EP3015192A1 - Verfahren und Vorrichtung zum Stranggießen einer Leichtmetalllegierung - Google Patents

Verfahren und Vorrichtung zum Stranggießen einer Leichtmetalllegierung Download PDF

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EP3015192A1
EP3015192A1 EP14191415.0A EP14191415A EP3015192A1 EP 3015192 A1 EP3015192 A1 EP 3015192A1 EP 14191415 A EP14191415 A EP 14191415A EP 3015192 A1 EP3015192 A1 EP 3015192A1
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EP
European Patent Office
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strand
mold
melt
continuous casting
straightening unit
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EP14191415.0A
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English (en)
French (fr)
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EP3015192B1 (de
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Christian Chimani
Andreas Betz
Alois Birgmann
Salar Bozorgi
Christoph Angermeier
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LKR Leichtmetallkompetenzzentrum Ranshofen GmbH
Original Assignee
LKR Leichtmetallkompetenzzentrum Ranshofen GmbH
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    • 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
    • B22D11/001—Continuous casting of metals, i.e. casting in indefinite lengths of specific alloys
    • B22D11/003—Aluminium alloys
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
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    • B22D11/00—Continuous casting of metals, i.e. casting in indefinite lengths
    • B22D11/04—Continuous casting of metals, i.e. casting in indefinite lengths into open-ended moulds
    • B22D11/043—Curved moulds
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    • B22D11/081—Starter bars
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    • B22D11/00—Continuous casting of metals, i.e. casting in indefinite lengths
    • B22D11/12—Accessories for subsequent treating or working cast stock in situ
    • B22D11/128—Accessories for subsequent treating or working cast stock in situ for removing
    • B22D11/1282—Vertical casting and curving the cast stock to the horizontal
    • 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
    • B22D11/14—Plants for continuous casting
    • B22D11/142—Plants for continuous casting for curved casting

Definitions

  • the invention relates to a method for the continuous casting of a light metal alloy, in particular an aluminum alloy or magnesium alloy, wherein a melt of the light metal alloy is withdrawn from a mold down to obtain a solid continuous casting product after solidification of the melt.
  • the invention relates to an apparatus for continuously casting a light metal alloy such as an aluminum alloy or a magnesium alloy, in particular for carrying out a method of the aforementioned type, comprising a mold for a melt and a start-up head for removing a strand formed from the melt from the mold down ,
  • Aluminum alloys can also be produced by continuous casting.
  • a strand from a mold is guided vertically down into a subsequent basin for further cooling.
  • aluminum alloys which are also processed at much lower temperatures, solidify extremely quickly. While the metallurgical length is several meters to complete solidification of a strand in steel, this is in the range of a few centimeters for aluminum alloys. For this reason, a vertical continuous casting of aluminum alloys can be carried out only semicontinuously, with a length of the continuous casting by a height of the device is predetermined. If longer components are required, it must be re-joined, which can be associated with problems.
  • the object of the invention is to provide a method of the type mentioned above, with which the metallurgical advantages of vertical continuous casting can be made usable in a continuous process in a simple and economical manner.
  • Another object is to provide a device suitable for this purpose.
  • the procedural object is achieved if, in a method of the type mentioned, the melt is continuously drawn off under solidification and curvature as a strand and then bent straight with a straightening unit.
  • An advantage achieved by the invention lies in the fact that a method is provided which combines the advantages of vertical continuous casting in light metal alloys, in particular aluminum alloys, with the advantages of continuous casting.
  • the mold can be a mold, which is usually used in a vertical continuous casting.
  • the strand can be withdrawn at the beginning of the withdrawal with a curved approach head. Due to the curvature of the Anfahrkopfes the curvature of the withdrawn strand is specified. By thus determined curvature and a subsequent effort for straightening the withdrawn strand is minimized.
  • the approach head and later the strand can be moved to the mold with drive means, in particular drive rollers. If it is a round in cross-section strand, preferably profiled drive rollers are provided.
  • a contact pressure of the drive means is adjusted to the strand by hiring at least one movable actuating means.
  • a desired contact pressure and thus also a propulsion of the strand can be adjusted at any time.
  • the one or more adjusting means can be operated position and / or pressure-controlled for this purpose.
  • the strand is preferably bent into an approximately horizontal position. It can also be provided in this regard that in the case of the continuous removal of the strand or of the produced continuous casting product after the straightening unit, a saw or the like for cutting to length of semi-finished products with a certain length is provided.
  • the strand is bent after solidification, but before a complete cooling with the straightening unit. Since the solidification of z. B. aluminum alloys and subsequent cooling comparatively with steel is done quickly, a radius of curvature for the strand is chosen so that it comes as quickly as possible in a horizontal or at least approximately horizontal position to addressed be, but in this situation with little effort directable. However, it can also be provided that the strand is directed in the fully cooled state, although this requires a greater effort.
  • the strand can also be heated before the straightening unit.
  • increasing the temperature to more than about 0.4 times the homologous temperature can bring about a significant improvement in ductility.
  • it can also be provided in a control circuit that, during the continuous stripping of the strand, the heating in front of the straightening unit and cooling of the melt in and / or downstream of the mold are reduced.
  • the method is first started with a required cooling capacity on the mold and optionally a secondary cooling and a required heating power in front of the straightening unit.
  • the cooling circuit can be reduced by the control loop, which at the same time means that a heating power in front of the straightening unit can also be reduced.
  • a heating power in front of the straightening unit can also be reduced.
  • a temperature about the withdrawn strand is adjusted or regulated as a function of the position in order to achieve an optimum of processability and energy efficiency.
  • the further object of the invention is achieved if, in a device of the type mentioned, the Anfahrkopf is curved and a straightening unit is provided to bend the strand after solidification, but before complete cooling thereof.
  • the advantages of vertical and horizontal continuous casting in aluminum alloys or other light metal alloys can be combined in a structurally simple manner.
  • the vertical decrease with the curved dummy head ensures a high metallurgical quality of a produced continuous casting product.
  • the straightening unit can be eliminated by the straightening unit, the bending of the strand and a horizontally continuously removable semi-finished for Will be provided.
  • a separating unit for cutting the semifinished product or continuously cast product to an arbitrary length can be provided following the straightening unit.
  • drive means for moving the strand as well as optionally at least one vibration device are provided following the mold.
  • the drive means may be contoured adapted to an outer contour of the strand to allow the best possible power transmission.
  • an adjusting means for adjusting a contact pressure of the drive means may be provided to the strand at a certain position. This allows the strand to move optimally forward. With the optionally provided at least one vibration device, a triggering behavior can be improved.
  • a control unit connected to the drive means may be provided, with which a withdrawal speed of the strand can be adjusted and adjusted during a withdrawal. This allows a process optimization.
  • heating may be provided between the mold and the straightener.
  • the discharged strand can optionally be tempered before the straightening unit so that a force input is minimized by the straightening unit.
  • This may be particularly useful because the strand of z. B. an aluminum alloy cools relatively quickly.
  • a control unit is provided for the heating, with which a heating power of the heater and / or a cooling capacity of a cooling device in dependence on a strand temperature in front of the straightening unit can be controlled.
  • both the cooling capacity for creating a strand and heating power of the heating can be minimized.
  • the cooling power must be so high that at least externally solidified strand is formed.
  • a device 1 according to the invention is shown in an exemplary embodiment for a continuous casting of aluminum alloys.
  • the device 1 has a mold 2.
  • the mold 2 is formed with a rectangular cross section, as is known for a vertical continuous casting of aluminum alloys.
  • a cooling device 10 is provided for a secondary cooling by means of air or optionally also water.
  • an outlet adjoins the in Fig. 1 illustrated situation is closed by a dummy head 5.
  • the mold 2 in this situation, there is a melt 11 of an aluminum alloy.
  • the device 1 further comprises drive means 7, which may be formed, for example, as rotatable drive rollers. Opposing the drive means 7, an actuating means 8 is arranged.
  • the adjusting means 8 is formed with a lever which is additionally shown in dashed lines in a non-engaging to the Anfahrkopf 5 position. With the adjusting means 8, a strand 3 can be employed, for example via the lever movement shown, the approach head 5 and later in a manner yet to be explained to the drive means 7. About a leverage while a contact pressure is set.
  • the device 1 comprises a heater 9, which is arranged in front of a likewise provided directional unit 6 with a plurality of support units 12 and a directional lever 13.
  • the support units 12 may be formed, for example, as the drive means 7 as rollers.
  • the leveling lever 13 is shown as the adjusting means 8 in two positions, the situation illustrated corresponds to those in continuous operation.
  • a control device which cooperates with a supply for the cooling device 10 and the heater 9, so that a cooling capacity of the cooling device 10 as well as a heating power of the heater 9 in response to a temperature of a strand 3 shown in dashed lines before the straightening unit. 6 are controllable.
  • a method according to the invention can be carried out.
  • the initial situation corresponds to that in Fig. 1 ,
  • the mold 2 In the mold 2, a melt 11 of an aluminum alloy is held, which can not escape downwards, because a Outlet is closed by the Anfahrkopf 5.
  • the adjusting means 8 is adjusted to the Anfahrkopf 5 so that it is sufficiently pressed against the drive means 7.
  • the Anfahrkopf 5 is guided along the circular path of the strand 3 in the direction of the heater 9.
  • the strand 3 forms at the approach head 5, which is then moved forward or guided by the drive means 7 and by the adjusting means 8 with a passive roller.
  • the strand 3 passes through the heater 9, which may for example be formed as a spindle heater as shown. After passing through the heater 9, the strand 3 is bent in the straightening unit 6 to a horizontal final shape.
  • the directional lever 13 comes to rest on the strand 3 as soon as the approach head 5 has passed the directional lever 13. By appropriate straightening finally a continuous casting product 4, which can be removed continuously horizontally and cut to length if required.
  • a method according to the invention combines the advantages of a vertical continuous casting of aluminum alloys with those of a horizontal method: high-quality semi-finished products are obtained continuously. This can be achieved by a simple design that can be easily applied to different sized geometries.
  • the process management is not only insensitive to harsh casting environments, but also energy efficient. In particular, when the strand 3 reaches the straightening unit 6 with sufficient temperature, optionally after heating with the heater 9 for an interim period, a force input for the required straightening is minimized.

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

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Stranggießen einer Leichtmetalllegierung, insbesondere einer Aluminiumlegierung oder Magnesiumlegierung, wobei eine Schmelze (1) der Leichtmetalllegierung aus einer Kokille (2) nach unten abgezogen wird, um nach Erstarrung der Schmelze (1) ein festes Stranggussprodukt (4) zu erhalten. Erfindungsgemäß ist vorgesehen, dass die Schmelze (1) unter Erstarrung und Krümmung kontinuierlich als Strang (3) abgezogen und anschließend mit einer Richteinheit (6) gerade gebogen wird. Des Weiteren betrifft die Erfindung eine Vorrichtung (1) zur Durchführung eines derartigen Verfahrens.

Description

  • Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Stranggießen einer Leichtmetalllegierung, insbesondere einer Aluminiumlegierung oder Magnesiumlegierung, wobei eine Schmelze der Leichtmetalllegierung aus einer Kokille nach unten abgezogen wird, um nach Erstarrung der Schmelze ein festes Stranggussprodukt zu erhalten.
  • Des Weiteren betrifft die Erfindung eine Vorrichtung zum Stranggießen einer Leichtmetalllegierung wie einer Aluminiumlegierung oder einer Magnesiumlegierung, insbesondere zur Durchführung eines Verfahrens der vorstehend genannten Art, umfassend eine Kokille für eine Schmelze und einen Anfahrkopf zum Abziehen eines aus der Schmelze gebildeten Stranges aus der Kokille nach unten.
  • Für das Stranggießen von Stahl ist es bekannt, einen in einer Kokille außenseitig bereits teilweise erstarrten Strang aus der Kokille nach unten abzuziehen und über Rollen in einer Biegezone in eine annähernd horizontale Lage umzulenken, sodass der Strang in einer an die Biegezone anschließenden Richtzone gerade gerichtet und auf beliebige Längen abgelängt werden kann. Ein derartiges kontinuierliches Verfahren zum Stranggießen von Stahl in der dargestellten Art ist möglich, weil Stahl eine niedrige Wärmeleitzahl aufweist und somit relativ lange bis zur vollständigen Erstarrung benötigt. Dies bedeutet, dass der abgenommene Strang insbesondere in der Biegezone, aber auch noch in der Richtzone nur außenseitig vollständig erstarrt ist, im Inneren aber noch teilweise eine flüssige Phase vorliegt. Dies ermöglicht ein kontinuierliches Stranggießen von Stahl.
  • Auch Aluminiumlegierungen können im Strangguss erstellt werden. Bei einem vertikalen Strangguss wird ein Strang aus einer Kokille vertikal nach unten in ein nachfolgendes Becken zur weiteren Kühlung geführt. Im Gegensatz zu Stahl erstarren allerdings Aluminiumlegierungen, die zudem bei wesentlich niedrigeren Temperaturen zu verarbeiten sind, äußerst rasch. Während die metallurgische Länge bis zur vollständigen Erstarrung eines Stranges bei Stahl mehrere Meter beträgt, liegt diese bei Aluminiumlegierungen im Bereich von wenigen Zentimetern. Aus diesem Grund kann ein vertikaler Strangguss von Aluminiumlegierungen nur semikontinuierlich durchgeführt werden, wobei eine Länge der Stranggussprodukte durch eine Bauhöhe der Vorrichtung vorgegeben ist. Sind längere Bauteile erforderlich, muss wieder gefügt werden, was mit Problemen verbunden sein kann.
  • Dennoch ist es auch möglich, Aluminiumlegierungen kontinuierlich im Strangguss zu erstellen. Hierfür werden horizontale Stranggussverfahren eingesetzt, wobei ein Strang horizontal aus einem Reservoir abgezogen wird. Die Länge eines so erstellten Stranggussproduktes ist dabei im Gegensatz zum vertikalen Strangguss von Aluminiumlegierungen nicht limitiert. Allerdings ist bei einem horizontalen Strangguss von Aluminiumlegierungen nachteilig, dass die Qualität der erstellten Halbzeuge beispielsweise aufgrund von Seigerungen geringer ist als bei Halbzeugen, die im vertikalen Strangguss erstellt werden.
  • Bei anderen Leichtmetalllegierungen wie Magnesiumlegierungen sind analoge Limitierungen wie bei Aluminiumlegierungen gegeben.
  • Aufgabe der Erfindung ist, ein Verfahren der eingangs genannten Art anzugeben, mit dem auf einfache und wirtschaftliche Weise die metallurgischen Vorteile des vertikalen Stranggusses in einem kontinuierlichen Verfahren nutzbar gemacht werden können.
  • Ein weiteres Ziel besteht darin, eine hierfür geeignete Vorrichtung anzugeben.
  • Die verfahrensmäßige Aufgabe wird gelöst, wenn bei einem Verfahren der eingangs genannten Art die Schmelze unter Erstarrung und Krümmung kontinuierlich als Strang abgezogen und anschließend mit einer Richteinheit gerade gebogen wird.
  • Ein der Erfindung erzielter Vorteil ist darin zu sehen, dass ein Verfahren bereitgestellt wird, das die Vorteile des vertikalen Stranggusses bei Leichtmetalllegierungen, insbesondere Aluminiumlegierungen, mit den Vorteilen des kontinuierlichen Stranggusses verbindet. Durch das Abziehen eines gekrümmten Stranges aus der Kokille ist es trotz der nur geringen metallurgischen Länge von Aluminiumlegierungen möglich, den abgezogenen Strang mit einer Biegung zu versehen, welche letztlich auf einer relativ kurzen Länge bzw. mit engem Radius eine Umlenkung in eine annähernd horizontale Lage erlaubt. In dieser Lage wird der abgezogene Strang mit einer Richteinheit gerade gebogen, sodass in der Folge in horizontaler Richtung verlaufend kontinuierlich ein Stranggussprodukt abgeführt werden kann. Die zuvor erforderliche Krümmung kann erreicht werden, wenn der Strang bereits aus der Kokille gekrümmt abgezogen wird. Je nach Legierung ist es aber auch möglich, den Strang zunächst vertikal abzuziehen, danach zu krümmen und dann in der Horizontalen gerade zu biegen.
  • Bei der Kokille kann es sich um eine Kokille handeln, die üblicherweise bei einem vertikalen Strangguss eingesetzt wird. Um die erforderliche Krümmung auf einfache Weise und ohne metallurgische Nachteile hinsichtlich der Qualität des Halbzeuges zu erreichen, kann der Strang zu Beginn des Abziehens mit einem gekrümmten Anfahrkopf abgezogen werden. Durch die Krümmung des Anfahrkopfes wird die Krümmung des abgezogenen Stranges vorgegeben. Durch die so festgelegte Krümmung wird auch ein nachfolgender Kraftaufwand zum Richten des abgezogenen Stranges minimiert.
  • Zunächst der Anfahrkopf und später der Strang können im Anschluss an die Kokille mit Antriebsmitteln, insbesondere Antriebsrollen, bewegt werden. Handelt es sich um einen im Querschnitt runden Strang, sind bevorzugt profilierte Antriebsrollen vorgesehen.
  • Von Vorteil ist es, wenn ein Anpressdruck der Antriebsmittel auf den Strang durch Anstellen zumindest eines verfahrbaren Stellmittels eingestellt wird. Dadurch lassen sich jederzeit ein gewünschter Anpressdruck und damit auch ein Vortrieb des Stranges einstellen. Das oder die Stellmittel können hierfür positions- und/oder druckgeregelt betrieben werden.
  • Mit der Richteinheit wird der Strang bevorzugt in eine annähernd horizontale Lage gebogen. Vorgesehen sein kann diesbezüglich auch, dass bei der kontinuierlichen Abnahme des Stranges bzw. des erstellten Stranggussproduktes nach der Richteinheit eine Säge oder dergleichen zum Ablängen von Halbzeugen mit bestimmter Länge vorgesehen ist.
  • Besonders bevorzugt ist es, wenn der Strang nach Erstarrung, aber vor einer vollständigen Abkühlung mit der Richteinheit gebogen wird. Da die Erstarrung von z. B. Aluminiumlegierungen samt nachfolgender Abkühlung vergleichsweise mit Stahl rasch erfolgt, wird ein Krümmungsradius für den Strang so gewählt, dass dieser möglichst rasch in eine horizontale oder zumindest annähernd horizontale Lage kommt, um gerichtet zu werden, aber in dieser Lage mit geringem Kraftaufwand richtbar ist. Gleichwohl kann auch vorgesehen sein, dass der Strang in vollständig abgekühltem Zustand gerichtet wird, wenngleich dies einen höheren Kraftaufwand erfordert.
  • Sofern der Strang bei erhöhter Temperatur gerichtet werden soll, aber der Kraftaufwand an der Richteinheit hierfür ohne weitere Maßnahmen bereits sehr hoch ist, kann der Strang vor der Richteinheit auch erwärmt werden. Je nach Legierung kann eine Erhöhung der Temperatur auf mehr als das ca. 0,4-Fache der homologen Temperatur eine deutliche Verbesserung der Duktilität bringen. Hierbei kann in einem Regelkreis auch vorgesehen sein, dass während des kontinuierlichen Abziehens des Stranges die Erwärmung vor der Richteinheit sowie eine Kühlung der Schmelze in und/oder nach der Kokille verringert werden. In diesem Fall wird das Verfahren zunächst mit einer erforderlichen Kühlleistung an der Kokille und gegebenenfalls einer Sekundärkühlung sowie einer erforderlichen Heizleistung vor der Richteinheit gestartet. Nachdem der Prozess angelaufen ist, kann durch den Regelkreis die Kühlung verringert werden, was gleichzeitig dazu führt, dass auch eine Heizleistung vor der Richteinheit verringert werden kann. Somit sinkt im weiteren Prozess sowohl die Heizleistung als auch die Kühlleistung, was zu einem besonders energieeffizienten Verfahren führt.
  • Es kann im Übrigen auch vorgesehen sein, dass eine Temperatur um den abgezogenen Strang in Abhängigkeit von der Position eingestellt bzw. geregelt wird, um ein Optimum von Verarbeitbarkeit und Energieeffizienz zu erreichen.
  • Das weitere Ziel der Erfindung wird erreicht, wenn bei einer Vorrichtung der eingangs genannten Art der Anfahrkopf gekrümmt ausgebildet ist und eine Richteinheit vorgesehen ist, um den Strang nach Erstarrung, aber vor vollständiger Abkühlung desselben zu biegen.
  • Mit einer erfindungsgemäßen Vorrichtung können auf konstruktiv einfache Weise die Vorteile von vertikalem und horizontalem Strangguss bei Aluminiumlegierungen oder anderen Leichtmetalllegierungen kombiniert werden. Einerseits wird durch die vertikale Abnahme mit dem gekrümmten Anfahrkopf eine hohe metallurgische Güte eines erstellten Stranggussproduktes sichergestellt. Andererseits kann durch die Richteinheit die Biegung des Stranges beseitigt und ein horizontal kontinuierlich abnehmbares Halbzeug zur Verfügung gestellt werden. Bei Bedarf kann im Anschluss an die Richteinheit auch eine Trenneinheit zum Ablängen des Halbzeuges bzw. Stranggussproduktes auf eine beliebige Länge vorgesehen sein.
  • Zweckmäßigerweise sind im Anschluss an die Kokille Antriebsmittel, insbesondere Antriebsrollen, zum Bewegen des Stranges sowie optional zumindest eine Vibrationseinrichtung vorgesehen. Die Antriebsmittel können konturmäßig an eine äußere Kontur des Stranges angepasst sein, um eine möglichst gute Kraftübertragung zu ermöglichen. Diesbezüglich kann insbesondere auch ein Stellmittel zur Einstellung eines Anpressdruckes der Antriebsmittel an den Strang an einer bestimmten Position vorgesehen sein. Dadurch lässt sich der Strang optimal vorwärts bewegen. Mit der optional vorgesehenen zumindest einen Vibrationseinrichtung kann ein Abzugsverhalten verbessert werden. Darüber hinaus kann eine mit den Antriebsmitteln in Verbindung stehende Regeleinheit vorgesehen sein, mit welcher eine Abzugsgeschwindigkeit des Stranges einstellbar und während eines Abziehens anpassbar ist. Dies erlaubt eine Prozessoptimierung.
  • Obwohl es nicht zwingend ist, kann zwischen der Kokille und der Richteinheit eine Heizung vorgesehen sein. Mit der Heizung kann der abgeführte Strang gegebenenfalls vor der Richteinheit so temperiert werden, dass ein Krafteintrag durch die Richteinheit minimiert ist. Dies kann insbesondere deswegen zweckmäßig sein, weil der Strang aus z. B. einer Aluminiumlegierung relativ rasch abkühlt. In diesem Zusammenhang erweist es sich als besonders vorteilhaft, wenn eine Regeleinheit für die Heizung vorgesehen ist, mit welcher eine Heizleistung der Heizung und/oder eine Kühlleistung einer Kühleinrichtung in Abhängigkeit von einer Strangtemperatur vor der Richteinheit regelbar sind. Dadurch lässt sich auf Basis der für das Richten erforderlichen Strangtemperatur sowohl die Kühlleistung für die Erstellung eines Stranges als auch eine Heizleistung der Heizung minimieren. Die Kühlleistung muss aber selbstverständlich so hoch sein, dass ein zumindest außen fest erstarrter Strang gebildet wird.
  • Weitere Merkmale, Vorteile und Wirkungen ergeben sich aus dem nachfolgend dargestellten Ausführungsbeispiel. In der Zeichnung, auf welche dabei Bezug genommen wird, zeigt:
    • Fig. 1 eine erfindungsgemäße Vorrichtung.
  • In Fig. 1 ist eine erfindungsgemäße Vorrichtung 1 in einer beispielhaften Ausführungsvariante für ein kontinuierliches Gießen von Aluminiumlegierungen dargestellt. Die Vorrichtung 1 weist eine Kokille 2 auf. Die Kokille 2 ist mit einem rechteckigen Querschnitt ausgebildet, wie dies für einen vertikalen Strangguss von Aluminiumlegierungen bekannt ist. Unterhalb der Kokille 2 ist eine Kühleinrichtung 10 für eine Sekundärkühlung mittels Luft oder gegebenenfalls auch Wasser vorgesehen. Nach unten hin schließt ein Auslass an, der in der in Fig. 1 dargestellten Situation durch einen Anfahrkopf 5 verschlossen ist. In der Kokille 2 befindet sich in dieser Situation eine Schmelze 11 einer Aluminiumlegierung.
  • Die Vorrichtung 1 weist des Weiteren Antriebsmittel 7 auf, die beispielsweise als drehbare Antriebsrollen ausgebildet sein können. Den Antriebsmitteln 7 gegenüberliegend ist ein Stellmittel 8 angeordnet. Das Stellmittel 8 ist mit einem Hebel ausgebildet, der strichliert in einer nicht an den Anfahrkopf 5 angreifenden Position zusätzlich dargestellt ist. Mit dem Stellmittel 8 kann beispielsweise über die dargestellte Hebelbewegung der Anfahrkopf 5 und später in noch zu erläuternder Weise ein Strang 3 an die Antriebsmittel 7 angestellt werden. Über eine Hebelkraft wird dabei auch ein Anpressdruck eingestellt.
  • Des Weiteren umfasst die Vorrichtung 1 eine Heizung 9, die vor einer ebenfalls vorgesehenen Richteinheit 6 mit mehreren Stützeinheiten 12 sowie einem Richthebel 13 angeordnet ist. Die Stützeinheiten 12 können beispielsweise wie die Antriebsmittel 7 als Rollen ausgebildet sein. Der Richthebel 13 ist wie das Stellmittel 8 in zwei Positionen dargestellt, wobei die dargestellte Situation jener im kontinuierlichen Betrieb entspricht. Nicht dargestellt, aber vorgesehen sein kann eine Regeleinrichtung, welche mit einer Versorgung für die Kühleinrichtung 10 sowie der Heizung 9 zusammenwirkt, sodass eine Kühlleistung der Kühleinrichtung 10 ebenso wie eine Heizleistung der Heizung 9 in Abhängigkeit einer Temperatur eines strichliert dargestellten Stranges 3 vor der Richteinheit 6 regelbar sind.
  • Mit einer Vorrichtung 1 kann ein erfindungsgemäßes Verfahren durchgeführt werden. Die Ausgangssituation entspricht jener in Fig. 1. In der Kokille 2 ist eine Schmelze 11 einer Aluminiumlegierung gehalten, welche nach unten hin nicht austreten kann, weil ein Auslass durch den Anfahrkopf 5 geschlossen ist. Ehe der Prozess in Gang gesetzt wird, wird das Stellmittel 8 an den Anfahrkopf 5 so angestellt, dass dieser ausreichend gegen die Antriebsmittel 7 gepresst wird. Anschließend wird der Anfahrkopf 5 entlang der kreisförmig dargestellten Bahn des Stranges 3 in Richtung zur Heizung 9 geführt. Dabei bildet sich am Anfahrkopf 5 der Strang 3 aus, der anschließend durch die Antriebsmittel 7 sowie durch das Stellmittel 8 mit einer passiven Rolle vorwärts bewegt bzw. geführt wird. Anschließend durchläuft der Strang 3 die Heizung 9, die beispielsweise wie dargestellt als Spindelheizung ausgebildet sein kann. Nach Passieren der Heizung 9 wird der Strang 3 in der Richteinheit 6 auf eine horizontale Endform gebogen. Der Richthebel 13 kommt dabei am Strang 3 zur Anlage, sobald der Anfahrkopf 5 den Richthebel 13 passiert hat. Durch ein entsprechendes Richten entsteht schließlich ein Stranggussprodukt 4, das horizontal kontinuierlich abgenommen und bei Bedarf abgelängt werden kann.
  • Ein erfindungsgemäßes Verfahren kombiniert die Vorteile eines vertikalen Stranggusses von Aluminiumlegierungen mit jenen eines horizontalen Verfahrens: Es werden hochqualitative Halbzeuge kontinuierlich gewonnen. Dies lässt sich durch eine einfache Konstruktion erreichen, die problemlos auf verschieden große Geometrien angewendet werden kann. Darüber hinaus ist die Verfahrensführung nicht nur unempfindlich gegen raue Gießumgebungen, sondern auch energieeffizient. Insbesondere wenn der Strang 3 mit ausreichender Temperatur, gegebenenfalls nach zwischenzeitlicher Erwärmung mit der Heizung 9, zur Richteinheit 6 gelangt, ist auch ein Krafteintrag für das erforderliche Richten minimiert.

Claims (14)

  1. Verfahren zum Stranggießen einer Leichtmetalllegierung, insbesondere einer Aluminiumlegierung oder Magnesiumlegierung, wobei eine Schmelze (11) der Leichtmetalllegierung aus einer Kokille (2) nach unten abgezogen wird, um nach Erstarrung der Schmelze (11) ein festes Stranggussprodukt (4) zu erhalten, dadurch gekennzeichnet, dass die Schmelze (11) unter Erstarrung und Krümmung kontinuierlich als Strang (3) abgezogen und anschließend mit einer Richteinheit (6) gerade gebogen wird.
  2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Strang (3) zu Beginn des Abziehens mit einem gekrümmten Anfahrkopf (5) abgezogen wird.
  3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Strang (3) im Anschluss an die Kokille (2) mit Antriebsmitteln (7), insbesondere Antriebsrollen, bewegt wird.
  4. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass ein Anpressduck der Antriebsmittel (7) auf den Strang (3) durch Anstellen zumindest eines verfahrbaren Stellmittels (8) eingestellt wird.
  5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Strang (3) in eine annähernd horizontale Lage gebogen wird.
  6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Strang (3) nach Erstarrung, aber vor einer vollständigen Abkühlung mit der Richteinheit (6) gebogen wird.
  7. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass der Strang (3) vor der Richteinheit (6) erwärmt wird.
  8. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass während des kontinuierlichen Abziehens des Stranges (3) die Erwärmung vor der Richteinheit (6) sowie eine Kühlung der Schmelze (11) in und/oder nach der Kokille (2) verringert werden.
  9. Vorrichtung (1) zum Stranggießen einer Leichtmetalllegierung wie einer Aluminiumlegierung oder einer Magnesiumlegierung, insbesondere zur Durchführung eines Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 8, umfassend eine Kokille (2) für eine Schmelze (11) und einen Anfahrkopf (5) zum Abziehen eines aus der Schmelze (11) gebildeten Stranges (3) aus der Kokille (2) nach unten, dadurch gekennzeichnet, dass der Anfahrkopf (5) gekrümmt ausgebildet ist und eine Richteinheit (6) vorgesehen ist, um den Strang (3) nach Erstarrung, aber vor vollständiger Abkühlung desselben zu biegen.
  10. Vorrichtung (1) nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass im Anschluss an die Kokille (2) Antriebsmittel (7), insbesondere Antriebsrollen, zum Bewegen des Stranges (3) sowie optional zumindest eine Vibrationseinrichtung vorgesehen sind.
  11. Vorrichtung (1) nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass ein Stellmittel (8) zur Einstellung eines Anpressdruckes der Antriebsmittel (7) an den Strang (3) an einer bestimmten Position vorgesehen ist.
  12. Vorrichtung (1) nach Anspruch 10 oder 11, dadurch gekennzeichnet, dass eine mit den Antriebsmitteln (7) in Verbindung stehende Regeleinheit vorgesehen ist, mit welcher eine Abzugsgeschwindigkeit des Stranges (3) einstellbar und während eines Abziehens anpassbar ist.
  13. Vorrichtung (1) nach einem der Ansprüche 9 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen der Kokille (2) und der Richteinheit (6) eine Heizung (9) vorgesehen ist.
  14. Vorrichtung (1) nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass eine Regeleinheit für die Heizung (9) vorgesehen ist, mit welcher eine Heizleistung der Heizung (9) und/oder eine Kühlleistung einer Kühleinrichtung (10) in Abhängigkeit von einer Strangtemperatur vor der Richteinheit (6) regelbar ist.
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