EP0685281B1 - Verfahren und Anlage zum Stranggiessen von endabmessungsnahen Giessformaten - Google Patents
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Classifications
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- B22D11/00—Continuous casting of metals, i.e. casting in indefinite lengths
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- B22D11/14—Plants for continuous casting
Definitions
- the invention relates to a method and a plant for the continuous casting of Casting formats close to the final dimensions for further cold forming Non-ferrous metals, especially from strips, bars or tubes Copper or copper alloys.
- EP 0203867 B1 describes a device for the continuous casting of Metal products known in which the liquid metal from a Pouring ladle into a continuously loaded form and from there one Extractor and secondary cooling device is supplied. After Through solidification, the finished belt is deflected and on one Coiler device wrapped.
- the device known from this document has neither means for Surface treatment of the belt still for cross division.
- the invention aims to provide a method and an installation for to create continuous casting of any profiles with the constructively simple means endless casting strands made of copper or Copper alloys with a minimum of metallic losses in the Desired delivery quality and formats for later cold forming to be brought.
- the strip is continuously cast in a vertical position, the tape being pulled off centrically after it solidifies and directly into a surface treatment machine is threaded. Because of the exact Leading the strand emerging vertically from the mold is the It is not necessary to use a threading machine. With a system with oscillating mold and continuous strand movement are above it Furthermore, no special facilities for adapting the Surface treatment machine required for the strand movement.
- a special product free of segregation is used when a high-frequency moving vertical mold and more linear Strand withdrawal speed produced.
- the strip which is free of defects after the removal of surface material can then be treated as desired, for example bent and wound up immediately thereafter.
- This process is of particular importance in the continuous casting of alloys which tend to segregate, in particular tin-bronze or phosphorus-deoxidized copper.
- tin bronzes on the strand surface can have brittle phases due to tin accumulations, which lead to the formation of surface cracks. If, for example, such a strip is bent without pretreatment, these cracks are reinforced in the following way: The surface cracks on the outside of the curved band deepen, the cracks on the inside are first compressed, and become particularly wide when bent back later due to the previous upsetting.
- the surface removal still takes place vertically Area of the tape removed the brittle phase, so that subsequently Band can be deformed as desired.
- Band quality is u. a. by reducing the mechanical Processing increases yield and by avoiding Surface defects significantly expanded the production program.
- the system according to the invention requires only one with the foundation connected base frame on which the pulling device, the Surface processing device, the separator and, if necessary, the Belt deflection are arranged.
- the usually higher ones The investment costs of a vertical system are clear decreased.
- An arrangement of a quiver offers a particular advantage in the strand take-off direction immediately below the separating device, because with it the production of particularly bend-sensitive material becomes possible.
- FIG. 1 shows one arranged on a casting platform 53 Casting device, consisting of a distributor 11, a hot-top 12, a mold 13, including an oscillation drive 14 Secondary cooling is connected, which is above one Cooling water distributor 15 is arranged on the guide rollers 16th are provided.
- the casting device becomes a strand S by means of a pull-out device 22 deducted in the vertical direction.
- a pull-out device 22 deducted in the vertical direction.
- a milling machine 23 close in the direction of the tape Surface treatment machine, here a milling machine 23, and one Separating device, here a pair of scissors 24, which together on a the base frame 21 connected to the hut foundation 51 are arranged.
- the devices for extending 22, for surface treatment 23 and Disconnect 24 are accessible from a work platform 52, which one Has opening 54 through which the connection of the devices 22 to 23 with the base frame 21 permits.
- the base frame 21 receives a bending device 25 and a conveyor device 41.
- the strand S is deflected in its conveying direction by the bending device 25 and fed to a strip reel or strip rolling machine 31 arranged on a base frame part 26.
- the strand S itself can - as above described - deflected by closing the bending device 25 and a reel or reel-in 31 are fed.
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Description
Die Erfindung betrifft ein Verfahren
und eine Anlage zum Stranggießen von
endabmessungsnahen Gießformaten zur weiteren Kaltumformung aus
Nichteisenmetallen, insbesondere von Bändern, Stangen oder Rohren aus
Kupfer oder Kupferlegierungen.
In vertikalen oder in horizontalen Stranggießanlagen werden
verschiedene Gießformate wie Bänder, Stangen oder Rohre endlos
vergossen. Das Flüssigmetall wird dabei einer gekühlten Kokille
zugeführt, die dem Metall die Wärme entzieht und eine feste Strangschale
entstehen läßt.
So ist aus der EP 0203867 B1 eine Vorrichtung zum Stranggießen von
Metallerzeugnissen bekannt, bei der das Flüssigmetall aus einer
Gießpfanne in eine kontinuierlich beschickte Form und von dort einer
Abzugs- und sekundären Kühlvorrichtung zugeführt wird. Nach der
Durcherstarrung wird das fertige Band umgelenkt und auf einer
Haspeleinrichtung gewickelt.
Die aus dieser Schrift bekannte Einrichtung weist weder Mittel zur
Oberflächenbehandlung des Bandes noch zur Querteilung auf.
Bei horizontalen Stranggießanlagen für Nichteisenmetalle ist es bekannt,
zur spanabhebenden Bearbeitung beispielsweise Fräsmaschinen einzusetzen
und für die Querteilung der Bänder fliegende Scheren zu verwenden.
Die Erfindung verfolgt das Ziel, ein Verfahren und eine Anlage zum
kontinuierlichen Gießen von beliebigen Profilen zu schaffen, bei der mit
konstruktiv einfachen Mitteln endlose Gießstränge aus Kupfer bzw.
Kupferlegierungen bei einem Minimum von metallischen Verlusten in die
gewünschte Abgabequalität sowie -formate zur späteren Kaltumformung
gebracht werden.
Die Erfindung erreicht dieses Ziel durch die Merkmale des
Verfahrensanspruches 1 und des Vorrichtungsanspruches 7.
Erfindungsgemäß wird das Band in einer vertikalen Lage stranggegossen,
wobei das Band nach seiner Erstarrung zentrisch abgezogen und direkt in
eine Oberflächenbehandlungsmaschine eingefädelt wird. Durch das exakte
Führen des vertikal aus der Kokille austretenden Stranges ist der
Einsatz einer Einfädelmaschine nicht erforderlich. Bei einer Anlage mit
oszillierender Kokille und kontinuierlicher Strangbewegung sind darüber
hinaus keine besonderen Einrichtungen für die Anpassung der
Oberflächenbehandlungsmaschine an die Strangbewegung erforderlich.
Da durch das Vertikalgießen mit oszillierender Kokille nicht nur die bei
stehender Kokille auftretenden Ziehmarken wegfallen, sondern auch die
Seigerungen die in geringem Maße die Bandoberfläche beeinflussen,
ist nur eine geringe Menge an Oberflächenmaterial abzutragen.
Ein besonderes seigerungsfreies Produkt wird beim Einsatz einer
hochfrequent bewegten Vertikalkokille und linearer
Strangabzugsgeschwindigkeit hergestellt.
Das nach dem Abtragen von Oberflächenmaterial fehlerfreie Band kann
anschließend beliebig behandelt werden, beispielsweise gebogen und
unmittelbar danach aufgewickelt werden. Dieses Verfahren ist von
besonderer Bedeutung beim Stranggießen von zu Seigerungen neigenden
Legierungen, insbesondere von Zinn - Bronzen oder phosphordesoxidiertem
Kupfer. So können beispielsweise Zinn - Bronzen auf der Strangoberfläche
durch Zinnanreichungen spröde Phasen aufweisen, welche zur Bildung von
Oberflächenrissen fuhren. Wird beispielsweise ein solches Band ohne
Vorbehandlung gebogen, so verstärken sich diese Risse in folgender
Weise:
Die Oberflächenrisse auf der Außenseite des gebogenen Bandes vertiefen sich, die Risse auf der Innenseite werden zunächst zusammengedrückt, und werden beim späteren Zurückbiegen durch das vorhergehende Stauchen besonders breit.
Die Oberflächenrisse auf der Außenseite des gebogenen Bandes vertiefen sich, die Risse auf der Innenseite werden zunächst zusammengedrückt, und werden beim späteren Zurückbiegen durch das vorhergehende Stauchen besonders breit.
Erfindungsgemäß wird durch die Oberflächenabtragung noch im vertikalen
Bereich des Bandes die Sprödphase abgetragen, so daß anschließend das
Band beliebig verformt werden kann. Neben der Verbesserung der
Bandqualität wird u. a. durch die Verminderung der mechanischen
Bearbeitung die Ausbringung erhöht und durch die Vermeidung von
Oberflächenfehlern das Produktionsprogramm deutlich erweitert.
Die erfindungsgemäße Anlage erfordert nur einen mit dem Fundament
verbundenen Grundrahmen, auf dem die Zieheinrichtung, die
Oberflächenbearbeitungseinrichtung, die Trenneinrichtung und ggfs. die
Bandumlenkung angeordnet sind. Die üblicherweise höheren
Investitionskosten einer Vertikalanlage werden damit deutlich
verringert.
Wird die Oberflächenbearbeitungsmaschine nach der Bandumlenkung in der
Horizontalen installiert, so wird eine äußerst aufwendige Bandrückbiege-und
Richtmaschine zum exakten Einfädeln des Bandes in die
Oberflächenbearbeitungseinrichtung erforderlich.
Ein besonderer Vorteil bietet sich an bei einer Anordnung eines Köchers
in Strangabzugsrichtung unmittelbar unter der Trenneinrichtung, da damit
die Produktion von besonders biegeempfindlichen Material möglich wird.
Ein Beispiel der Erfindung ist in der beigefügten Zeichnung dargelegt.
Dabei zeigt die einzige Figur 1 eine auf einer Gießbühne 53 angeordneten
Gießeinrichtung, bestehend aus einem Verteiler 11, einem Hot-top 12,
einer Kokille 13, die mit einem Oszillationsantrieb 14 einschließlich
Sekundärkühlung in Verbindung steht, welcher über einem
Kühlwasserverteiler 15 angeordnet ist, an dem Führungsrollen 16
vorgesehen sind.
Aus der Gießeinrichtung wird ein Strang S durch eine Ausziehvorrichtung
22 in vertikaler Richtung abgezogen. An die Ausziehvorrichtung 22
schließen sich in Bandführungsrichtung eine
Oberflächenbehandlungsmaschine, hier eine Fräsmaschine 23, sowie eine
Trenneinrichtung, hier eine Schere 24, an, die gemeinsam auf einem mit
dem Hüttenfundament 51 verbundenen Grundrahmen 21 angeordnet sind.
Die Einrichtungen zum Ausziehen 22, zur Oberflächenbehandlung 23 und zum
Trennen 24 sind von einer Arbeitsbühne 52 erreichbar, welche eine
Öffnung 54 aufweist, durch die die Verbindung der Einrichtungen 22 bis
23 mit dem Grundrahmen 21 zuläßt.
Der Grundrahmen 21 nimmt eine Biegeeinrichtung 25 und eine
Fördereinrichtung 41 auf.
Durch die Biegeeinrichtung 25 wird der Strang S in seiner Förderrichtung umgelenkt und einer auf einen Grundrahmenteil 26 angeordneten Bandhaspel bzw. Bandeinrollmaschine 31 zugeführt.
Durch die Biegeeinrichtung 25 wird der Strang S in seiner Förderrichtung umgelenkt und einer auf einen Grundrahmenteil 26 angeordneten Bandhaspel bzw. Bandeinrollmaschine 31 zugeführt.
Bei Öffnung oder Wegfall der Biegeeinrichtung 25 wird der Strang S oder
der Kaltstrang A von der Fördereinrichtung 41 einem im Hüttenfundament
51 vorgesehenen Köcher 42 zugeführt. Der Strang S selber kann - wie oben
beschrieben - durch Schließen der Biegeeinrichtung 25 umgelenkt und
eine Bandhaspel oder -einrollmaschine 31 zugeführt werden.
- 11
- Gießeinrichtung
- 12
- Verteiler
- 13
- Hot-top
- 14
- Kokille
- 15
- Oszillationsantrieb und Sekundärkühlung
- 16
- Kühlwasserverteiler
- 17
- Führungsrollen
Maschinen - 21
- Grundrahmen
- 22
- Auszieheinrichtung
- 23
- Oberflächenbehandlungseinrichtung
- 24
- Trenneinrichtung
- 25
- Förder- und Biegeeinrichtung
- 26
- Grundrahmenteil
Wickeln - 31
- Bandhaspel bzw. Bandeinrollmaschine
vertikale Einrichtung - 41
- Fördereinrichtung
- 42
- Köcher
Bühnen - 51
- Hüttenfundament
- 52
- Arbeitsbühne
- 53
- Gießbühne
- 54
- Öffnung
- S
- Strang
- A
- Kaltstrang
Claims (12)
- Verfahren zum Stranggießen von zur weiteren Kaltumformung vorgesehenen endabmessungsnahen Gießformaten aus Nichteisenmetallen, insbesondere von Bändern, Stangen oder Rohren aus Kupfer oder Kupferlegierungen, bei dem die Schmelze in einer Vertikalkokille kontinuierlich gegossen und der erstarrte Strang zentrisch geführt senkrecht abgezogen direkt in eine Oberflächenbehandlungsmaschine eingefädelt wird, in der die Oberfläche des Stranges abgetragen wird und bei dem im Anschluß daran der bezüglich seiner Oberfläche fertige Strang vorgebbar quer abgetrennt wird, bevor abschließend die maßkorrekten Strangstücke der Anlage entnommen werden.
- Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Vertikalkokille insbesondere hochfrequent oszilliert und der Strang mit linearer Geschwindigkeit nach unten gefördert wird.
- Verfahren nach Anspruch 1 oder 2,
dadurch gekennzeichnet, daß der bezüglich seiner Oberfläche fertige Strang vor dem Abtrennen und vor seiner Entnahme aus der Anlage gebogen und gewickelt wird. - Verfahren nach Anspruch 3,
dadurch gekennzeichnet, daß der Strang bei Erreichen eines vorgebbaren Bundgewichtes quer abgetrennt wird. - Verfahren nach einem der oben genannten Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, daß die Oberflächenabtragtiefe kleiner 5 % der Strangdicke beträgt. - Verfahren nach Anspruch 5,
dadurch gekennzeichnet, daß die Oberfläche des Stranges mechanisch abgetragen wird, z. B. durch eine Fräs- oder Schäleinrichtung - Anlage zum Vertikalgießen von zur weiteren Kaltumformung vorgesehenen endabmessungsnahen Gießformaten aus Nichteisenmetallen mit einem Verteiler, der mit einem Eingießtrichter in Verbindung steht, welcher an eine senkrecht angeordnete Kokille angeschlossen ist, zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
daß ein mit einem Fundament (51) verbundener Grundrahmen (21) vorgesehen ist, auf dem senkrecht zentrisch unter der Vertikalkokille in Reihe eine Auszieheinrichtung (22), eine Oberflächenbearbeitungseinrichtung (23), eine Quertrenneinrichtung (24) und eine Fördereinrichtung (25 bzw. 41) vorgesehen sind. - Anlage nach Anspruch 7,
dadurch gekennzeichnet, daß die Oberflächenbearbeitungseinrichtung (23) eine spanabhebende Maschine ist, z. B. eine Fräs- oder Schälmaschine. - Anlage nach Anspruch 7,
dadurch gekennzeichnet, daß die Quertrenneinrichtung (24) ein mechanisches Schneidegerät ist, z. B. eine Schere. - Anlage nach einem der Ansprüche 7 bis 9,
dadurch gekennzeichnet, daß in Bandabzugsrichtung hinter der Quertrenneinrichtung (24) und der Fördereinrichtung (41) sich ein Köcher (42) anschließt. - Anlage nach einem der Ansprüche 7 bis 9,
dadurch gekennzeichnet, daß die in Bandabzugsrichtung hinter der Quertrenneinrichtung (24) vorgesehene Fördereinrichtung (25) zugleich als Biegeeinrichtung ausgebildet ist, an die sich eine Bandwickel- bzw. Bandeinrolleinrichtung (31) anschließt. - Anlage nach Anspruch 10 oder 11,
dadurch gekennzeichnet, daß die Förder- und Biegeeinrichtung (25) und die Fördereinrichtung (41) in der Weise ausgestaltet sind, daß der Einsatz eines Kaltstranges (A) erfolgen kann.
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