EP0622138B1 - Verfahren und Vorrichtung zur Herstellung mindestens eines Metallbandes mit schmaler Breite sowie Metallband nach diesem Verfahren hergestellt - Google Patents

Verfahren und Vorrichtung zur Herstellung mindestens eines Metallbandes mit schmaler Breite sowie Metallband nach diesem Verfahren hergestellt Download PDF

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EP0622138B1
EP0622138B1 EP94400850A EP94400850A EP0622138B1 EP 0622138 B1 EP0622138 B1 EP 0622138B1 EP 94400850 A EP94400850 A EP 94400850A EP 94400850 A EP94400850 A EP 94400850A EP 0622138 B1 EP0622138 B1 EP 0622138B1
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EP
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orifice
molten material
channel
metal strip
cooling surface
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EP94400850A
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Christian Forest
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Imphy SA
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Imphy SA
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Publication date
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B22—CASTING; POWDER METALLURGY
    • B22D—CASTING OF METALS; CASTING OF OTHER SUBSTANCES BY THE SAME PROCESSES OR DEVICES
    • B22D11/00—Continuous casting of metals, i.e. casting in indefinite lengths
    • B22D11/06—Continuous casting of metals, i.e. casting in indefinite lengths into moulds with travelling walls, e.g. with rolls, plates, belts, caterpillars
    • B22D11/0637—Accessories therefor
    • B22D11/0648—Casting surfaces
    • B22D11/0651—Casting wheels
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B22—CASTING; POWDER METALLURGY
    • B22D—CASTING OF METALS; CASTING OF OTHER SUBSTANCES BY THE SAME PROCESSES OR DEVICES
    • B22D11/00—Continuous casting of metals, i.e. casting in indefinite lengths
    • B22D11/06—Continuous casting of metals, i.e. casting in indefinite lengths into moulds with travelling walls, e.g. with rolls, plates, belts, caterpillars
    • B22D11/0637—Accessories therefor
    • B22D11/064—Accessories therefor for supplying molten metal
    • B22D11/0642—Nozzles

Definitions

  • the present invention relates to a method and a device for producing at least one narrow metal strip as well as a strip metallic produced by this process.
  • band is meant a body of form elongated and whose transverse dimensions are very less than its length.
  • the wires, the leaves as well that metallic ribbons are for example considered like metal bands.
  • tapes metal of particular dimensions and in particular require that these strips have a minimum thickness for guarantee, for example, their resistance to oxidation hot when in contact with a medium strongly oxidizing as for example for supports metallic catalysts.
  • Such orifices are regularly arranged at the lower end of the nozzle in a direction transverse to the direction of travel from the surface of the cooling member and are facing downward facing said surface of cooling.
  • the cooling member is formed by example by a wheel.
  • This technique allows training on the metal strips cooling surface small width between 0.5 and 1.5mm and of which the thickness is limited to certain values which depend widths of these strips.
  • an orifice of diameter equal to 1mm allows for example to form on the cooling surface a metal strip of width equal to 1mm and whose thickness cannot exceed 30 ⁇ m which is unacceptable for applications where thickness minimum 40 ⁇ m is required.
  • the Applicant has considered to logical way to increase the diameter of the holes nozzle circulars so that the thickness of the strips metal is higher.
  • the object of the invention is to remedy these disadvantages by proposing a method and a device of at least one weak metallic strip width and having a greater thickness by compared to that of the metal strips obtained by the previously cited technique of the prior art.
  • the subject of the invention is also a strip narrow metal obtained by the process mentioned above, characterized in that said metal strip has a width less than or equal to 2mm and has a thickness greater than or equal to 30 ⁇ m.
  • the device designated as a whole by the reference 1 is intended the development of at least one metal strip 2 of narrow width and includes a metallurgical container 3, called a distributor, containing a molten material 4.
  • the metallurgical container 3 has for example a general shape flared upwards 3a and its section transverse is rectangular.
  • the molten material 4 contained in the metallurgical vessel 3 is maintained at a temperature higher than its melting temperature by means of example of a conventional induction coil and not shown, arranged around said container 3 and on all its height.
  • the molten material is formed for example by a metal alloy of the following weight composition: chromium from 15 to 25%, aluminum from 4 to 10%, the rest being made up of iron and possibly rare earths or elements assimilated to rare earths.
  • the metallurgical container 3 comprises in its constricted lower part 3b, a nozzle 10 communicating with said container 3 and integral with it by conventional means not shown.
  • the nozzle 10 is for example provided on its upper external face with a corresponding thread to a thread located on the inner wall of a conduit arranged in the bottom of the container 3, allowing thus its fixing by screwing.
  • nozzle 10 is formed of a vertical body 11 in which is formed a internal channel 12 communicating with the metallurgical vessel 3 and allowing the flow of molten metal 4 towards one of the lower ends 10a of the nozzle 10.
  • the vertical body 11 is provided in its part bottom of a horizontal plate 11a perpendicular to the side walls of the vertical body 11 and comprising at least one opening 13.
  • the device 1 also comprises at least one mobile cooling surface 20 located under the nozzle 10 and opposite the orifice 13.
  • This cooling surface 20, formed for example by the surface of a wheel 21, is provided at least one groove 22 disposed opposite the orifice 13 and in alignment with it.
  • the orifice 13 has an elongated shape according to the direction of movement of the cooling surface 20 and which is contained in a substantially horizontal plane.
  • the orifice 13 has the function of allowing ejection of the molten material 4 towards the cooling surface 20, and its shape favors the ejection of said molten material in the groove 22 placed opposite said orifice 13 in which it is solidifies by forming the metal strip 2.
  • this molten material is subjected to a sufficiently high pressure when placing the container metallurgical 3 in communication with pressure atmospheric and having sufficient height of molten material in said metallurgical vessel 3.
  • the plate 11a of the vertical body 11 is provided with four orifices 13 identical parallel to each other and regularly spaced apart by a significantly greater distance to the greatest width of each orifice 13 and by example equal to 1.5 times the largest width of the orifice.
  • the cooling surface 20 wheel 21 has four grooves 22 arranged each opposite an orifice 13 of the nozzle 10 and parallel to each other.
  • the respective dimensions of the grooves 22 and orifices 13 are judiciously chosen to obtain metal strips 2 of a given width and of which the thickness is reinforced compared to that of strips metal obtained in a conventional manner by casting of molten metal on a cooling surface to through circular holes.
  • the Applicant has also found that the use of a nozzle with elongated orifices to eject molten material onto a surface of smooth cooling is not satisfactory given that we increase the width of the bands further formed as their thickness.
  • each groove 22 in its upper part 22a is greater than the largest width of each hole 13.
  • each groove 22 in its upper part 22a is between 1.5 and 5 times the largest width of each hole 13 and is for example equal to 1.75 times the largest width of each orifice.
  • each groove 22 is between one and twenty times the thickness of the strip 2, preferably between one and ten times this thickness and more preferably between and five times the thickness of the metal strip 2.
  • each groove 22 is 4.5 times the target thickness of the strip metallic.
  • each groove 22 has a trapezoidal transverse profile, but this shape is in no way limiting and, transverse profiles V-shaped or semi-circular can be considered.
  • Each orifice 13 is located at a distance of the cooling surface 20 of between 0.1 and 2mm, preferably between 0.1 and 1mm and by example equal to 0.5mm.
  • each orifice 13 has a shape oblong, but can also take elongated shapes various depending on the desired geometry for metal strips 2.
  • each orifice 13 is less at 6mm, preferably less than 3mm and by example equal to 2.8mm.
  • the linear speed of movement of the cooling surface 20 is between 10 and 60m / s and preferably between 30 and 45m / s.
  • the metal bands 2 produced by the process according to the invention have a smaller width or equal to 2mm and a thickness greater than or equal to 30 ⁇ m.
  • an orifice nozzle circular diameter of 1.1mm would have allowed to obtain a metal strip 1.2mm wide and 30 ⁇ m thick.

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Continuous Casting (AREA)

Claims (16)

  1. Verfahren zur Herstellung von zumindest einem Metallband (2) geringer Breite aus dem von einem Schmelzmaterial (4), das auf einer Temperatur höher als seine Schmelztemperatur gehalten und in einem metallurgischen Behälter (3) enthalten ist, wobei das Verfahren vorsieht, das Schmelzmaterial (4) durch eine Spritzdüse (10), die fest mit dem metallurgischen Behälter (3) verbunden ist, zu spritzen, und das Schmelzmaterial (4) auf einer Kühlfläche (20) zu verfestigen, die unterhalb der Spritzdüse (10) beweglich angeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, daß:
    - das Schmelzmaterial (4) einen Druck zumindest gleich dem Atmosphärendruck unterworfen wird,
    - das Schmelzmaterial (4) durch eine Spritzdüse (13) länglicher Form gespritzt wird, die am unteren Teil (10a) der Spritzdüse vorgesehen ist,
    - das Schmelzmaterial in zumindest einer Nut (22) sich verfestigen gelassen wird, die auf der Kühlfläche (20) vorgesehen und gegenüberliegend zu der Spritzdüse (13) sowie in Ausrichtung mit dieser angeordnet ist,
    - und gleichzeitig die Kühlfläche (20) entlang der Längsrichtung der Nut (22) verschoben wird.
  2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die lineare Verschiebungsgeschwindigkeit der Kühlfläche (20) zwischen 10 und 60 m/s und bevorzugt zwischen 30 und 45 m/s beträgt.
  3. Vorrichtung zur Herstellung von zumindest einem Metallband (2) geringer Breite zur Durchführung des Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 und 2 und aufweisend:
    einen metallurgischen Behälter (3), der ein Schmelzmaterial (4) enthält, das auf eine Temperatur größer als seine Schmelztemperatur gehalten ist und in seinem unteren Teil (3b) zumindest eine Spritzdüse (10) umfaßt, die mit ihm in Verbindung steht und an einer ihrer Enden, dem unteren Ende (10a) mit zumindest einer Öffnung (13) zum Austragen des Schmelzmaterials (4) versehen ist,
    zumindest eine bewegliche Kühlfläche (20), die unter der Spritzdüse (10) bezüglich der Öffnung angeordnet ist und dazu bestimmt ist, das Schmelzmaterial (4) aufzunehmen und zu verfestigen,
    dadurch gekennzeichnet, daß der metallurgische Behälter (3), der das Schmelzmaterial (4) enthält, sich auf einem Druck zumindest gleich dem Atmosphärendruck befindet, und daß die Öffnung (13) eine längliche Form folgend der Verschiebungsrichtung der Kühlfläche (20) aufweist und in einer im wesentlichen horizontalen Ebene enthalten ist, wobei die Kühlfläche (20) mit zumindest einer Nut (22) versehen ist, die gegenüberliegend zu der Öffnung (13) sowie in Ausrichtung mit dieser angeordnet ist.
  4. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Breite der Nut (22) in ihrem oberen Teil (22a) größer als die größte Breite der Öffnung (13) ist.
  5. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Breite der Nut (22) in ihrem oberen Teil (22a) dem 1,5- bis 5-fachen der größten Breite dieser Öffnung 13 entspricht.
  6. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 3 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Tiefe der Nut (22) zwischen dem 1- und 20-fachen der Dicke des Metallbands (2) beträgt.
  7. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Tiefe der Nut (22) zwischen dem 1- und 10-fachen der Dicke des Metallbands (2) entspricht.
  8. Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Tiefe der Nut (22) bevorzugt zwischen dem 1- und 5-fachen der Dicke des Metallbands (2) beträgt.
  9. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 3 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Nut (22) ein trapezförmiges Querschnittsprofil hat.
  10. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 3 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Nut (22) ein V-förmiges Querschnittsprofil hat.
  11. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 3 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Nut (22) ein halbkreisförmiges Querschnittsprofil hat.
  12. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Öffnung (13) der Spritzdüse (10) unter einem Abstand von der Kühlfläche (20) zwischen 0,1 und 2 mm, bevorzugt zwischen 0,1 und 1 mm angeordnet ist.
  13. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 3 und 12, dadurch gekennzeichnet, daß die Länge der Öffnung (13) kleiner als 6 mm, bevorzugt kleiner als 3 mm ist.
  14. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 3, 12 und 13, dadurch gekennzeichnet, daß die Öffnung (13) eine längliche Form hat.
  15. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Nut (22) auf einer Radoberfläche vorgesehen ist.
  16. Metallband (2) schwacher Breite, das durch das Verfahren nach einem der Ansprüche 1 und 2 erhalten wird, dadurch gekennzeichnet, daß das Metallband (2) eine Breite kleiner oder gleich 2 mm und eine Dicke größer oder gleich 30 µm aufweist.
EP94400850A 1993-04-28 1994-04-19 Verfahren und Vorrichtung zur Herstellung mindestens eines Metallbandes mit schmaler Breite sowie Metallband nach diesem Verfahren hergestellt Expired - Lifetime EP0622138B1 (de)

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EP0622138A1 EP0622138A1 (de) 1994-11-02
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