Gaskissen auf der bewegbaren Kühlfläche eines Kühlkörpers abgestützt ist, in Stirnansicht nach der Linie der Fig. 29
Fig. 29: die Schlitzdüse gem. Fig.28 im Querschnitt nach der Linie I-I der Fig.28.

Beim Ausführungsbeispiel der Figur 1 und 2 ist oberhalb eines als Band ausgebildeten, in horizontaler Richtung bewegten Kühlkörpers 1 eine Schlitzdüse 2 angeordnet, der aus einem nicht dargestellten Gießgefäß über eine nichtdargestellte Zuleitung schmelzflüssiges Metall zugeführt wird. Der Druck, mit dem das schmelzflüssige Metall der Schlitzdüse 2 zugeführt wird, kann über die Badspiegelhöhe im Gießgefäß oder durch ein das schmelzflüssiges Metall beaufschlagendes Druckgas bestimmt werden. Die Schlitzdüse 2 ist um einen im Bereich der bandanfangseitigen Düsenlippe 3 der Schlitzdüse 2 liegenden Drehpunkt 4 verschwenkbar, so daß unter Beibehaltung des Spaltes der kühlflächeneinlaufseitigen Düsenlippe 3 von der Kühlfläche des Kühlkörpers 1 der Spalt zwischen der Kühlfläche und der bandauslaufseitigen Düsenlippe 5 eingestellt werden kann.
Für das Angießen wird die Schlitzdüse 2 derart verschwenkt, daß die Spaltbreite im Bereich der beiden Düsenlippen 3, 5 ausreichend klein sind, um ein unkontrolliertes bzw. unerwünschtes Ausfließen des schmelzflüssigen Metalls zu verhindern. Wird nun auf die bewegte Kühlfläche des Kühlkörpers 1 schmelzflüssiges Metall aus der Schlitzdüse 2 gegossen, dann bildet sich eine keilförmige Erstarrrungsfront 6. Durch kontrolliertes Verschwenken der Schlitzdüse 2 unter Berücksichtigung der Geschwindigkeit der bewegten Kühlfläche und damit auch des gegossenen Bandes 7 wird die keilförmige Erstarrungsfront 6 im Bereich der Schlitzdüse 2 zunehmend steiler. Beim Verschwenken der Schlitzdüse ist darauf zu achten, daß der freie Spalt zwischen der bandauslaufseitigen Düsenlippe 5 und der Erstarrungsfront einen oberen Grenzwert nicht überschreitet, weil sonst der sich hier aufgrund der Viskosität des schmelzflüssigen Metalls bildende und diesen freien Spalt abdichtende Meniskus nicht ausreicht, das schmelzflüssige Metall zurückzuhalten.
Auf diese Art und Weise ist es möglich, unter Beachtung des Erstarrungsgesetzes Bänder praktisch beliebiger Breite und einer Dicke bis in den Milimeterbereich mit engen Dickentoleranzen durch Gießen herzustellen.
Beim Ausführungsbeispiel der Figuren 3 bis 6 bewegt sich die Kühlfläche eines Kühlkörpers 8 in vertikaler Richtung von unten nach oben. Eine schlitzförmige Düse 9, die ebenfalls von einem nicht dargestellten Vorratsbehälter mit schmelzflüssigem Metall gespeist wird, ist gegenüber der bewegten Kühlfläche des Kühlkörpers 8 so angeordnet, daß die untere Düsenlippe 10 von der Kühlfläche des Kühlkörpers einen ausreichend kleinen Abstand hat, um unter Ausnutzung der Viskosität des schmelzflüssigen Metalls ein unerwünschtes Ausfließen auszuschließen. Die bandauslaufseitige Düsenlippe 11 hat von der Kühlfläche des Kühlkörpers 8 einen Abstand, der der gewünschten Dicke des zu gießenden Bandes 12 entspricht.
Beim Ausführungsbeispiel der Figuren 5 und 6 sind im Vergleich zum Ausführungsbeispiel der Figuren 3 und 4 an den seitlichen Düsenlippen schürzenartige Ansätze 13, 14 vorgesehen, die beim Angießen als Spritzschutz dienen.
Bei den Ausführungsbeispielen der Figuren 3 bis 6 wird bei von unten nach oben bewegter Kühlfläche des Kühl- körpers 8 der Badspiegel 15 des schmelzflüssigen Metalls in dem Maße angehoben, wie die keilförmige Erstarrungsfront 16 wächst. Dabei wird darauf geachtet, daß der Spalt zwischen den seitlichen Düsenlippen und der keilförmigen Erstarrungsfront 16 des Bandes 8 bis zum Erreichen der bandauslaufseitigen Düsenlippe 11 unterhalb einer oberen Toleranzgrenze bleibt, bei der gewährleistet ist, daß kein schmelzflüssiges Metall seitlich ausfließt.
Während mit der Düse des Ausführungsbeispiels der Figuren 1 und 2 das Gießverfahren praktisch lageunabhängig durchgeführt werden kann, ist das Gießverfahren mit Düsen nach den Ausführungsbeispielen 3 bis 6 an eine gegenüber der horizontalen geneigten Bewegungsrichtung der Kühlfläche gebundene bei der das gegossene Band entgegen der Schwerkraft mehr oder weniger steil bergauf gerichtet die Düse verläßt.
Nach dem Angießen wird die Geschwindigkeit der bewegten Kühlfläche so gewählte daß es auch dann nicht zu einem unkontrollierten Ausfließen des schmelzflüssigen Metalls kommt. Deshalb wird die Geschwindigkeit so gewählt, daß die keilförmige Erstarrungsfront innerhalb der Düse liegt.
Die Schlitzdüse nach dem Ausführungsbeispiel der Figuren 7 und 8 unterscheidet sich von dem der Figuren 1 und 2 im wesentlichen nur dadurch, daß die bandauslaufseitige Düsenlippe 17 an Federelementen 18, 19 derart abgestützt ist, daß sie bei einem einen Grenzwert des auf sie vom gegossenen Band ausgeübten Druckes ausweicht. Die Düsenlippe 17 kann durch in der Zeichnung nicht dargestellte Einstellschrauben oder Stellkeile einstellbar gestaltet sein, so daß es möglich ist, die Banddicke einzustellen. Die Düse gemäß dem Ausführungsbeispiel der Figuren 9 und 10 unterscheidet - sich von dem Ausführungsbeispiel der Figuren 1 und 2 nur darin, daß zwei Schlitzdüsen 19, 20 dicht hintereinander und parallel zueinander in einer schwenkbaren Einheit ausgebildet sind. Das aus den beiden Schlitzdüsen 19, 20 austretende schmelzflüssige Metall wird in der schmelzflüssigen Phase am Ende der Erstarrungsfront im Bereich der ersten Schlitzdüse 19 zusammengeführt, so daß es mit einer solchen Düse möglich ist, zweilagiges Bandmaterial herzustellen, daß in der Grenzzone der beiden Lagen innig miteinander verbunden ist.
Das Ausführungsbeispiel der Figuren 11 und 12 unterscheidet sich von dem der Figuren 1 und 2 darin, daß zwei Schlitzdüsen 21, 22 eng nebeneinander angeordnet und in einer verschwenkbaren Einheit ausgebildet sind. Das schmelzflüssige Metall wird im Bereich der gemeinsamen mittleren Düsenlippe in der schmelzflüssigen Phase zusammengeführt. Mit diesem Ausführungsbeispiel ist es möglich, ein aus zwei nebeneinanderliegenden Streifen bestehendes Band herzustellen, dessen beide Streifen an ihren benachbarten Rändern innig miteinander verbunden sind.
Das Ausführungsbeispiel der Figur 13 unterscheidet sich von dem der Figuren 1 und 2 darin, daß der Düsenschlitz durch zwei quer zur Bewegungsrichtung der Kühlfläche verlaufende Stege 23, 24 in drei Einzelschlitze 25, 26, 27 unterteilt ist. Während sich im Bereich der Teilschlitze 25, 26, 27 eine keilförmige Erstarrungsfront ausbildet, findet in den Bereichen der Stege 23, 24 eine weitere Abkühlung der hier bereits ganz erstarrten Lagen statt. Im Bereich der Stege 23, 24 werden die Lagen über Kanäle 28, 29 mit Schutzgas beaufschlagt. Die Länge der Kühlstrecken a1, a2 sollte das 0,8 bis 16fache der Weite b1, b2 des jeweils vorgelagerten Düsenschlitzes 25, 26 betragen.
Mit einer derart ausgebildeten Mehrfachdüse lassen sich dicke, amorph erstarrte Metallbänder aus einzelnen, verhältnismäßig dünnen Lagen aufbauen.
Bei den Ausführungsbeispielen der Figuren 14 bis 17 ist die bandauslaufseitige Düsenlippe 36, 37 profiliert. Die Düsenlippe 36, 37 hat also über die Breite der Düse einen unterschiedlichen Abstand zur Kühlfläche. Damit sich unter Berücksichtigung dieses Profils eine Erstarrungsfront ausbilden kann, die ein unkontrolliertes Ausfließen schmelzflüssigen Metalls verhindert, ist die jeweilige Düsen- weite in Bewegungsrichtung der Kühlfläche gesehen in Abhängigkeit von der jeweiligen Banddicke gestaltet, d.h., daß bei kleiner Banddicke und damit auch geringem Abstand der Düsenlippe von der Kühlfläche die Düsenweite klein ist und bei großer Banddicke und damit auch großem Abstand der Düsenlippe von der Kühlfläche die Düsenweite groß ist. In Figur 16 links ist das Profil der Düsenlippe in Drauf- sicht dargestellt.
Nach diesem Prinzip lassen sich sehr unterschiedlich profilierte und Stränge gießen, wobei immer gewährleistet ist, daß es nicht zu einem unerwünschten Ausfließen von schmelzflüssigem Metall kommt und die Profile sehr maßgenau sind.
Mit den Ausführungsbeispielen der Figuren 18 bis 29 lassen sich während des Gießbetriebes noch engere Toleranzen und glattere Oberflächen des Bandes erzielen.
Die in den Figuren 18 bis 20 dargestellte Schlitzdüse 101 weist einen Düsenkörper 102 auf, der in einem Halter 103 sitzt. Die Düsenkammer 104 der Schlitzdüse 101 ist über eine Leitung 105 mit einem nicht dargestellten Gefäß für schmelzflüssiges Metall verbunden. Das schmelzflüssige Metall läßt sich mit Druck in die Kammer 104 einbringen. Mittels Stellgliedern 106 läßt sich die Schlitzdüse 101 bezüglich der Neigung und des Abstandes ihrer Stirnseite gegenüber der Kühlfläche 107 eines sonst nicht weiter dargestellten, in Richtung des Pfeils 108 bewegbaren Kühlkörpers einstellen.
Wie aus Fig 20 ersichtlich, entwickelt sich bei in Richtung des Pfeils 108 mit der Geschwindigkeit v vorbewegter Kühlfläche 107 auf der Kühlfläche 107 im Bereich der Düsenkammer 104 ein Erstarrungskeil 109, der am bandauslaufseitigen Band der Kammer 104 die Dicke d des fertigen Bandes 110 erreicht. Die Erstarrung ist also im Bereich der Düsenkammer 104 abgeschlossen.
In den Stirnseiten der kühlflächeneinlaufseitigen, bandauslaufseitigen und seitlichen Düsenlippen 111 bis 114 ist jeweils eine flache Kammer 115 bis 118 vorgesehen, der über jeweils eine Leitung 119 bis 122 für den Aufbau eines stirnseitigen Gaskissens 123,124,125,126 Gas zuführbar ist, mit dem sich die Schlitzdüse auf der Kühlfläche 107 und der Oberseite des fertigen Bandes 110 abstützt. Über den Gasdruck in den einzelnen Gaskissen 123 bis 126 ist der Abstand der Düsenlippen 111 bis 114 von der Kühlfläche 107 und dem Band 110 einstellbar.
Das Ausführungsbeispiel der Figuren 21 bis 24 unterscheidet sich von dem der Figuren 18 bis 20 in zwei Merkmalen. Die Zufuhr von Druckgas und die Verteilung von Druckgas erfolgt über leistenartige poröse Körper 127 bis 130, deren der Düsenkammer 135 zugekehrte Seiten einen gasdichten Überzug 129a tragen, so daß das zugeführte Gas vor der porösen Stirnseite eines jeden porösen Körpers 128 bis 130 sich aufbauen und, wie in Fig.24 angedeutet, abströmen kann. Die porösen Körper 127,129,130 sind in keilförmigen Nuten 131 bis 133 fixiert, während der bandauslaufseitige poröse Körper 128 in einer Nut 134 mit parallelen Wänden verstellbar in Richtung auf die Kühlfläche 107 gehalten ist. Auf diese Art und Weise kann sich das Luftkissen mit dem porösen Körper 128 schwankenden Dicken des Bandes anpassen und die Abstützung gewährleisten.
Das zweite von dem Ausführungsbeispiel der Fig.18 bis 20 abweichende Merkmal besteht darin, daß zwischen den die porösen Körper 127 bis 130 enthaltenden Luftkissen und der Düsenkammer 135 Kammern 136,137 angeordnet sind, in die entweder erhitztes Schutzgas über Leitungen 138,139 einführbar ist oder über die aus den Luftkissen austretendes Gas abführbar ist. Durch beide Alternativen soll verhindert werden, daß die Bandoberfläche oxydiert. Vor allem durch die Zufuhr von Schutzgas oder durch die Abfuhr von Gas aus dem Luftkissen über die kühlflächeneinlaufseitige Kammer 136 soll zusätzlich verhindert werden, daß sich zwischen der Kühlfläche 107 und der zugewandten Bandseite Kondensat- und Gasperlen in einem Ausmaß entwickeln, daß die Glätte der Bandoberfläche beeinträchtigt wird.
Da die Kühlfläche 107 in der Regel breiter als das gegossene Band 110 ist, wird von den Bandrändern die Wärme besser als von der Bandmitte abgeführt. Deshalb ist die keilförmige Erstarrungsfront im Bereich der Düsenkammer an den Bandrändern steiler als im mittleren Bandbereich. Dieser Tatsache trägt das Ausführungsbeispiel der Figuren 25 bis 31 Rechnung. Während im Bereich W1 die Erstarrung an den Bandrändern angeschlossen ist, erstreckt sie sich in der Bandmitte über den Bereich W. Durch den im Vergleich zu den anderen Ausführungsbeispielen größeren Abstand des bandauslaufseitigen, einen porösen Körper 140 enthaltenden Luftkissens ist es möglich, daß zwischen den erstarrten Randbereichen 141,142 des Bandes 143 schmelzflüssiges Metall den auslaufseitigen Rand 145 der Düsenkammer 146 passiert und in dem Abschnitt zwischen diesem Rand 145 und dem porösen Körper 140 erstarrt. Wegen des in diesem Bereich aufgebauten Druckes kann schmelzflüssiges Metall nicht unkontrolliert durch den im mittleren Bereich größeren Spalt austreten.
Das Ausführungsbeispiel der Figuren 25 bis 27 unterscheidet sich von den vorhergehenden dadurch, daß der bandauslaufseitige Rand 145 von einer auswechselbaren durch eine Heizeinrichtung 146 beheizte Leiste 147 gebildet wird. Durch diese beheizte Leiste wird ein Einfrieren des Metalls an der Bandoberseite bereits im Bereich des Randes 145 verhindert und deshalb eine glatte Bandoberfläche erzielt. Ferner unterscheidet sich dieses Ausführungsbeispiel von den vorhergehenden noch dadurch, daß die porösen Körper 140 an der einlaufseitigen Düsenlippe und der auslaufseitigen Düsenlippe zumindest einen teilweise runden Querschnitt und eine ebene Stirnfläche haben und in den entsprechend ausgebildeten Nuten um ihre Achsen verdrehbar sind. Dadurch wird erreicht, daß die flachen Stirnseiten der porösen Körper 140 bei jedem Neigungswinkel der Stirnseite der Düse sich zur Kühlfläche und Bandoberfläche parallel stellen. Schließlich besteht ein weiterer Unterschied darin, daß die seitlichen porösen Körper 148 in Nuten 149 höhenverstellbar gelagert sind, um sich in Abhängigkeit von dem Neigungswinkel der Stirnseite der Düse selbständig einzustellen.
Bei dem Ausführungsbeispiel der Figuren 28 und 29 sind die teilweise einen Kreisquerschnitt und eine flache Stirnseite aufweisenden porösen Körper 150 bis 153 in einstellbaren Haltern 154 bis 157 angeordnet, so daß es möglich ist, die Schlitzdüse in ihrer Lage gegenüber der Kühlfläche und davon unabhängig die Halter 154 bis 157 mit den porösen Körpern 150 bis 153 einzustellen. Darüber hinaus sind in dem Düsenkörper auswechselbare Düsenlippen 158,159 eingesetzt, die über Kanäle 160,161 beheizbar sind.
Die gasdurchlässigen porösen Körper 127 bis 130, 140, 150 bis 153 bestehen vorzugsweise aus Sintermaterial, Keramikfaser, Kohlegraphit oder einem ähnlichen Werkstoff nach Möglichkeit mit gewissen Notlaufeigenschaften gegenüber dem Werkstoff der Kühlfläche.
Als Werkstöff für die einsetzbaren, beheizbaren Düsenlippen 145,158,159 eignet sich hochhitzebeständiges Metall, wie Wolfram, Molybden oder eine entsprechende Metallegierung oder ein verschleißfester, hitzeschockbeständiger, möglichst schmelzeabweisender Keramikwerkstoff wie Al₂O₃, SiC, Si₃N₄, ZrO₂, NgO oder dergl. Statt eingesetzter Düsenlippen kann der Düsenkörper aber auch an der Stirnseite mit solchen Materialen aufgepanzert oder aufgesintert sein. Vorzugsweise sind die Düsenlippen beheizt.

Claims

Verfahren zum Herstellen von Metallsträngen in Form von Bändern (7) oder Profilen, bei dem schmelzflüssiges Metall aus einer zwei Düsenlippen (3,4) aufweisenden Schlitzdüse (2) auf die Kühlfläche eines einzigen an der Düse (2) mit engem Spalt vorbeibewegten Kühlkörpers (1) aufgebracht wird,
dadurch gekennzeichnet, daß unter Berücksichtigung der sich beim Angießen auf die bewegte Kühlfläche des Kühlkörpers (1) im Bereich der Düse (2) keilförmig aufbauenden Erstarrungsfront (6) und der Geschwindigkeit der Kühlfläche der freie Spalt zwischen der strangauslaufseitigen Düsenlippe (5) und gegebenenfalls den seitlichen Düsenlippen und der Kühlfläche des Kühlkörpers (1) von einem ein unkontrolliertes Ausfließen des schmelzflüssigen Metalls verhindernden kleinen Anfangswert allmählich auf den der gewünschten Strangdicke entsprechenden, ebenfalls ein unkontrolliertes Ausfließen verhindernden Endwert vergrößert wird, wobei die keilförmig sich aufbauende Erstarrungsfront (6) innerhalb des Bereichs der Düse (2) gehalten wird.
Verfahren zum Herstellen von Metallsträngen in Form von Bändern oder Profilen, bei dem schmelzflüssiges Metall aus einer zwei Düsenlippen aufweisenden Schlitzdüse (9) auf die Kühlfläche eines einzigen an der Düse (9) mit engem Spalt verbeibewegten Kühlkörpers (8) aufgebracht wird,
dadurch gekennzeichnet, daß unter Berücksichtigung der sich beim Angießen auf den von unten nach oben bewegten Kühlflächenteil des Kühlkörpers (8) im Bereich der Düse (2) keilförmig aufbauenden Erstarrungsfront (16) der Schmelzbadspiegel (15) zwischen der Kühlfläche des Kühlkörpers (8) und der seitlich neben dem Kühlkörper (8) angeordneten Düse (9) allmählich bis zur die Strangdicke bestimmenden auslaufseitigen Düsenlippe (11) derart angehoben wird, daß, wenn der Schmelzbadspiegel (15) die auslaufseitige Düsenlippe (11) erreicht, der freie Spalt zwischen der Erstarrungsfront (16) und der auslaufseitigen Düsenlippe (11) ausreichend klein ist, um ein unkontrolliertes Ausfließen des schmelzflüssigen Metalls zu verhindern.
Verfahren nach Anspruch 2,
dadurch gekennzeichnet, daß das Anheben des Schmelzbadspiegels (9) derart erfolgt, daß der freie Spalt zwischen den seitlichen Düsenlippen (13) und der Erstarrungsfront (16) ausreichend klein bleibt, um ein unkontrolliertes Ausfließen des schmelzflüssigen Metalls zu verhindern.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3,
dadurch gekennzeichnet, daß nach dem Angießen die Geschwindigkeit der Kühlfläche des Kühlkörpers (1,8) derart eingestellt wird, daß die Erstarrungsfront im wesentlichen an der auslaufseitigen Düsenlippe (11) endet.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4,
dadurch gekennzeichnet, daß auf die kühlflächenabgewandte Oberfläche des gegossenen Metallbandes aus einer in Bewegungsrichtung der Kühlfläche unmittelbar vor der einen Düse (19) angeordneten weiteren Düse (20) in der gleichen Art wie aus der einen Düse (19) schmelzflüssiges Metall aufgebracht wird.
Verfahren nach Anspruch 5,
dadurch gekennzeichnet, daß das schmelzflüssige Metall aus der weiteren Düse (20) auf das an der Oberfläche noch schmelzflüssige Metallband aus der einen Düse aufgebracht wird.
Verfahren nach Anspruch 5 oder 6,
dadurch gekennzeichnet, daß die kühlflächenabgewandte Oberfläche des einen Metallbandes vor oxydierenden Einflüssen bis zum Aufbringen des weiteren schmelzflüssigen Metalls geschützt wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4,
dadurch gekennzeichnet, daß auf die bewegte Kühlfläche unmittelbar neben dem schmelzflüssigen Metall aus der einen Düse (21) schmelzflüssiges Metall aus einer oder mehreren weiteren Düsen (22) wie aus der einen Düse (21) aufgebracht wird, daß die aus den beiden Düsen (21,22) austretenden Metalle in ihrer schmelzflüssigen Phase im Bereich ihrer Grenzzonen zusammengeführt werden.
Verfahren nach einem der Ansprüche 5 bis 7,
dadurch gekennzeichnet, daß verschiedene Metalle zusammengeführt werden.
Verfahren nach einem der Ansprüche 5 bis 7,
dadurch gekennzeichnet, daß beim Übereinandergießen von mehreren Lagen nach dem Gießen einer jeden Lage das Band eine Kühlstrecke durchläuft, bevor die nächste Lage aufgegossen wird.
Verfahren nach Anspruch 10,
dadurch gekennzeichnet, daß im Bereich jeder Kühlstrecke die kühlflächenabgewandte Oberfläche der jeweiligen Lage unter einer Schutzgasatmosphäre gehalten wird oder dieser Bereich zumindest teilevakuiert wird.
Verfahren nach Anspruch 10 oder 11,
dadurch gekennzeichnet, daß die Länge der Kühlstrecke das 0,8 bis 16fache der Weite der vorgeordneten Düse in Bewegungsrichtung der Kühlfläche des Kühlkörpers beträgt.
Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens zum Gießen von Metallsträngen in Form von Bändern und Profilen nach Anspruch 1, bestehend aus einer zwei Düsenlippen (3,5) aufweisenden Schlitzdüse (2), die mit einem Vorratsbehälter für schmelzflüssiges Metall verbunden ist, und einem einzigen Kühlkörper (1), auf dessen mit engem Spalt vor und insbesondere geneigt zur Stirnseite der Düse (2) angeordnete und relativ zu ihr bewegbare Kühlfläche das schmelzflüssige Metall auftragbar ist,
dadurch gekennzeichnet, daß der strangauslaufseitigen Düsenlippe (5) eine Stellvorrichtung zugeordnet ist, mit der kontrolliert in Abhängigkeit von der sich in Abhängigkeit von der Relativgeschwindigkeit der Kühlfläche des Kühlkörpers (1) gegenüber der Düse (2) bildenden Erstarrungsfront (6) der Abstand der strangauslaufseitigen Düsenlippe (5) von der Kühlfläche des Kühlkörpers (1) von einem kleinen Anfangswert bei Gießbeginn auf einen großen Endwert nach der Anfangsphase einstellbar ist.
Vorrichtung nach Anspruch 13,
dadurch gekennzeichnet, daß die Düse (2) um eine parallel zur Kühlflache des Kühlkörpers (1) und quer zu deren Bewegungsrichtung verlaufenden Achse (3) schwenkbar ist.
Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens zum Gießen von Metallsträngen in Form von Bändern oder Profilen nach Anspruch 1 oder 3, bestehend aus einer zwei Düsenlippen (10,11) aufweisenden Schlitzdüse (9), die mit einem Vorratsbehälter für schmelzflüssiges Metall verbunden ist, und einem einzigen Kühlkörper (8), auf dessen mit engem Spalt vor und insbesondere geneigt zur Stirnseite der Düse (9) angeordnete und relativ zu ihr bewegte Kühlfläche das schmelzflüssige Metall auftragbar ist,
dadurch gekennzeichnet, daß die Kühlfläche des Kühlkörpers (8) im Bereich der Düse (9) gegenüber der Horizontalen geneigt angeordnet ist, wobei Mittel zur kontrollierten Einstellung des Schmelzbadspiegels in der Düse (2) in Abhängigkeit von der sich in Abhängigkeit von der Relativgeschwindigkeit der Kühlfläche des Kühlkörpers (8) gegenüber der Düse (9) bildenden Erstarrungsfront vorgesehen sind, die den Schmelzbadspiegel von einem niedrigen Anfangsniveau bei Gießbeginn auf ein hohes Endniveau nach der Anfangsphase anheben, so daß die Länge der Erstarrungsfront dem Abstand der strangein- und auslaufseitigen Düsenlippen (10,11) am Ende der Anfangsphase entspricht.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 13 bis 15,
dadurch gekennzeichnet, daß in die Schlitzdüse (Gießspalt) schmelzflüssiges Metall aus zwei parallel zueinander angeordneten Düsenschlitzen (19,20) speisbar ist.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 13 bis 16,
dadurch gekennzeichnet, daß die Düse (9,33,34) an ihren seitlichen Düsenlippen vorstehende Ansätze (13,14,35) als Spritzschutz aufweist.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 13 bis 17,
dadurch gekennzeichnet, daß die strangauslaufseitige Düsenlippe (17) gegenüber Druck ausweichbar gelagert ist.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 13 bis 18,
dadurch gekennzeichnet, daß in Bewegungsrichtung der Kühlfläche zwei oder mehr Düsen (19,20,25,26,27;21,22) eng hinter- oder nebeneinander angeordnet sind.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 13 bis 18,
dadurch gekennzeichnet, daß in einer Schlitzdüse zwei oder mehr Düsenschlitze (25,26,27) in Bewegungsrichtung der Kühlfläche hintereinander und parallel zueinander angeordnet sind, wobei der Abstand zwischen zwei benachbarten Düsenschlitzen das 0,8 bis 16fache der Weite des jeweils vorgelagerten Düsenschlitzes beträgt.
Vorrichtung nach Anspruch 20,
dadurch gekennzeichnet, daß zwischen den Düsenschlitzen (25,26,27) Zwischenräume oberhalb des Bandes vorgesehen sind, die teilevakuierbar oder mit einem Schutzgas beaufschlagbar sind.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 13 bis 21,
dadurch gekennzeichnet, daß die strangauslaufseitige Düsenlippe (36,37) derart profiliert ist, daß sie zur Kühlfläche des Kühlkörpers (38,39) einen über die Strangbreite unterschiedlich weiten Spalt bildet, und die kühlflächeneinlaufseitige Düsenlippe (40,41) entsprechend dem Profil der strangauslaufseitigen Düsenlippe (36,37) in Bewegungsrichtung der Kühlfläche des Kühlkörpers (38,39) derart versetzt ist, daß im Bereich eines großen Spaltes die kühlflächeneinlaufseitige Düsenlippe (40,41) von der strangauslaufseitigen Düsenlippe (36,37) einen größeren Abstand als im Bereich eines kleinen Spaltes hat.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 13 bis 22,
dadurch gekennzeichnet, daß in der Oberfläche des Kühlkörpers ein Profil eingelassen ist.
Vorrichtung zum Gießen von Metallsträngen, insbesondere Metallbändern, nach Anspruch 13 oder 15,
dadurch gekennzeichnet, daß die Schlitzdüse (101) mit ihrem stirnseitigen Rand (111 bis 114) über ein oder mehrere Gaskissen (123 bis 126) auf der Kühlfläche (107) und der freien Oberfläche des gegossenen Metallbandes (110) abstützbar ist.
Vorrichtung nach Anspruch 24,
dadurch gekennzeichnet, daß das oder die Gaskissen (123 bis 126) einen geschlossenen Ring bilden.
Vorrichtung nach Anspruch 24 oder 25,
dadurch gekennzeichnet, daß der Gasdruck in den Gaskissen (123 bis 126) einstellbar ist.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 24 bis 26,
dadurch gekennzeichnet, daß zwischen dem oder den Gaskissen (127 bis 130) und zumindest der kühlflächeneinlaufseitigen Düsenlippe eine Kammer (136,137) vorgesehen ist, die teilevakuiert ist oder über die erhitztes Gas zuführbar ist.
Vorrichtung nach Anspruch 27,
dadurch gekennzeichnet, daß entsprechende Kammern vor den seitlichen Düsenlippen angeordnet sind.
Vorrichtung nach Anspruch 27 oder 28,
dadurch gekennzeichnet, daß eine entsprechende Kammer (137) vor der strangauslaufseitigen Düsenlippe angeordnet ist.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 24 bis 29,
dadurch gekennzeichnet, daß zumindest das kühlflächeneinlaufseitige Gaskissen (123) mit erhitztem Gas beaufschlagbar ist.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 24 bis 30,
dadurch gekennzeichnet, daß das oder die Gaskissen (127 bis 130) einen porösen Körper enthalten, über den das zum Druckaufbau benötigte Gas zuführbar ist.
Vorrichtung nach Anspruch 31,
dadurch gekennzeichnet, daß der poröse Körper (128) in einer Führung (134) des Schlitzdüsenkörpers (102) derart beweglich gehalten ist, daß er sich selbständig auf die Lage der Kühlfläche und/oder der Strangoberfläche einstellt.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 24 bis 32,
dadurch gekennzeichnet, daß die zugeordneten Kammern gegebenenfalls zusammen mit den porösen Körpern (150,151) individuell relativ zum Schlitzdüsenkörper in ihrer Lage einstellbar sind.