WO2012080191A1 - Vorrichtung und verfahren zum horizontalen giessen von metallbändern - Google Patents

Vorrichtung und verfahren zum horizontalen giessen von metallbändern Download PDF

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WO2012080191A1
WO2012080191A1 PCT/EP2011/072488 EP2011072488W WO2012080191A1 WO 2012080191 A1 WO2012080191 A1 WO 2012080191A1 EP 2011072488 W EP2011072488 W EP 2011072488W WO 2012080191 A1 WO2012080191 A1 WO 2012080191A1
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solidification
metal strip
region
solidification region
conveyor belt
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PCT/EP2011/072488
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Rolf Franz
Christian Mengel
Reiner PÜRLING
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Sms Siemag Ag
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    • 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
    • B22D—CASTING OF METALS; CASTING OF OTHER SUBSTANCES BY THE SAME PROCESSES OR DEVICES
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    • 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
    • B22D11/0665—Accessories therefor for treating the casting surfaces, e.g. calibrating, cleaning, dressing, preheating
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B22—CASTING; POWDER METALLURGY
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    • 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
    • B22D11/0677—Accessories therefor for guiding, supporting or tensioning the casting belts
    • 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
    • B22D11/16—Controlling or regulating processes or operations

Definitions

  • the present invention relates to a device for horizontal casting of metal strips, as well as a method for horizontal casting of metal strips.
  • Equipment for the horizontal casting of metal strips are known.
  • the molten metal from a metallurgical vessel is applied to an endless, circulating conveyor belt and from this, after at least partial solidification, the further processing process, in particular a further rolling process supplied.
  • the molten metal from a preferably the desired bandwidth corresponding pouring nozzle on the continuously moving, cooled conveyor belt abandoned.
  • the casting thicknesses of the resulting metal strips to be realized are rather thin and are in the range of ⁇ 40 mm.
  • Such a device and a corresponding method are known in principle, for example, from EP 0 746 434 B1 or DE 34 23 834 C2.
  • the molten metal preferably a molten steel
  • a cooled Tansportband to allow continuous production of a metal strip.
  • devices for measuring the respective profile thickness of the cast metal strip are known, as described for example in WO 2008/1 10330 A1.
  • the measuring devices described in this disclosure operate inter alia without contact by means of laser measuring methods.
  • radiometric measuring methods for determining the strip thickness are known, for example, from the discussion in EP 0 334 802 B1.
  • the metal strip created by the casting process in the horizontal strip casting process is subjected to a rolling process in further process steps.
  • the metal strip profile produced in the casting process namely, for example, the thickness profile of the metal strip transversely to the casting direction, ie also transversely to the transport direction of the conveyor belt
  • a wedge shape of the cast metal strip ie a higher thickness of the metal strip on its one longitudinal side than on its other longitudinal side, hardly influenced in the rolling process and remains correspondingly in the metal strip.
  • This wedge shape of the cast strip can lead to significant problems in the subsequent process steps due to a developing strip curvature, which leads to a saber shape of the metal strip.
  • an error that has arisen during the casting process can no longer be eliminated in the subsequent processing steps, in particular the rolling process.
  • this is due to the low casting thickness and the rapid solidification of the preliminary strip.
  • the allowable absolute tolerances on the tape thickness differences of the cast strip are small if high-quality metal strips are to be produced.
  • the permissible differences in strip thickness are of the order of magnitude of the accuracy of the possible machine orientation and the thermal expansion of the machine components.
  • Corresponding Care must be taken that the metal strip is optimally aligned on its way through the solidification zone of the casting machine and a wedge shape of the solidified metal strip is avoided as far as possible before the further processing steps, ie the pre-strip.
  • the present invention is therefore based on the object of specifying a device and a method by means of which an improvement in the compliance of the dimensional accuracy of a pre-strip profile in the horizontal casting of a metal strip can be achieved.
  • a device for horizontal casting of a metal strip which comprises a substantially horizontally oriented solidification region for receiving the issued from a metallurgical vessel molten metal and at least one measuring device for measuring the thickness profile of the metal strip.
  • alignment means are provided for changing the horizontal alignment of the solidification region.
  • the exact thickness profile of the metal strip in the solidification zone and / or the already solidified metal strip can be accurately determined.
  • This exact determination of the thickness profile is the basis for the horizontal orientation of the solidification region, in particular a conveyor belt, the device for horizontal casting of a metal strip. Due to the possibility of horizontal alignment of the solidification region, in particular the alignment with respect to a transverse to the conveying direction extending plane about an axis of rotation extending in the conveying direction, the profile of the cast metal strip in the solidification range can be influenced.
  • the solution according to the present disclosure is based on the consideration that the wedging of a metal strip profile during strip casting is determined in particular by the horizontal orientation of the solidification region of the casting machine.
  • the melt is distributed in the solidification area accordingly.
  • an exactly horizontal alignment of the solidification zone leads to an optimal shape of the pre-strip.
  • an inhomogeneous melt distribution can occur in the solidification area.
  • This inhomogeneous distribution may, for example, have been generated due to inhomogeneities of the fields applied by the gas nozzles or electromagnetic brakes to the melt. These inhomogeneities can be compensated by an orientation of the solidification region in a direction deviating from the perfect horizontal position, in order finally to achieve a parallelism of the metal strip surface and the metal strip lower side to one another.
  • the alignment means for selectively aligning the horizontal orientation of the solidification region of the casting machine or other components in contact with the metal strip lower side about an axis extending in the casting direction are intended to provide the corresponding structural elements. Align parts so that the molten metal flows in the solidification so that parallel surfaces of the pre-strip are achieved.
  • the solidification region is designed as a circulating conveyor belt, which is cooled in particular.
  • the alignment means may be provided as a selective height adjustment of the solidification region such that an orientation of the solidification region can be made transversely to the conveying direction.
  • height adjustments may, for example, be provided on at least one storage area and / or at least one bearing point of a machine frame of the solidification area.
  • the selective height adjustment can be provided on at least one bearing point of a deflection roller of a conveyor belt.
  • the solidification region is mounted on its one longitudinal side on an axis of rotation, and on the other longitudinal side by means of the alignment means in its height so adjustable that a change in the horizontal orientation of the solidification region is achieved transversely to the conveying direction.
  • the alignment means are preferably formed by linear adjustments, wedge adjustments, and / or by eccentric adjustments, can be operated electrically or hydraulically.
  • the measuring device allows a continuous profile measurement across the width of the metal strip. However, it is also possible to make a punctual measurement of the strip thickness at at least two points along the bandwidth.
  • a regulating or control device for feeding back the profile of the metal strip measured by the measuring device to the respective output Directional means may be provided to largely automate the process of aligning the solidification region.
  • the control device has corresponding means by means of which corresponding control commands for the alignment means of the solidification region can be generated from the strip profile measured by the measuring means. For example, if the measuring device measures that the metal profile is too thick on the left side as viewed in the conveying direction, it will issue a control command to the alignment means located on the left side of the solidification region, thus slightly increasing this side. Or, in the same case, it will issue a command in which, by means of the alignment means arranged on the right side, the solidification area on this side is slightly lowered. Or it will issue a combined command, ie raise on one side and lower on the other side, to keep the center axis of the solidification area on the same plane in order to maintain the metal strip thickness at a desired value.
  • the alignment means can be performed hydraulically or electrically or mechanically depending on requirements, for example either by hydraulic cylinders, by a direct electric motor drive, via eccentric, via a push rod, a wedge device, etc.
  • the means are adapted to adjust the solidification region and / or other components of the casting machine with respect to their horizontal position, that an orientation of the respective machine components with respect to their horizontal orientation and in particular also transversely to the casting direction is possible.
  • the height-adjustment alignment means are present only either at the upstream end or at the downstream end of the conveyor belt. If, for example, only at the downstream end of a solidification region, for example at the downstream deflection roller of the conveyor belt, a change in height is made transversely to the casting direction, a slight distortion within the solidification region, resulting in an advantageous flow of the metal, for example in can cause a central region of the solidification range. In this way, not only a wedge shape in the profile of the cast metal strip can be corrected, but also, for example, a profile in which in the central region of the band a slight dents, so too thin a region exists. Such a melt distribution can occur, for example, due to excessive use of an electromagnetic transverse stirrer, which correspondingly causes an elevation of the edge regions.
  • the object is also achieved by a method for continuous horizontal casting of a metal strip by means of a strip casting plant, which comprises a solidification region and a measuring device for measuring the thickness profile of the metal strip.
  • a method for continuous horizontal casting of a metal strip by means of a strip casting plant, which comprises a solidification region and a measuring device for measuring the thickness profile of the metal strip.
  • the horizontal orientation of the solidification region is aligned transversely to the conveying direction in response to the measurement of the measuring device by means of alignment means acting on the solidification region.
  • the adjustment of the horizontal len alignment of the solidification region in particular about an axis that extends along the conveying direction can be performed.
  • this process is automated, so it is advantageous to control the alignment means for height adjustment of the individual components of the casting, in particular the solidification, in response to the profile measurement.
  • Fig. 1 shows schematically a side view of a device for strip casting
  • FIG. 2 shows a schematic sectional view along the line A-A of FIG. 1.
  • FIG. 1 shows schematically a casting apparatus 100 for the continuous production of a metal strip 3.
  • the molten metal from a metallurgical vessel 1 is applied to a solidification area in the form of an endless conveyor belt 4.
  • the conveyor belt 4 is thereby cooled so that the metal strip 3 after leaving the conveyor belt 4 is substantially solidified so that it is suitable for further processing.
  • the conveyor belt 4 extends over a downstream deflection roller 6 and over an upstream deflection roller 6 '.
  • the conveyor belt 4 and the deflection rollers 6, 6 ' are mounted on a machine frame 9.
  • the conveyor belt 4 is in the area of the application of the molten metal with a conveyor belt support 10 such Ver- see that a pressing or sagging of the conveyor belt 4 is largely prevented and that the conveyor belt 4 substantially presents a defined planar surface, on which the molten metal can be applied from the metallurgical vessel 1.
  • two measuring devices 2, 2 ' are provided for measuring the thickness profile of the metal strip 3.
  • the first measuring device 2 is provided in the region of the conveyor belt 4 and the second measuring device 2 'downstream thereof in a region in which the metal strip 3 is already substantially solidified.
  • the machine frame 9 or the storage of the deflection rollers 6, 6 ' are provided with alignment means for adjusting the horizontal alignment of the solidification region.
  • the alignment means are provided in the form of a height adjustment 8-8 "" ', which can influence the horizontal orientation of the conveyor belt 4 and the conveyor belt in particular tilt about an axis extending in the conveying direction.
  • the horizontal orientation of the conveyor belt 4 with respect to the horizontal plane 5, ie the floor, can be influenced by the means 8-8 ""'for adjusting the height.
  • the orientation of the conveyor belt 4 along the axis 7 of the deflection roller 6 can be varied.
  • the conveyor belt 4 can be adjusted in its orientation with respect to the horizontal plane 5 as desired. For example, it is conceivable to increase the downstream end of the conveyor belt 4 by increasing both axle bearings of the deflection roller 6.
  • the metal strip 3 assumes a wedge-shaped form transversely to the transport direction, ie it is thinner on the raised side of the conveyor belt 4 than on the lower side of the conveyor belt 4.
  • the strip profile can be measured by means of the measuring devices 2, 2 'as a continuous profile over the entire width of the metal strip 3, or a punctual measurement of the strip thickness can be made at two points of the strip width.
  • the orientation of the horizontal alignment of the solidification region can be largely automated.
  • the thickness profile of the cast metal strip measured by the measuring device is used as the basis for the required control or regulation. Based on a comparison of the desired thickness profile with the measured thickness profile corresponding control commands are generated, by means of which the horizontal alignment of the solidification range can be made according to so that the desired thickness profile is achieved.
  • Aligning means in the form of a height adjustment

Landscapes

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

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung (100) zum horizontalen Giessen eines Metallbandes (3), umfassend einen im Wesentlichen horizontal ausgerichteten Erstarrungsbereich (4) zur Aufnahme der aus einem metallurgischen Gefäss (1) ausgegebenen Metallschmelze, sowie mindestens eine Messvorrichtung (2, 2') zum Messen des Dickenprofils des Metallbandes (3), wobei Ausrichtungsmittel (8-8''''') zur Veränderung der horizontalen Ausrichtung des Erstarrungsbereiches vorgesehen sind.

Description

Vorrichtung und Verfahren zum horizontalen Gießen von Metallbändern
TECHNISCHES GEBIET
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum horizontalen Gießen von Metallbändern, sowie ein Verfahren zum horizontalen Gießen von Metallbändern.
TECHNISCHER HINTERGRUND
Anlagen zum horizontalen Gießen von Metallbändern sind bekannt. Bei diesen wird das schmelzflüssige Metall aus einem metallurgischen Gefäß auf ein endloses, umlaufendes Förderband aufgebracht und von diesem aus, nach zumindest teilweiser Erstarrung, dem weiteren Bearbeitungsprozess, insbesondere einem weiteren Walzprozess, zugeführt. Hierbei wird zum Gießen von Bändern aus Metall, insbesondere aus Stahl, die Metallschmelze aus einer vorzugsweise der gewünschten Bandbreite entsprechenden Ausgießdüse auf das sich kontinuierlich bewegende, gekühlte Förderband aufgegeben. Die zu realisierenden Gießdicken der resultierenden Metallbänder sind eher dünn und liegen im Bereich von <40 mm. Eine solche Vorrichtung und ein entsprechendes Verfahren sind beispielsweise aus der EP 0 746 434 B1 oder der DE 34 23 834 C2 prinzipiell bekannt. Diesen Offenbarungen ist gemein, dass die Metallschmelze, bevorzugt eine Stahlschmelze, auf ein gekühltes Tansportband aufgegeben wird, um eine kontinuierliche Herstellung eines Metallbandes zu ermöglichen. Darüber hinaus sind Vorrichtungen zum Messen der jeweiligen Profildicke des gegossenen Metallbandes bekannt, wie beispielsweise in der WO 2008/1 10330 A1 beschrieben. Die in dieser Offenbarung beschriebenen Messvorrichtungen arbeiten unter anderem berührungslos mittels Lasermessverfahren. Bekannt sind weiterhin radiometrische Messverfahren zur Bestimmung der Banddicke, so wie sie beispielsweise aus der Diskussion in der EP 0 334 802 B1 bekannt sind.
Das durch den Gießprozess bei dem horizontalen Bandgießverfahren entstan- dene Metallband wird in weiteren Prozessschritten einem Walzprozess unterzogen. Bei diesem Walzprozess kann das im Gießprozess erzeugte Metallbandprofil, nämlich beispielsweise das Dickenprofil des Metallbandes quer zur Gießrichtung, also auch quer zur Transportrichtung des Förderbandes, kaum mehr beeinflusst werden. Insbesondere kann eine Keilform des gegossenen Metallbandes, also eine höhere Dicke des Metallbandes an seiner einen Längsseite als an seiner anderen Längsseite, im Walzprozess kaum noch beeinflusst werden und verbleibt entsprechend im Metallband. Diese Keilform des gegossenen Bandes kann in den nachfolgenden Prozessschritten zu erheblichen Problemen aufgrund einer sich ausbildenden Bandkrümmung führen, die zu einer Säbelform des Metallbandes führt. Mit anderen Worten lässt sich ein Fehler, der im Gießprozess entstanden ist, in den nachfolgenden Bearbeitungsschritten, insbesondere dem Walzprozess, nicht mehr beheben. Dies ist unter anderem auch der geringen Gießdicke und dem schellen Erstarren des Vorbandes geschuldet.
Aufgrund der relativ geringen Banddicken im Bereich von < 40 mm sind entsprechend die zulässigen absoluten Toleranzen bezüglich der Banddickenunterschiede des gegossenen Bandes klein, wenn hochqualitative Metallbänder hergestellt werden sollen. Die zulässigen Banddickenunterschiede liegen dabei in der Größenordnung der Genauigkeit der möglichen Maschinenausrichtung und der thermischen Ausdehnung der Maschinenkomponenten. Entsprechend muss darauf geachtet werden, dass das Metallband auf seinem Weg durch die Erstarrungszone der Gießmaschine optimal ausgerichtet wird und eine Keilform des erstarrten Metallbandes vor den weiteren Bearbeitungsschritten, also des Vorbandes, so gut wie möglich vermieden wird.
DETAILLIERTE BESCHREIBUNG
Der vorliegenden Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung sowie ein Verfahren anzugeben, mittels welchem eine Verbesserung der Ein- haltung der Maßhaltigkeit eines Vorbandprofils beim horizontalen Gießen eines Metallbandes erreicht werden kann.
Die Aufgabe wird gelöst mittels einer Vorrichtung gemäß Anspruch 1. Entsprechend wird eine Vorrichtung zum horizontalen Gießen eines Metallbandes angegeben, die einen im Wesentlichen horizontal ausgerichteten Erstarrungsbereich zur Aufnahme der aus einem metallurgischen Gefäß ausgegebenen Metallschmelze und mindestens eine Messvorrichtung zum Messen des Dickenprofils des Metallbandes umfasst. Erfindungsgemäß sind Ausrichtungs- mittel zur Veränderung der horizontalen Ausrichtung des Erstarrungsbereiches vorgesehen.
Durch das Vorsehen der Messeinrichtung kann das genaue Dickenprofil des Metallbandes in der Erstarrungszone und/oder des bereits erstarrten Metall- bandes genau bestimmt werden. Diese genaue Bestimmung des Dickenprofils ist Grundlage für die horizontale Ausrichtung des Erstarrungsbereiches, insbesondere eines Förderbandes, der Vorrichtung zum horizontalen Gießen eines Metallbandes. Durch die Möglichkeit der horizontalen Ausrichtung des Erstarrungsbereiches, insbesondere der Ausrichtung bezüglich einer sich quer zur Förderrichtung er- streckenden Ebene um eine sich in Förderrichtung erstreckende Drehachse, kann das Profil des gegossenen Metallbandes im Erstarrungsbereich beein- flusst werden. Insbesondere kann, wenn die Messung durch die Messvorrichtung eine besondere Keilform des Metallbandes ergeben hat, durch entsprechende Erhöhung des Erstarrungsbereiches auf der Seite, auf welcher das zu dicke Bandprofil gemessen wurde, ein Fließen der Metallschmelze zurück in eine derartige Form erreicht werden, dass die noch flüssige Schmelze zukünftig keine Keilform mehr ausbildet, sondern parallele Oberflächen ausbildet.
Entsprechend liegt der Lösung gemäß der vorliegenden Offenbarung die Über- legung zugrunde, dass die Keiligkeit eines Metallbandprofils beim Bandgießen insbesondere durch die horizontale Ausrichtung des Erstarrungsbereiches der Gießmaschine bestimmt wird. Durch die weiteren auf das noch schmelzflüssige oder bereits teilerstarrte Metallband wirkenden Komponenten, wie beispielsweise Gasdüsen, elektromagnetische Bremsen, Rollen etc., wird die Schmelze in dem Erstarrungsbereich entsprechend verteilt. Unter idealen Bedingungen führt eine exakt horizontale Ausrichtung des Erstarrungsbereiches zu einer optimalen Form des Vorbandes. Durch die Form der Ausgabeöffnung des metallurgischen Gefäßes und durch die übrigen Komponenten, die zum Schmelzetransport verwendet werden, also beispielsweise die Gasdüsen, die elektromagnetischen Bremsen oder die Rollen, kann im Erstarrungsbereich allerdings eine inhomogene Schmelzeverteilung auftreten. Diese inhomogene Verteilung kann beispielsweise aufgrund von Inhomogenitäten der durch die Gasdüsen oder elektromagnetischen Bremsen auf die Schmelze aufgebrachten Felder erzeugt worden sein. Diese Inhomogenitäten können durch eine Orientierung des Erstar- rungsbereiches in einer von der perfekten horizontalen Lage abweichenden Ausrichtung ausgeglichen werden, um schließlich eine Parallelität der Metallbandoberfläche und der Metallbandunterseite zueinander zu erreichen. Mit anderen Worten sind die Ausrichtungsmittel zur selektiven Ausrichtung der horizontalen Orientierung des Erstarrungsbereiches der Gießmaschine bzw. ande- rer, mit der Metallbandunterseite in Kontakt stehender Bauteile um eine sich in Gießrichtung erstreckenden Achse dazu vorgesehen, die entsprechenden Bau- teile so auszurichten, dass die Metallschmelze im Erstarrungsbereich so fließt, dass parallele Oberflächen des Vorbandes erreicht werden.
In manchen Anwendungen kann es aber auch erwünscht sein, tatsächlich eine Keiligkeit in das Metallband einzuprägen, was mittels der Ausrichtungsmittel zur Ausrichtung der horizontalen Orientierung des Erstarrungsbereiches ebenfalls problemlos möglich ist.
Bevorzugt ist der Erstarrungsbereich als umlaufendes Förderband, das insbesondere gekühlt ist, ausgebildet. Die Ausrichtungsmittel können als selektive Höhenverstellung des Erstarrungsbereiches derart vorgesehen sein, dass eine Ausrichtung des Erstarrungsbereiches quer zur Förderrichtung vorgenommen werden kann. Hierzu können beispielsweise an mindestens einem Lagerbereich und/oder mindestens einem Lagerpunkt eines Maschinenrahmens des Erstarrungsbereiches Höhenverstellungen vorgesehen sind. Insbesondere kann die selektive Höhenverstellung an mindestens einem Lagerpunkt einer Umlenkrolle eines Förderbandes vorgesehen sein. In einer Variante ist der Erstarrungsbereich an seiner einen Längsseite an einer Drehachse gelagert, und ist an der anderen Längsseite mittels der Ausrichtungsmittel in seiner Höhe so verstellbar, dass eine Änderung der horizontalen Ausrichtung des Erstarrungsbereiches quer zur Förderrichtung erreicht wird. Die Ausrichtungsmittel sind bevorzugt durch lineare Verstellungen, Keilverstellungen, und/oder durch exzentrische Verstellungen ausgeprägt, können elektrisch oder hydraulisch betrieben werden. In einer bevorzugten Ausführungsform ermöglicht die Messvorrichtung eine kontinuierliche Profilmessung über die Breite des Metallbandes hinweg. Es kann aber auch eine punktuelle Messung der Banddicke an mindestens zwei Stellen entlang der Bandbreite vorgenommen werden. Eine Regelungs- oder Steuerungsvorrichtung zum Rückkoppeln des von der Messvorrichtung gemessenen Profils des Metallbandes auf die jeweiligen Aus- richtungsm ittel kann vorgesehen sein, um den Prozess der Ausrichtung des Erstarrungsbereiches weitgehend automatisieren zu können. Die Steuervorrichtung weist entsprechende Mittel auf, mittels derer aus dem durch das Messmittel gemessenen Bandprofil entsprechende Steuerbefehle für die Ausrichtungsmittel des Erstarrungsbereiches erzeugt werden können. Wenn beispielsweise die Messvorrichtung misst, dass das Metallprofil auf der in Förderrichtung gesehenen linken Seite zu dick ist, wird sie einen Steuerbefehl an die auf der linken Seite des Erstarrungsbereiches angeordneten Ausrichtungsmittel ausgeben, wodurch diese Seite leicht erhöht wird. Oder sie wird in dem gleichen Fall einen Befehl ausgeben, in dem mittels der auf der rechten Seite angeordneten Ausrichtungsmittel der Erstarrungsbereich auf dieser Seite leicht abgesenkt wird. Oder sie wird einen kombinierten Befehl ausgeben, also auf der einen Seite anheben und auf der anderen Seite absenken, um die Mittenachse des Erstarrungsbereiches auf der gleichen Ebene zu halten, um damit die Metallbanddicke auf einem gewünschten Wert halten zu können.
Die Ausrichtungsmittel können je nach Anforderungen hydraulisch oder elektrisch oder mechanisch ausgeführt sein, beispielsweise entweder durch Hydraulikzylinder, durch einen direkten elektromotorischen Antrieb, über Exzenter, über eine Schubstange, eine Keilvorrichtung etc.
Wesentlich ist, dass die Mittel dazu geeignet sind, den Erstarrungsbereich und/oder andere Komponenten der Gießmaschine derart bezüglich ihrer Horizontallage zu verstellen, dass eine Ausrichtung der jeweiligen Maschinenkomponenten bezüglich ihrer horizontalen Ausrichtung und insbesondere auch quer zur Gießrichtung möglich ist.
Durch das Vorsehen der Mittel zur Ausrichtung ist es weiterhin möglich, auch während des Gießprozesses Justagen der Anlage derart durchzuführen, dass die horizontale Ausrichtung des Erstarrungsbereiches in einer gewünschten Form ausgeführt wird, um ein geeignetes Bandprofil zu erzeugen. Vorteilhaft ist weiterhin, mehr als eine Messvorrichtung zu verwenden, beispielsweise zwei Messvorrichtungen, um den Fortschritt der Maßnahmen bezüglich der Höhenverstellung an unterschiedlichen Positionen innerhalb des Erstarrungsbereiches oder am Ende des Erstarrungsbereiches kontrollieren zu können.
Bezüglich des Erstarrungsbereiches ist es weiterhin vorteilhaft, wenn die Ausrichtungsmittel zur Höhenverstellung nur entweder am stromaufwärts gelegenen Ende oder am stromabwärts gelegenen Ende des Förderbandes vorliegen. Wenn beispielsweise nur am stromabwärts gelegenen Ende eines Erstarrungs- bereiches, also beispielsweise an der stromabwärts gelegenen Umlenkrolle des Förderbandes, eine Veränderung der Höhe quer zur Gießrichtung vorgenommen wird, entsteht eine leichte Verwindung innerhalb des Erstarrungsbereiches, welche zu einem vorteilhaften Fließen des Metalls, beispielsweise in einen zentralen Bereich des Erstarrungsbereiches führen kann. Auf diese Weise kann nicht nur eine Keilform in dem Profil des gegossenen Metallbandes korrigiert werden, sondern auch beispielsweise ein Profil, in welchem im mittleren Bereich des Bandes eine leichte Eindellung, also ein zu dünner Bereich, vorliegt. Eine solche Schmelzenverteilung kann beispielsweise durch den zu starken Einsatz eines elektromagnetischen Querrührers auftreten, welcher entspre- chend eine Überhöhung der Randbereiche bewirkt.
Die Aufgabe wird auch durch ein Verfahren zum kontinuierlichen horizontalen Gießen eines Metallbandes mittels einer Bandgießanlage gelöst, welche einen Erstarrungsbereich und eine Messvorrichtung zur Messung des Dickenprofils des Metallbandes umfasst. Erfindungsgemäß wird die horizontale Ausrichtung des Erstarrungsbereiches quer zur Förderrichtung in Reaktion auf die Messung der Messvorrichtung mittels auf den Erstarrungsbereich wirkenden Ausrichtungsmitteln ausgerichtet. In dem Verfahren ist wesentlich, dass aufgrund des von der Messvorrichtung gemessenen Profils des gegossenen Metallbandes die Justage der horizonta- len Ausrichtung des Erstarrungsbereiches, insbesondere um eine Achse, die sich längs der Förderrichtung erstreckt durchgeführt werden kann. Vorteilhaft ist dieser Prozess automatisiert, es handelt sich also vorteilhaft um eine Steuerung der Ausrichtungsmittel zur Höhenverstellung der einzelnen Komponenten der Gießanlage, insbesondere des Erstarrungsbereiches, in Antwort auf die Profil- messung.
KURZE BESCHREIBUNG DER FIGUREN
Fig. 1 zeigt schematisch eine Seitenansicht einer Vorrichtung zum Bandgießen; und
Fig. 2 zeigt eine schematische Schnittdarstellung entlang der Linie A-A der Fig. 1 . AUSFÜHRLICHE BESCHREIBUNG DER FIGUREN
Im Folgenden wird die vorliegende Offenbarung auf Grundlage der Zeichnungen der Figuren noch ausführlicher beschrieben werden. Hierbei werden gleiche Elemente in den Figuren mit gleichen Bezugszeichen versehen und teilwei- se wird auf wiederholte Beschreibung der jeweiligen Elemente verzichtet.
Fig. 1 zeigt schematisch eine Gießvorrichtung 100 zum kontinuierlichen Herstellen eines Metallbandes 3. Hierzu wird die Metallschmelze aus einem metallurgischen Gefäß 1 auf einen Erstarrungsbereich in Form eines endlosen Förder- bandes 4 aufgebracht. Das Förderband 4 wird dabei so gekühlt, dass das Metallband 3 nach Verlassen des Förderbandes 4 im Wesentlichen so erstarrt ist, dass es für die Weiterverarbeitung geeignet ist. Das Förderband 4 verläuft über eine stromabwärts gelegene Umlenkrolle 6 und über eine stromaufwärts gelegene Umlenkrolle 6'. Das Förderband 4 sowie die Umlenkrollen 6, 6' sind an einem Maschinenrahmen 9 gelagert. Das Förderband 4 ist im Bereich des Aufbringens der Metallschmelze mit einer Förderbandunterstützung 10 derart ver- sehen, dass ein Durchdrücken oder Durchhängen des Förderbandes 4 weitgehend verhindert wird und dass das Förderband 4 im Wesentlichen eine definierte plane Oberfläche darbietet, auf welcher die Metallschmelze aus dem metallurgischen Gefäß 1 aufgebracht werden kann. In dem in Fig. 1 gezeigten Ausführungsbeispiel der Gießvorrichtung 100 sind zwei Messvorrichtungen 2, 2' zur Messung des Dickenprofils des Metallbandes 3 vorgesehen. Die erste Messvorrichtung 2 ist dabei im Bereich des Förderbandes 4 vorgesehen und die zweite Messvorrichtung 2' stromabwärts davon in einem Bereich, in welchem das Metallband 3 bereits im Wesentlichen erstarrt ist.
Der Maschinenrahmen 9 bzw. die Lagerung der Umlenkrollen 6, 6' sind mit Ausrichtungsmitteln zur Einstellung der horizontalen Ausrichtung des Erstarrungsbereiches versehen. Die Ausrichtungsmittel sind in Form einer Höhenver- Stellung 8-8""' vorgesehen, welche die horizontale Ausrichtung des Förderbandes 4 beeinflussen können und das Förderband insbesondere um eine sich in Förderrichtung erstreckende Achse neigen.
Wie aus Fig. 2 unmittelbar erkennbar, kann durch die Mittel zur Höhenverstel- lung 8-8""' die horizontale Ausrichtung des Förderbandes 4 bezüglich der horizontalen Ebene 5, also des Bodens, beeinflusst werden. Insbesondere kann die Ausrichtung des Förderbandes 4 entlang der Achse 7 der Umlenkrolle 6 variiert werden. Durch das Vorsehen der Höhenverstellungen an sämtlichen Achslagerungen der Umlenkrollen 6, 6' sowie an sämtlichen Bodenlagern des Maschi- nenrahmens 9 kann das Förderband 4 bezüglich der horizontalen Ebene 5 beliebig in seiner Orientierung verstellt werden. Beispielsweise ist es denkbar, das stromabwärts gelegene Ende des Transportbandes 4 durch Erhöhung beider Achslager der Umlenkrolle 6 zu erhöhen. Weiterhin ist es denkbar, durch Absenken des auf der in Transportrichtung linken Seite und Erhöhen der in Trans- portrichtung rechten Seite der Achslager der Umlenkrolle 6 zu erreichen, dass die in Fig. 2 gezeigte schräge Ausrichtung der Ebene des Förderbandes 4 bezüglich der horizontalen Ebene 5 erreicht wird.
In Fig. 2 ist in diesem Zusammenhang beispielsweise gezeigt, dass das Metallband 3 bei solch einer Ausrichtung eine keilförmige Form quer zur Transport- richtung annimmt, also auf der erhöhten Seite des Förderbandes 4 dünner ist, als auf der niedrigeren Seite des Förderbandes 4.
Die gleichen Manipulationen können selbstverständlich auch an der stromaufwärts gelegenen Seite des Förderbandes 4 im Bereich der Umlenkrolle 6' durchgeführt werden.
Bezüglich der Höhenverstellungen 8-8""' können hier die für die entsprechende Umgebung geeigneten Mittel gewählt werden. In den Figuren sind schematisch exzentrische Aufhängungen gezeigt, welche durch entsprechende Rotation eine Höhenverstellung erlauben. Es ist aber auch denkbar, in diesem Bereich Hydraulikzylinder zu verwenden, elektromotorische Antriebe oder andere mechanische Stellvorrichtungen.
Bezüglich der Höhenverstellungen 8-8""' ist es selbstverständlich auch denk- bar, diese Mittel nur auf einer Seite des Förderbandes 4 vorzusehen, und die andere Seite des Förderbandes lediglich mit einer Drehachse zu lagern, so dass eine Veränderung der horizontalen Orientierung des Förderbandes 4 durch Anheben oder Absenken der Seite erreicht wird, auf welcher die Höhenverstellungen vorgesehen sind.
Wenn Höhenverstellungen 8-8""' auf beiden Seiten des Förderbandes 4 vorgesehen sind, ist neben einer einfachen Änderung der horizontalen Ausrichtung des Förderbandes 4 ebenso eine Änderung der Höhenausrichtung bezüglich des metallurgischen Gefäßes möglich. Weiterhin kann die Fließbewegung der Metallschmelze beispielsweise dadurch beeinflusst werden, dass die stromab- wärts gelegene Seite des Förderbandes 4 höher gelegt wird oder tiefer gelegt wird, als der Austrittsbereich des metallurgischen Gefäßes 1 .
Das Bandprofil kann mittels der Messvorrichtungen 2, 2' als kontinuierliches Profil über die gesamte Breite des Metallbandes 3 hinweg gemessen werden, oder es kann eine punktuelle Messung der Banddicke an zwei Stellen der Bandbreite vorgenommen werden.
Mittels einer nicht gezeigten Regeleinrichtung beziehungsweise einer Steuereinrichtung kann die Ausrichtung der horizontalen Ausrichtung des Erstarrungs- bereiches weitgehend automatisiert werden. Insbesondere wird hier das durch die Messvorrichtung gemessene Dickenprofil des gegossenen Metallbandes als Grundlage für die erforderliche Steuerung oder Regelung herangezogen. Auf Grundlage eines Vergleichs des gewünschten Dickenprofils mit dem gemessenen Dickenprofil werden entsprechende Steuerbefehle erzeugt, mittels derer die horizontale Ausrichtung des Erstarrungsbereiches entsprechend so vorgenommen werden kann, dass das gewünschte Dickenprofil erreicht wird.
BEZUGSZEICHENLISTE
1 Metallurgisches Gefäß
2, 2' Messvorrichtung zur Dickenprofilmessung
3 Metallband
4 Erstarrungsbereich in Form eines Förderbandes
5 Horizontale Ebene (Boden)
6, 6' Umlenkrolle des Förderbandes
7 Drehachse der Umlenkrolle
8-8'"" Ausrichtungsmittel in Form einer Höhenverstellung
9 Maschinenrahmen
10 Förderbandunterstützung
100 Vorrichtung zum horizontalen Gießen

Claims

Patentansprüche
Vorrichtung (100) zum horizontalen Gießen eines Metallbandes (3), umfassend einen im Wesentlichen horizontal ausgerichteten Erstarrungsbereich (4) zur Aufnahme der aus einem metallurgischen Gefäß (1 ) ausgegebenen Metallschmelze, sowie mindestens eine Messvorrichtung (2, 2') zum Messen des Dickenprofils des Metallbandes (3), dadurch gekennzeichnet, dass
Ausrichtungsmittel (8-8""') zur Veränderung der horizontalen Ausrichtung des Erstarrungsbereiches vorgesehen sind.
2. Vorrichtung gemäß Anspruch 1 , wobei der Erstarrungsbereich durch ein umlaufendes Förderband (4), das insbesondere gekühlt ist, ausgebildet ist.
3. Vorrichtung gemäß Anspruch 1 oder 2, wobei die Ausrichtungsmittel als selektive Höhenverstellung (8-8""') des Erstarrungsbereiches derart vorgesehen sind, dass eine Ausrichtung des Erstarrungsbereiches quer zur Förderrichtung vorgenommen werden kann.
4. Vorrichtung gemäß Anspruch 3, wobei die selektive Höhenverstellung an mindestens einem Lagerbereich und/oder mindestens einem Lagerpunkt eines Maschinenrahmens (9) des Erstarrungsbereiches (4) vorgesehen sind.
5. Vorrichtung gemäß Anspruch 3 oder 4, wobei die selektive Höhenverstellung an mindestens einem Lagerpunkt einer Umlenkrolle (6, 6') eines Förderbandes (4) vorgesehen ist.
6. Vorrichtung gemäß einem der vorstehenden Ansprüche, wobei der Erstar- rungsbereich an seiner einen Längsseite an einer Drehachse gelagert ist, und an der anderen Längsseite mittels der Ausrichtungsmittel so verstellbar ist, dass eine Änderung der horizontalen Ausrichtung des Erstarrungsbereiches quer zur Förderrichtung erreichbar ist.
7. Vorrichtung gemäß einem der vorstehenden Ansprüche, wobei die Ausrichtungsmittel durch eine lineare Verstellung, eine Keilverstellung, und/oder durch eine exzentrische Verstellung ausgeprägt sind, und elektrisch oder hydraulisch betrieben sind.
8. Vorrichtung gemäß einem der vorstehenden Ansprüche, wobei die Messvorrichtung (2, 2') eine kontinuierliche Profilmessung über die Breite des Metallbandes (3) hinweg ermöglicht.
9. Vorrichtung gemäß den vorstehenden Ansprüchen, wobei die Messvor- richtung (2, 2') eine punktuelle Messung der Banddicke an mindestens zwei Stellen entlang der Bandbreite vornimmt.
10. Vorrichtung gemäß einem der vorstehenden Ansprüche, wobei eine Regeleinrichtung vorgesehen ist, welche die Ausrichtungsmittel und damit die Ausrichtung des Erstarrungsbereiches auf Grundlage des gemessenen
Dickenprofils regelt.
1 1 . Verfahren zum kontinuierlichen horizontalen Gießen eines Metallbandes (3) mittels einer Bandgießanlage, umfassend einen Erstarrungsbereich und eine Messvorrichtung (2) zur Messung des Dickenprofils des Metallbandes (3), dadurch gekennzeichnet, dass die horizontale Ausrichtung des Erstarrungsbereiches (4) quer zur Förderrichtung in Reaktion auf die Messung der Messvorrichtung mittels auf den Erstarrungsbereich wirkenden Ausrichtungsmitteln ausgerichtet wird.
12. Verfahren gemäß Anspruch 1 1 , wobei aus der Messung des Dickenprofils des Metallbandes ein Steuerbefehl zum Erhöhen oder Absenken einer Seite des Erstarrungsbereichs entlang der Gießrichtung des Förderbandes (4) erzeugt wird.
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