EP1345717A1 - Mantelring für eine giessrolle einer bandgiessmaschine - Google Patents

Mantelring für eine giessrolle einer bandgiessmaschine

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Publication number
EP1345717A1
EP1345717A1 EP01988076A EP01988076A EP1345717A1 EP 1345717 A1 EP1345717 A1 EP 1345717A1 EP 01988076 A EP01988076 A EP 01988076A EP 01988076 A EP01988076 A EP 01988076A EP 1345717 A1 EP1345717 A1 EP 1345717A1
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EP
European Patent Office
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material layer
ring
jacket
ring according
cst
Prior art date
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EP01988076A
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English (en)
French (fr)
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EP1345717B1 (de
Inventor
Jacques Barbe
Heinrich Marti
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Main Management Inspiration AG
SMS Siemag AG
Original Assignee
Main Management Inspiration AG
SMS Demag AG
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Publication date
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Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Lifetime legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • 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

Definitions

  • the invention relates to a jacket ring for a casting tube of a band casting machine, which forms an end face on each side, which serves to enable a side seal of the band casting machine to be placed thereon, the jacket ring being produced from a base material containing metal.
  • a generic GiessroUe according to the document DE-A-41 41 484 is formed with a cooling surface, which is composed of a good heat-conducting base metal and a metal applied thereon, the metal applied having a lower thermal conductivity. ability as the base metal.
  • the base metal elevations distributed over its surface are also provided, between which the metal is distributed.
  • the base metal should advantageously consist of copper or a copper alloy, but the applied metal should consist of nickel or a nickel alloy. With this coating, however, an optimal surface with regard to its wear resistance is not achieved. In particular, there is also insufficient wear resistance in the lateral end faces, since these end faces are in contact with the side seals during casting.
  • the invention was based on the object of creating a casing ring for a casting tube according to the type mentioned at the outset, by means of which, in particular in the case of its end faces which may be subjected to a contact pressure during the casting off of the side seals, a higher resistance to wear should be achieved.
  • the purpose of this jacket ring is to enable an optimal heat flow from the end region of the casting tube that comes into contact with the molten metal to the water cooling contained in the jacket ring.
  • the base material or a material layer applied to this end faces is provided with an additional material layer which at least partially consists of ceramic particles.
  • the additional material layer on the end face very advantageously has a high wear resistance, preferably with a hardness between 2000 and 5000 daN / mm 2 , and a low coefficient of friction, preferably between 0.1 and 0.01.
  • a high wear resistance preferably with a hardness between 2000 and 5000 daN / mm 2
  • a low coefficient of friction preferably between 0.1 and 0.01.
  • FIG. 1 shows a longitudinal section of a partially shown casting tube with a jacket ring
  • FIG. 2 shows a schematic section of an enlarged part of the
  • Figure 6 is a schematic section of an enlarged portion of the
  • Federation 7 shows a schematic section of a part of the casing ring at the outer edge with a material layer B.
  • FIG. 1 shows one half of a pouring tube 10 and a second indicated pouring tube 11, each consisting essentially of a preferably rigid shaft 15 with various inlet and outlet lines 12, 13 for the cooling water and a jacket ring 20 rotatably mounted on this shaft 15 ,
  • a casting tube 10 is used for a strip casting machine, in particular for the production of steel strips.
  • the metal strip produced is led away through the gap 14 formed between the rollers.
  • the casing ring 20 is, for example, held laterally on a respective bearing ring 17 mounted on the shaft 15 and is rotated by an indicated drive wheel 19 of a drive element (not shown in more detail). It practically has a cooling channel 23, for example formed from a respective bore, through which the cooling water is guided.
  • the casing ring 20 is made from a base material A comprising metal and from at least one material layer applied thereon.
  • the base material A or a material layer B applied to this base material A is provided with an additional material layer CSt which can at least partially contain ceramic particles.
  • This additional material layer CSt on the end face 25 is applied from materials which have a high wear resistance. speed, preferably with a hardness between 2000 and 5000 daN / mm 2 , and a low coefficient of friction, preferably between 0.1 and 0.01.
  • a zirconium-based material for example PSZr0 2 or a material made of diamond-like carbon layers, is particularly suitable as the ceramic particle for the material layer CSt.
  • This material layer B and / or the material layer C each have a very low thermal conductivity depending on the material of less than 40, preferably less than 10 W / m ° K at the end faces 25. Such materials are selected for this and layer thicknesses are applied such that a lower thermal conductivity is produced in this end region than in the case of the 'annular outer surface 10' in the remaining cylindrical region.
  • the base material A on the annular surface 10 ' is also provided with an application of a material layer B and an additional material layer C.
  • a continuous transition of the material layer B and the additional material layer C is applied to the end edges 61 of the casing ring 20 from the ring casing surface 10 'to the respective end surface 25.
  • the base material A is made from pure copper, from a copper alloy with the main components Cu, Ag or Cu, Cr, Zr or Cu, Ni, Be (beryllium) or from steel, in particular an alloy steel. It is characterized by the good thermal conductivity, which ensures that the water flowing through the cooling channel 23 dissipates as much thermal energy as possible.
  • Nickel or a nickel alloy and / or chromium or a chromium alloy is preferably provided for the material layer B applied to the base material.
  • the material layer C consists of two different materials, each made of ceramic and / or cermet C1, C2, which is applied to the entire surface of the ring. Al 2 0 3 , SiAI 2 0 2 , PSZr0 2) Si 3 N 4 SiAlON, SiA-IYON and / or SiC can be used in particular for the ceramic or cermet materials C1, C2.
  • the cylindrical surface is smooth, with a surface roughness of less than 6, preferably less than 1 micrometer, and accordingly. is finished by turning, grinding or polishing.
  • the material layer B and the material layer C / are in the context of the invention by a thermal spraying process, such as plasma spraying, flame spraying, by HIP cladding or by another. Coating method, for example electrolytically, applied.
  • the base material A can consist of steel or a steel alloy, however, the material layer B as alloy steel, which is produced by welding, and the material layer C as a thin ceramic application of approximately 0.2 to 0.4 millimeters.
  • a material layer B and an additional material layer C are also applied to each of the two end faces 20 'of the casing ring.
  • a continuous transition of the material layer B and the additional material layer C from the ring surface to the respective end surface 20 ' is produced at the end edges.
  • a band skin D is also illustrated, which forms directly on the outer surface 10 ′.
  • FIG. 3 is manufactured in the same way as the casing ring 10 according to FIG.
  • the material layer C consisting of two different ceramic materials C1, C2 is applied on the material layer B in such a way that the one ceramic material C2 extends over the entire lateral surface and the second ceramic material C1 is embedded as particles in the first material C2 at approximately uniform intervals.
  • this second material has a lower thermal conductivity than the first, there is in each case a lower heat transfer ⁇ than with material C1, as is illustrated by the sawtooth-shaped curve 31.
  • This provides adequate protection for layer B and the base material A is reached and at the same time generates a sufficient thermal conductivity.
  • the wear of material layer C is very low due to the choice of materials C1 and C2.
  • Fig. 4 shows a variant of a Manfelr ⁇ riges, in which only. on. Base material A and a material layer C is present.
  • the material layer C is provided with a surface roughness, which in turn creates a heat transfer ⁇ , which in turn manifests itself in a sawtooth curve.
  • the desired sawtooth-shaped curve of the heat transfer ⁇ is achieved in that the ceramic layer C applied to the base material A is provided with recesses 51 in the micrometer range, which can be generated, for example, by steel sandblasting.
  • the gas film G that forms between the layer C and the band skin D of the molten metal 18 causes the different heat transfer ⁇ depending on the gas used.
  • 6 shows an enlarged representation of the transition of the material layer C from the ring surface 10 ′ to the end face 25 provided at the end edge 61 of the casing ring 10, only one base material A, for example CuCrZr or CuNiBe, and one material layer C, for example Al 2 0 3 , SiAI 2 0 2 , PSZr0 2 , Si 3 N 4 SiAlON, SiAlYON or SiC is used.
  • the same or a different ceramic material as on the ring surface 10 ′ can be provided for the end face 25.
  • a material layer C can be applied to the entire ring surface 10 'by thermal spraying. on. Zirconium-based, eg PSZr0 2 , are applied up to a few millimeters before the ring edge 61. In the subsequent area of the front edge 61 there is a changing . Mixing ratio of the material layers C, C "from one to the other produces their ceramic material! Starting from 100% of this zircon material, another ceramic material is mixed in front of the front edge 61, for example still 60% of the zircon material and 40% of a material another ceramic material. The proportion of the zirconium material is then reduced in the layer C "to 0%, as indicated by the oblique line 62 running towards the corner of the roller.
  • Zirconium-based eg PSZr0 2
  • a ceramic layer CSt is provided at the end face 25, which can contain, for example, two different ceramic materials PSZr0 2 and / or diamond-like carbon layers. This layer CSt directly adjoins the mixture or the layer with SiC. This creates a homogeneous transition at the roller edge 61, by means of which this jacket ring 10 has an increased service life.
  • Fig. 7 differs from Fig. 6 only in that.
  • a material layer B for example. Ni, NiCr, is present. which is also provided on the end face of the casing ring.
  • the material layer B and the material layer C consisting of the ceramic particles could be applied simultaneously to the base material.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Coating By Spraying Or Casting (AREA)
  • Registering, Tensioning, Guiding Webs, And Rollers Therefor (AREA)
  • Protection Of Pipes Against Damage, Friction, And Corrosion (AREA)
  • Application Of Or Painting With Fluid Materials (AREA)

Description

Mantelring für eine GiessroUe einer Bandgiessmaschine
Die Erfindung betrifft ein Mantelring für eine GiessroUe einer Bandgiessmaschine, welcher beidseitig je eine Stirnfläche bildet, die dazu dient, dass an diese je eine Seitenabdichtung der Bandgiessmaschine anstellbar ist, wobei der Mantelring aus einem aus Metall enthaltenden Basismaterial hergestellt ist.
Eine gattungsmässige GiessroUe nach der Druckschrift DE-A-41 41 484 ist mit einer Kühlfläche ausgebildet, welche sich aus einem gut wärmeleitenden Grundmetall und einem auf diesem aufgebrachten Metall zusammensetzt, wobei das aufgebrachte Metall eine geringere Wärmeleit- fähigkeit als das Grundmetall aufweisen soll. Beim Grundmetall sind ausserdem auf ihrer Oberfläche verteilte Erhebungen vorgesehen, zwischen diesen das Metall verteilt angeordnet ist. Das Grundmetall soll vorteilhaft aus Kupfer oder einer Kupferlegierung, indessen das aufgebrachte Metall aus Nickel oder einer Nickellegierung bestehen. Mit dieser Beschichtung ist jedoch nicht eine optimale Oberfläche bezüglich ihrer Verschleissfestigkeit erzielt. Insbesondere ist auch bei den seitlichen Stirnflächen keine ausreichende Verschleissfestigkeit vorhanden, da diese Stirnflächen während des Abgiessens mit den Seitenabdichtungen in Kontakt stehen.
Ausgehend von dieser bekannten Lösung wurde der Erfindung die Aufgabe zugrundegelegt, einen Mantelring für eine GiessroUe nach der eingangs erwähnten Gattung zu schaffen, mittels welchem insbesondere bei seinen Stirnflächen, die während des Abgiessens von den Seitenabdichtungen ggf. mit einem Anpressdruck beaufschlagt sind, eine höhere Verschleissfestigkeit erzielt werden soll. Hierbei soll mit diesem Mantelring ein optimaler Wärmefluss von dem mit der Metallschmelze in Berührung gelangenden Endbereich der GiessroUe zu der im Mantelring enthaltenden Wasserkühlung ermöglicht werden.
Die Aufgabe ist erfindungsgemäss dadurch gelöst, dass bei diesen Stirnflächen das Basismaterial oder eine auf dieses aufgetragene Materialschicht mit einer zusätzlichen Materialschicht versehen ist, welche zumindest teilweise aus Keramikpartikeln besteht.
Sehr vorteilhaft verfügt die zusätzliche Materialschicht bei der Stirnfläche über eine hohe Verschleissfestigkeit, vorzugsweise mit einer Härte zwischen 2000 und 5000 daN/mm2, und über einen niedrigen Reibungskoeffizienten, vorzugsweise zwischen 0.1 und 0.01 . Mit dieser erfindungsgemässen Ausbildung des Mantelringes der GiessroUe wird eine erhebliche Verbesserung bezüglich der Verschleissfestigkeit bei seinen Stirnflächen und damit eine Haltbarkeitssteigerung der GiessroUe insgesamt erreicht. Zudem ist durch diese er- findungsgemässe Ausbildung der Stirnseiten eine reduzierte Wärmeleitfähigkeit im Endbereich der Giessrollen geschaffen worden. Dies führt zu zwei weiteren Vorteilen:
Zum einen erfolgt bei der Rollenoberfläche gegen die Kanten hin eine verzögerte Erstarrung der Schmelze nahe bei den entstehenden Bandkanten. Dadurch kann eine zusätzliche Abnützung bei den Seitenabdichtungen durch andernfalls entstehende Barte (Finnen) verhindert werden.
Als zweiter Vorteil, wird der Wärmefluss gegen den Stirnbereich der GiessroUe reduziert, ansonsten parasitäre Erstarrungen bei den Dichtflächen gefördert würden, da Wärme über die Seitenabdichtungen zurück in die Rolle fliessen könnte.
Die Erfindung sowie weitere Vorteile derselben ist durch Ausführungsbeispiele nachfolgend anhand der Zeichnung näher erläutert. Es zeigt:
Fig.1 zeigt einen Längsschnitt einer teilweise dargestellten GiessroUe mit einem Mantelring, Fig.2 einen schematischen Schnitt eines vergrösserten Teils des
Mantelringes bei der äusseren Kante, Fig.3 bis Fig.5 je einen schematischen Schnitt eines vergrösserten
Teils eines Mantelringes, Fig.6 einen schematischen Schnitt eines vergrösserten Teils des
Mantelringes bei der äusseren Kante ohne einer Materialschicht
B, und Fig.7 einen schematischen Schnitt eines Teils des Mantelringes bei der äusseren Kante mit einer Materialschicht B.
Fig.1 zeigt eine Hälfte einer GiessroUe 10 sowie eine zweite angedeutete GiessroUe 11 , die jeweils im wesentlichen aus einer vorzugsweise starren Welle 15 mit verschiedenen Zu- und Abflussleitungen 12, 13 für das Kühlwasser und aus einem auf dieser Welle 15 drehbar gelagerten Mantelring 20 bestehen. Eine solche GiessroUe 10 wird für eine Bandgiessmaschine insbesondere zur Herstellung von Stahlbändern verwendet. Es sind hierbei zwei zueinander beabstandete Giessrollen 10, 1 1 mit jeweils einer horizontalen Drehachse und mit den Stirnflächen 25 der Giessrollen 10, 11 in Berührung oder in angestellter Position stehende Seitenabdichtungen 16 vorgesehen. Durch den gebildeten Spalt 14 zwischen den Rollen wird das erzeugte Metallband weggeführt.
Der Mantelring 20 ist beispielsweise seitlich an je einem auf der Welle 15 gelagerten Lagerring 17 gehalten und wird von einem angedeuteten Antriebsrad 19 eines nicht näher gezeigten Antriebsorganes gedreht. Er weist praktisch durchgehend einen zum Beispiel aus jeweils einer Bohrung gebildeten Kühlkanal 23 auf, durch welchen das Kühlwasser geleitet wird. Der Mantelring 20 ist aus einem aus Metall enthaltenden Basismaterial A und aus wenigstens einer auf diesem aufgetragenen Materialschicht hergestellt.
Erfindungsgemäss ist nach Fig.2 bei diesen Stirnflächen 25 das Basismaterial A oder eine auf dieses Basismaterial A aufgetragene Materialschicht B mit einer zusätzlichen Materialschicht CSt versehen, welche zumindest teilweise Keramikpartikel enthalten kann.
Diese zusätzliche Materialschicht CSt bei der Stirnfläche 25 ist aus solchen Materialien aufgetragen, welche über eine hohe Verschleissfestig- keit, vorzugsweise mit einer Härte zwischen 2000 und 5000 daN/mm2, und einen niedrigen Reibungskoeffizienten, vorzugsweise zwischen 0.1 und 0.01 , verfügen. Hierzu eignet sich als Keramikpartikel für die Materialschicht CSt insbesondere ein Material auf Zirkonbasis, zum Beispiel PSZr02 oder ein Material aus diamantähnlichen Kohlenstoffschichten.
Diese Materialschicht B und/oder die Materialschicht C weisen bei den Stirnflächen 25 jeweils eine sehr niedrige Wärmeleitfähigkeit je nach Material von weniger als 40, vorzugsweise von weniger als 10 W/m°K auf. Für diese sind hierbei derartige Materialien gewählt und Schichtdik- ken aufgetragen, dass in diesem Endbereich eine niedrigere Wärmeleitfähigkeit als bei der 'Ringmantelfläche 10' im übrigen zylindrischen Bereich entsteht.
Das Basismaterial A an der Ringmantelfläche 10' ist ebenfalls mit einem- Auftrag einer Materialschicht B und einer zusätzlichen Materialschicht C versehen. Bei den endseitigen Stirnkanten 61 des Mantelringes 20 von der Ringmantelfläche 10' auf die jeweilige Stirnfläche 25 ist ein durchgehender Übergang der Materialschicht B und der zusätzlichen Materialschicht C aufgetragen.
Das Basismaterial A ist hierbei aus reinem Kupfer, aus einer Kupferlegierung mit den Hauptbestandteilen Cu, Ag oder Cu, Cr, Zr oder Cu, Ni, Be (Beryllium) oder aus Stahl, insbesondere einem legierten Stahl, hergestellt. Es zeichnet sich durch die gute Wärmeleitfähigkeit aus, durch die gewährleistet ist, dass das durch den Kühlkanal 23 fliessende Wasser möglichst viel Wärmeenergie abführt.
Für die auf das Basismaterial aufgetragene Materialschicht B ist vorzugsweise Nickel oder eine Nickellegierung und/oder Chrom oder eine Chromlegierung vorgesehen. Die Materialschicht C besteht aus zwei unterschiedlichen Materialien jeweils aus Keramik und/oder Cermet C1 , C2, die auf die gesamte Ringmantelfläche aufgetragen ist. Für die Keramik- bzw. Cermetmaterialien C1 , C2 sind insbesondere Al203, SiAI202, PSZr02) Si3N4 SiAlON, SiA- IYON und/oder SiC verwendbar.
Die zylindrische Manteloberfläche ist glatt ausgebildet, mit einer Oberflächenrauheit von weniger als 6, vorzugsweise weniger als 1 Mikrometer, und demgemäss . durch Drehen, Schleifen oder Polieren feinbearbeitet ist.
Die Materialschicht B und die Materialschicht C /sind im Rahmen der Erfindung durch ein thermisches Spritzverfahren, wie beispielsweise Plasmaspritzen, Flämmspritzen, durch HIP cladding oder durch ein andere. Beschichtungsmethode, zum Beispiel elektrolytisch, aufgetragen.
Zum Beispiel kann das Basismaterial A aus Stahl oder einer Stahllegierung, indessen die Materialschicht B als legierter Stahl, die durch ein Schweissauftragen erzeugt ist, und die Materialschicht C als ein dünner Keramikauftrag von ca. 0.2 bis 0.4 Millimetern bestehen.
Bei einer sehr vorteilhaften Ausführung ist auf den beidseitigen Stirnflächen 20' des Mantelringes ebenfalls je eine Materialschicht B und eine zusätzliche Materialschicht C aufgetragen. Es ist hierbei bei den Stirnkanten ein kontinuierlicher Übergang der Materialschicht B und der zusätzlichen Materialschicht C von der Ringmantelfläche auf die jeweilige Stirnfläche 20' erzeugt. Ferner ist noch eine Bandhaut D veranschaulicht, die sich unmittelbar an der Mantelaussenfläche 10' bildet. In Fig.3 ist eine Variante dargestellt, die an sich gleich wie der Mantelring 10 nach Fig.1 hergestellt ist. Die aus zwei verschiedenen Keramikmaterialien C1 , C2 bestehende Materialschicht C auf der Materialschicht B ist derart aufgetragen, dass sich das eine Keramikmaterial C2 über die gesamte Mantelfläche erstreckt und das zweite Keramikmaterial C1 in annähernd gleichmässigen Abständen als Partikel im ersten Material C2 eingebettet ist. Da dieses zweite Material eine geringere Wärmeleitfähigkeit als das erste aufweist, ergibt sich an .seiner Stelle jeweils ein geringerer Wärmedurchgang φ als beim Material C1 , wie dies durch die säge- zahnförmige Kurve 31 verdeutlicht ist.. Damit wird ein ausreichender' Schutz der Schicht B und des Basismaterials A erreicht und gleichzeitig eine genügende Wärmeleitfähigkeit erzeugt. Die Abnützung der Materialschicht C ist durch die Wahl der Materialien C1 und C2 sehr .gering.
Fig.4 zeigt eine Variante eines Manfelrϊriges, .bei dem nur . ein. Basismate- riäl A und eine Materialschicht C vorhanden ist. Die Materialschicht C ist hierbei mit einer Oberflächenrauheit versehen, durch die wiederum ein Wärmeübergang φ entsteht, der sich wiederum durch eine sägezahnför- mige Kurve manifestiert.
Gemäss Fig.5 wird die angestrebte sägezahnförmige Kurve des Wärmeüberganges φ dadurch erreicht, dass die auf dem Basismaterial A aufgetragene Keramikschicht C durch eingearbeitete Vertiefungen 51 im Mikrometerbereich versehen ist, die beispielsweise durch eine Stahlsandstrahl-Aufrauhung erzeugt werden kann.
Der sich bildende Gasfilm G zwischen der Schicht C und der Bandhaut D der Metallschmelze 18 bewirkt je nach verwendetem Gas den unterschiedlichen Wärmedurchgang φ. Fig.6 zeigt in vergrösserter Darstellung den bei der Stirnkante 61 des Mantelringes 10 vorgesehenen Übergang der Materialschicht C von der Ringoberfläche 10' auf die Stirnfläche 25, wobei vorliegend nur ein Basismaterial A, bspw. CuCrZr, oder CuNiBe, und eine Materialschicht C, bspw. Al203, SiAI202, PSZr02, Si3N4 SiAlON, SiAlYON oder SiC, verwendet wird. Bei der Stirnfläche 25 kann im Prinzip das gleiche oder ein anderes Keramikmaterial als auf der Ringoberfläche 10' vorgesehen sein.
Irn vorliegenden Beispiel kann durch thermisches Spritzen eine Materialschicht C auf der gesamten Ringoberfläche 10'. auf. Zirkonbasis, z.B. PSZr02, bis ca. ein paar Millimeter vor der Ringkante 61 aufgebracht werden. Im nachfolgenden Bereich der Stirnkante 61 ist ein sich .änderndes .Mischverhältnis der Materialschichten C, C" von dem einen zum a r deren Keramikmateria! erzeugt. Ausgehend von 100% dieses Zirkonma- terials ist vor der Stirnkante 61 ein anderes Keramikmate.rial zugemischt, bspw. noch 60% des Zirkonmateriales und 40% eines Materiales aus einem anderen keramischen Material. Der Anteil des Zirkon-Materials reduziert sich dann bei der Schicht C" bis 0%, wie dies durch die gegen die Rollenecke hin verlaufende schräge Linie 62 angedeutet ist. Bei der Stirnfläche 25 ist eine Keramikschicht CSt vorgesehen, die z.B. zwei unterschiedliche Keramikmaterialien PSZr02 und/oder diamantähnliche Kohlenstoffschichten enthalten kann. Diese Schicht CSt schliesst unmittelbar an die Mischung bzw. an die Schicht mit SiC an. Damit ist ein homogener Übergang bei der Rollenkante 61 geschaffen, mittels der dieser Mantelring 10 über eine erhöhte Standzeit verfügt.
Bei Verwendung von CAH auf der Basis von Kohlenwasserstoff, das mit einer Härte zwischen 2000 und 5000 daN/mm2 sehr hart ist, aber einen sehr niedrigen Reibungskoeffizienten hat, ca. 0.02, wird dieses mittels einem kathodischen Sprühverfahren bei 100 bis 250 °C auf das Keramikmaterial, z.B. PSZr02, aufgebracht. Zur Erzielung des niedrigen Reibungskoeffizienten an der Stirnfläche 25 kann diesem Keramikmaterial PSZr02 auch ein Kohlegraphit beigemischt sein. Dieses Gemisch wird wiederum Amit einem thermischen Spritzen aufgetragen. Dieses Kohlegraphit-Material hat zwar eine hohe Wärmeleitfähigkeit, bewirkt aber insgesamt durch seinen geringen Anteil eine vernachlässigbare Verschlechterung der angestrebten tiefen Wärmeleitfähigkeit.
Fig.7 unterscheidet, sich von Fig.6 einzig dadurch, dass. zwischen dem Basismaterial . A, z.B. CuCrZr, und der. Keramikschicht C eine Materialschicht B, .bspw. Ni, NiCr, vorhanden ist,. die auch bei der Stirnfläche des Mantelringes vorgesehen ist.
Die Erfindung ist mit den oben erläuterten Ausführungsbeispielen ausreichend dargetan. Sie Messe sich jedoch noch in anderen Varianten darstellen. So könnten zum Beispiel die Materialschicht B und die aus den Keramikpartikeln bestehende Materialschicht C gleichzeitig auf das Basismaterial aufgetragen werden.

Claims

PATENTANSPRÜCHE
1. Mantelring für eine GiessroUe einer Bandgiessmaschine, welcher beidseitig je eine Stirnfläche (25) bildet, die dazu dient, dass an diese je eine Seitenabdichtung (16) der Bandgiessmaschine anstellbar ist, wobei der Mantelring (20) aus einem aus Metall enthaltenden Basismaterial (A) hergestellt ist, dadurch gekennzeichnet, dass bei diesen Stirnflächen (25) das Basismaterial (A) oder eine auf dieses Basismaterial aufgetragene Materialschicht (B) mit einer zusätzlichen Materialschicht (CSt) versehen ist, wobei diese Materialschicht (CSt) zumindest teilweise Keramikpartikel enthält.
2. Mantelring nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass die zusätzliche Materialschicht (CSt) bei der Stirnfläche (25) über eine hohe Verschleissfestigkeit, vorzugsweise mit einer Härte zwischen 2000 und 5000 daN/mm2, und einen niedrigen Reibungskoeffizienten, vorzugsweise zwischen 0.1 und 0.01 , verfügt.
3. Mantelring nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass als Keramikpartikel für die Materialschicht (CSt) insbesondere ein Material auf Zirkonbasis, zum Beispiel PSZr02, und/oder ein Material auf der Basis von diamantähnlichen Kohlenstoffschichten verwendbar ist.
4. Mantelring nach einem der vorhergehenden Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Materialschicht (B) und/oder die Materialschicht (C) bei den Stirnflächen (25) jeweils eine sehr niedrige Wärmeleitfähigkeit weniger als 40, vorzugsweise weniger als 10 W/m°K aufweisen.
5. Mantelring nach einem der vorhergehenden Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass das Basismaterial (A) an der Ringmantelfläche (10') ebenfalls mit einem Auftrag einer Materialschicht (B) und/oder einer zusätzlichen Materialschicht (C) versehen ist, dass bei den Stirnkanten (16) des Mantelringes (20) von der Ringmantelfläche (10') auf die jeweilige Stirnfläche (25) ein durchgehender Übergang der Materialschicht (B) und/oder der zusätzlichen Materialschicht (C) aufgetragen ist.
6. Mantelring nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass für die Materialschicht (B) und/oder die zusätzliche Materialschicht (C) im Endbereich bei den Stirnkanten (16) derartige Materialien gewählt und Schichtdicken aufgetragen sind, dass in diesem Endbereich eine niedrigere Wärmeleitfähigkeit als bei der Ringmantelfläche (10') im übrigen zylindrischen Bereich vorliegt.
7. Mantelring nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, dass bei den Stirnflächen (25) ein gleiches oder ein unterschiedliches Keramikmaterial als bei der Ringmantelfläche (10') verwendbar ist.
8. Mantelring nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass bei dem bei den Stirnkanten (16) entstehenden Übergang von der Ringmantelfläche (10") auf die Stirnfläche (25) ein sich änderndes Mischverhältnis von dem einen zum anderen Keramikmaterial aufgetragen ist.
9. Mantelring nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass beim Übergang ein andersartiges Keramikmaterial, z.B. auf der Basis von Siliziumkarbid, als bei der Ringmantelfläche (10') bzw. bei der Stirnfläche (25) enthalten ist.
10. Mantelring nach einem der vorhergehenden Ansprüche 5 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Materialschicht (C) aus mindestens zwei unterschiedlichen Keramikmaterialien (C1 , C2) besteht, die mit einer Zufallsverteilung auf die gesamte Ringmantelfläche (10!) aufgetragen sind.
1 1 . Mantelring nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass als Keramikpartikel der Materialschicht (C) insbesondere Al203, SiAI2θ2, PSZrO2, Si3N4 SiAlON, SiAlYON und/oder SiC verwendbar sind.
12. Mantelring nach einem der vorhergehenden Ansprüche 1 bis 1 1 , dadurch gekennzeichnet, dass die Materialschicht (B) und/oder die Materialschicht (C, CSt) durch thermisches Spritzen, wie Plasmaspritzen, Flammspritzen, durch HIP cladding oder durch eine andere Beschich- tungsmethode, wie elektrolytisch, aufgetragen ist.
13. Mantelring einem der vorhergehenden Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass die Materialschicht (B) und die aus den Keramikpartikeln enthaltende Materialschicht (C) gleichzeitig auftragbar sind.
EP01988076A 2000-12-30 2001-12-21 Mantelring für eine giessrolle einer bandgiessmaschine Expired - Lifetime EP1345717B1 (de)

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CH24502000 2000-12-30
PCT/EP2001/015309 WO2002053313A1 (de) 2000-12-30 2001-12-21 Mantelring für eine giessrolle einer bandgiessmaschine

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EP1345717A1 true EP1345717A1 (de) 2003-09-24
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EP01988076A Expired - Lifetime EP1345717B1 (de) 2000-12-30 2001-12-21 Mantelring für eine giessrolle einer bandgiessmaschine

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