EP0737117A1 - Verfahren und vorrichtung zum angiessen eines endabmessungsnahen metallbandes - Google Patents

Verfahren und vorrichtung zum angiessen eines endabmessungsnahen metallbandes

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EP0737117A1
EP0737117A1 EP95903251A EP95903251A EP0737117A1 EP 0737117 A1 EP0737117 A1 EP 0737117A1 EP 95903251 A EP95903251 A EP 95903251A EP 95903251 A EP95903251 A EP 95903251A EP 0737117 A1 EP0737117 A1 EP 0737117A1
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shut
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    • B22—CASTING; POWDER METALLURGY
    • B22D—CASTING OF METALS; CASTING OF OTHER SUBSTANCES BY THE SAME PROCESSES OR DEVICES
    • B22D41/00—Casting melt-holding vessels, e.g. ladles, tundishes, cups or the like
    • B22D41/14—Closures
    • 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
    • B22D11/0631—Continuous casting of metals, i.e. casting in indefinite lengths into moulds with travelling walls, e.g. with rolls, plates, belts, caterpillars formed by a travelling straight surface, e.g. through-like moulds, a belt
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B22—CASTING; POWDER METALLURGY
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    • 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

Definitions

  • the invention relates to a method for casting a metal strip close to the final dimensions onto a with a
  • Melting receptacle and a belt conveyor provided with a conveyor belt, in which a metal melt, in particular made of steel, flows out via a pouring nozzle via a pouring nozzle via a closable, pressurizable pouring chamber and a siphon connected to a pressurizable main chamber.
  • the invention has set itself the goal of demonstrating a method and the necessary device with which a safe displacement of the air is ensured during the start-up phase.
  • the pouring nozzle Before starting, the pouring nozzle is filled with liquid melt up to the shut-off located in the area of the mouth.
  • Shut-off devices which allow controlled opening are used, in such a way that at the beginning of the opening there is a slot across the entire width of the pouring nozzle.
  • the casting pressure is chosen so that the melt emerges at high speed during this first slot-shaped opening of the mouth of the pouring channel.
  • the air below the barrier is entrained. This entrainment of the extremely small amounts of air in the region of the mouth of the pouring nozzle is further promoted by the trumpet-like design of the inside of the pouring nozzle facing away from the metal receptacle.
  • FIG. 1 shows the scheme of starting.
  • Figure 1 shows schematically the start-up phase. Before the start of casting, this is a main chamber 11 and a pouring chamber
  • the main chamber 11 and the pouring chamber 12 are separated by a wall 13. Shortly before the start of casting
  • Vacuum P is raised and an o y in the main chamber
  • Differential melting level of. H. is set.
  • the differential mirror X ⁇ h refers to the liquid metal level H that occurs during the casting operation on the conveyor belt or to the inside 16 of the pouring nozzle 14 inclined towards the conveyor belt 31.
  • the conveyor belt 31 is put into operation and the shut-off element 21 is opened in a slot.
  • the liquid metal M emerges from the pouring nozzle in a strong surge and is formed into a casting strand 5.
  • the shut-off element 21 is opened continuously during this start-up phase.
  • the differential melting level - h is reduced until it reaches the operating level _ h-.
  • FIGS. 2 to 4 show the lower section of the pouring nozzle 14 with differently configured shut-off elements 21.
  • the inside 16 of the wall 17 is designed like a trumpet . It has a radius R which connects the approximately 45 inclined pouring nozzle to the side inclined parallel to the conveyor belt 31.
  • an element 41 is arranged on the wall 17.
  • the element 41 serves to increase the pressure resistance and projects into the space between the conveyor belt 31 and the inside 16.
  • the shut-off element 21 is designed as a plate slide 22, which can be moved via a drive 29. In the closed position of the plate slide 22, it leans against a step 19 in the wall 18.
  • the shut-off element 21 is designed as a flap 23. In the closed position, this leans against a step 19 in the wall 18. In the open position, the flap 23 is pivoted into the wall 17 by means of a drive (not shown in further detail) such that a plate side with the inside 16 is level educate.
  • a shaft 24 is provided as the shut-off element 11, which has a recess 25 which, according to the rotational position of the shaft 24, releases the pouring nozzle unhindered.
  • the walls 17 and 18 have the same wall thickness for thermal adaptation.

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  • Continuous Casting (AREA)
  • Coating With Molten Metal (AREA)
  • Injection Moulding Of Plastics Or The Like (AREA)
  • Filling Or Emptying Of Bunkers, Hoppers, And Tanks (AREA)
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  • Treatment Of Steel In Its Molten State (AREA)

Description

Verfahren und Vorrichtung zum Angießen eines endabmessungsnahen Metallbandes
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Angießen eines endabmessungsnahem Metallbandes auf einer mit einem
Schmelzenaufnahmegefäß und einem Transportband versehenen Bandgießeinrichtung, bei dem eine Metallschmelze, insbe¬ sondere aus Stahl, über eine verschließbare, in Unter¬ druck versetzbare und über einen Syphon mit einer unter Druck versetzbaren Hauptkammer verbundenen Eingießkammer über eine Gießdüse ausfließt.
Beim Angießen einer Bandqießeinrichtung zum Herstellen von endabmessungsnahen Metallbändern führen Lufteinschlüsse in der Gießdüse zu erheblichen Behinderungen des Gieß- betriebes .
Aus EP 0 534 174 sind Verfahren und die dazu erforderli¬ chen Vorrichtungen bekannt, die ein Verdrängen der Luft aus der Gießdüse und dem vorgeschalteten Bereich bewirken sollen. Hierbei wird einmal vorgeschlagen, im Schmelze¬ verteiler anfänglich einen Füllstand einzustellen, der maximal der Transportbandebene entspricht und beim Angießen einen solchen Füllstand einzustellen, der die Schmelze aus einer U-förmig gekrümmten Gießdüse verdrängt. In der Praxis hat sich gezeigt, daß im mittleren oberen Bereich der U-förmig nach unten gekrümmten Gießdüse sich Luft ansammelt. Dies führt im wesentlichen dazu, daß ein nichtkontrollierbarer Anfahrschwall auftritt, der ggf. ein Einfahren des Stranqes verhindert. In der gleichen Schrift wird daher auch noch vorgeschla¬ gen, zwischen dem Schmelzeverteiler und der Gießdüse eine Eingießkammer vorzusehen und beim Angießen - bei gegenüber der Metallschmelze geschlossenem Einlauf der einem Saugheber nachgeschalteten Gießdüse - in der Eingie߬ kammer einen Unterdruck aufzubauen und die Luft in der Gießdüse nach oben zu verdrängen. Auch bei dieser Verfahrensweise lassen sich Behinderungen während des Angießens nicht vermeiden, da die aufsteigen¬ den Luftblasen dem Metallschmelzestrom entgegensteigen. Hierbei kommt es zu nicht kontrollierbaren Verengungen in Teilbereichen der Gießdüse, die wiederum nicht gewollten Einfluß auf die Ausbreitung der Metallschmelze auf dem Transportband bewirken.
In Kenntnis der bekannten Schwierigkeiten hat sich die Erfindung das Ziel gesetzt, ein Verfahren und die dazu erforderliche Vorrichtung aufzuzeigen, mit der ein sicheres Verdrängen der Luft während der Anfahrphase gewährleistet wird.
Die Erfindung erreicht diese Ziele mit den kennzeichnen¬ den Merkmalen der Ansprüche 1 und 4.
Vor dem Anfahren wird die Gießdüse bis zu der sich im Bereich der Mündung befindenden Absperrung mit Flüssig¬ schmelze gefüllt. Es werden Absperrorgane, die ein gesteu¬ ertes Öffnen zulassen, eingesetzt, und zwar in der Weise, daß zu Öffnungsbeginn über die gesamte Breite der Gie߬ düse ein Schlitz vorhanden ist. Die Gießdruck wird dabei so gewählt, daß bei diesem ersten schlitzförmigen Öff¬ nen der Mündung des Gießkanals die Schmelze mit hoher Geschwindigkeit austritt. Hierbei wird die unterhalb der Sperrung sich befindende Luft mitgerissen. Dieses Mitreißen der äußerst geringen Luftmengen im Bereich der Mündung der Gießdüse wird darüber hinaus begünstigt durch die trompetenartige Ausgestaltung der im Metallauf¬ nahmegefäß abgewandten Innenseite der Gießdüse.
Es hat sich gezeigt, daß beim Einsatz von Vakuum im Be¬ reich oberhalb der Gießdüse Luft bevorzugt dem ausfließen¬ den Metall entgegenströmt. Es wird daher vorgeschlagen, diesen nicht gewollten Strömungsfaden der Luft weitgehendst zu behindern. Hierzu wird der Druckwiderstand an der Mündung der Düse durch Hindernisse erhöht. Die hierzu eingesetzten Elemente sind vorzugsweise selbstverzehrend, so daß sie den spä¬ teren Gießbetrieb nicht behindern.
Ein Beispiel der Erfindung ist in der beigefügten Zeich¬ nung dargelegt. Dabei zeigen die
Figur 1 das Schema des Anfahrens.
Figur 2 bis 4 die Form der Mündung der Gießdüse bei verschieden ausgestalteten Absperrelementen.
Die Figur 1 zeigt schematisch die Anfahrphase. Vor Gieß- beginn ist das eine Hauptkammer 11 und eine Eingießkammer
12 aufweisende Gießgefäß leer, ein Absperrelement 21 in der Gießdüse 14 ist geschlossen, das Transportband
31 steht.
Die Hauptkammer 11 und die Eingießkammer 12 sind durch einen Wall 13 getrennt. Kurz vor Gießbeginn wird das
Gießgefäß mit Schmelze gefüllt, und zwar in der Weise, daß der Schmelzenspiegel in der Eingießkammer 12 durch
Unterdruck P angehoben wird und in der Hauptkammer ein o y
Differenzschmelzpegel von. h. eingestellt wird. Der Di fferenzspiegel X→ h nimmt Bezug auf den während des Gießbetriebes sich einstellenden Flüssigmetallspiegels H auf dem Transportband bzw. auf die dem Transportband ,31 zugeneigte Innenseite 16 der Gießdüse 14. Zum Gießbeginn wird das Transportband 31 in Betrieb ge¬ setzt und das Absperrelement 21 wird schlitzförmig ge¬ öffnet. In einem starken Schwall tritt das Flüssigmetall M aus der Gießdüse aus und wird zu einem Gießstrang 5 ausgeformt. Während dieser Anfahrphase wird das Absperr¬ element 21 kontinuierlich geöffnet. In Abhängigkeit von der dem Hauptgefäß zugeführten Metallmenge wird der Di fferenzschmelzspiegel — h verringert, bis er auf die Betriebspiegelhöhe _ h-, geführt ist. Die Figuren 2 bis 4 zeigen den unteren Abschnitt der Gießdüse 14 bei verschieden ausgestalteten Absperrele¬ menten 21. Dargestellt sind im Schnitt die Mündung 15 der der Hauptkammer abgewandten Wand 17 und der der Hauptkammer zugeneigten Wand 18. Die Innenseite 16 der Wand 17 ist trompetenartig ausgestaltet. Sie weist dabei einen Radius R auf,der<die etwa 45 geneigte Gießdüse mit dem parallel zum Transportband 31 zugeneigten Seite verbindet .
Am Ende der Mündung 15 ist an der Wand 17 ein Element 41 angeordnet. Das Element 41 dient der Erhöhung des Druckwiderstandes und ragt in den Freiraum zwischen dem Transportband 31 und der Innenseite 16 hinein.
In der Figur 2 ist das Absperrelement 21 als Platten¬ schieber 22 ausgestaltet, der über einen Antrieb 29 ver¬ schiebbar ist. In der geschlossenen Stellung des Platten¬ schiebers 22 lehnt sich diese gegen eine Stufe 19 in der Wand 18.
In der Figur 3 ist das Absperrelement 21 als Klappe 23 ausgebildet. Diese lehnt sich in der geschlossenen Stel¬ lung gegen eine Stufe 19 in der Wand 18. In der geöffne¬ ten Stellung wird die Klappe 23 über einen nicht weiter dargestellten Antrieb soweit in die Wand 17 eingeschwenkt, daß eine Plattenseite mit der Innenseite 16 eine Ebene bilde .
In der Figur 4 ist als Absperrelement 11 eine Welle 24 vorgesehen, welche eine Ausnehmung 25 aufweist, die ent¬ sprechend der Drehstellung der Welle 24 die Gießdüse unbehindert freigibt.
In der Figur 4 besitzen die Wände 17 und 18 zwecks ther¬ mischer Anpassung die gleiche Wanddicke.

Claims

Patentansprüche
1. Verfahren zum Angießen eines endabmessungsnahen Me¬ tallbandes auf einer mit einem Schmelzaufnahmegefäß und einem Transportband versehenen Bandgießeinrichtung, bei dem eine Metallschmelze, insbesondere aus Stahl, über eine verschließbare, in Unterdruck versetzbare und über einen Syphon mit einer unter Druck versetzbaren Hauptkammer verbundenen Eingießkammer über eine Gie߬ düse ausfließt , gekennzeichnet durch folgende Schritte: a) vor Gießbeginn wird die dem Transportband zugewandte Mündung der Gießdüse verschlossen,
b) anschließend werden die Hauptkammer und die Eingie߬ kammer mit Flüssigmetall gefüllt, wobei in der Hauptkammer bezogen auf den im stationären Betriebszustand auf dem u
Transportband vorhandenen Flüssigmetallspiegel
Differenzschmelzpegel (Anfahren) > h. _. _ ■< , y —*■ A zum Gießen ^4 h„ auf einen Wert von →.-\ h . ' -I . - c . , , , ,
A —'■ h„ > 5 eingestellt werden.
c) Zum Gießbeginn wird die Gießdüse auf der dem Hauptge¬ fäß zugeneigten Seite schlitzförmig so geöffnet, daß die abwärts gerichtete Geschwindigkeit des Flüssigmetalls größer ist als die Auftriebsgeschwindigkeit der in die Schmelze eindringenden Gasblasen.
d) Bei gleichzeitigem kontinuierlichen Öffnen der Gie߬ düse bis zur völligen Freigabe des Mündungsbereichs wird der Di fferenzschmelzpegel - h„ in der Hauptkammer auf einen Wert geringfügig oberhalb des Flüssigkeits¬ metallspiegels H auf dem Transportband nach dem Saug¬ heberprinzip abgesenkt.
2. Verfahren zum Angießen nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß in der Eingießkammer ein Unterdruck erzeugt wird.
3. Verfahren zum Angießen nach Anspruch 2 oder 1, dadurch gekennzeichnet, daß zumindest während des Angießens an der Düsenmündung in Gegenfließrichtung zum Flüssigmetall der Druckwider¬ stand erhöht wird.
4. Einrichtung zum Bandgießen eines endabmessungsnahen Metallbandes, die ein Transportband und ein aus einer Hauptkammer und einer Eingießkammer, die ein den Zugang zur Gießdüse verschließendes Absperrelement besitzt, be¬ stehendes Metallaufnahmegefäß aufweist zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Gießdüse 14 etwa 45 geneigt und im Bereich der Mündung 15 auf der der Hauptkammer abgewandten Innenseite 16 trompetenartig ausgestaltet ist und daß in der Nähe der Mündung 15 der Gießdüse 14 ein schlitz¬ förmig offenbares Absperrelement vorgesehen ist.
5. Einrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Absperrelement 21 ein Plattenschieber 22 ist.
6. Einrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Absperrelement 21 eine um eine seitlich angeord¬ nete Achse schwenkbare Klappe 23 ist.
7. Einrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Absperrelement 21 aus einer drehbaren Welle 24 aufgebaut ist, die im Bereich des Gießkanals eine mindestens die halbe Wellenguerschnittsflache umfassende Ausnehmung 25 aufweist.
8. Einrichtung nach einem der vorgenannten Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß am Ausgang der Mündung 15 der der Hauptkammer 11 abgewandten Wand 17 ein Element 41 vorgesehen ist, das den Druckwiderstand in Gegenflußrichtung des Flüssigmetalls M erhöht .
9. Einrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß das Druckerhöhungselement 41 aus thermisch aufzehrbarem Material, z.B. niedrigschmelzendem Metall, aufgebaut ist.
EP95903251A 1993-12-27 1994-12-14 Verfahren und vorrichtung zum angiessen eines endabmessungsnahen metallbandes Expired - Lifetime EP0737117B1 (de)

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