DE102012109286A1 - Verfahren zum Erzeugen von gegossenem Band aus einer Metallschmelze und gegossenes Band - Google Patents

Verfahren zum Erzeugen von gegossenem Band aus einer Metallschmelze und gegossenes Band Download PDF

Info

Publication number
DE102012109286A1
DE102012109286A1 DE102012109286.9A DE102012109286A DE102012109286A1 DE 102012109286 A1 DE102012109286 A1 DE 102012109286A1 DE 102012109286 A DE102012109286 A DE 102012109286A DE 102012109286 A1 DE102012109286 A1 DE 102012109286A1
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
cast strip
casting
different
thickness
peripheral surface
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
DE102012109286.9A
Other languages
English (en)
Inventor
Wilfried Klos
Johann Wilhelm Schmitz
Gerhard Gräf
Markus Daamen
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Outokumpu Nirosta GmbH
Original Assignee
Outokumpu Nirosta GmbH
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Outokumpu Nirosta GmbH filed Critical Outokumpu Nirosta GmbH
Priority to DE102012109286.9A priority Critical patent/DE102012109286A1/de
Priority to US14/431,570 priority patent/US10179363B2/en
Priority to KR1020157010453A priority patent/KR101767612B1/ko
Priority to PCT/EP2013/070275 priority patent/WO2014049150A1/en
Publication of DE102012109286A1 publication Critical patent/DE102012109286A1/de
Withdrawn legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B22CASTING; POWDER METALLURGY
    • B22DCASTING OF METALS; CASTING OF OTHER SUBSTANCES BY THE SAME PROCESSES OR DEVICES
    • B22D11/00Continuous casting of metals, i.e. casting in indefinite lengths
    • B22D11/06Continuous casting of metals, i.e. casting in indefinite lengths into moulds with travelling walls, e.g. with rolls, plates, belts, caterpillars
    • B22D11/0622Continuous casting of metals, i.e. casting in indefinite lengths into moulds with travelling walls, e.g. with rolls, plates, belts, caterpillars formed by two casting wheels
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B22CASTING; POWDER METALLURGY
    • B22DCASTING OF METALS; CASTING OF OTHER SUBSTANCES BY THE SAME PROCESSES OR DEVICES
    • B22D11/00Continuous casting of metals, i.e. casting in indefinite lengths
    • B22D11/009Continuous casting of metals, i.e. casting in indefinite lengths of work of special cross-section, e.g. I-beams, U-profiles
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B22CASTING; POWDER METALLURGY
    • B22DCASTING OF METALS; CASTING OF OTHER SUBSTANCES BY THE SAME PROCESSES OR DEVICES
    • B22D11/00Continuous casting of metals, i.e. casting in indefinite lengths
    • B22D11/06Continuous casting of metals, i.e. casting in indefinite lengths into moulds with travelling walls, e.g. with rolls, plates, belts, caterpillars
    • B22D11/0637Accessories therefor
    • B22D11/0648Casting surfaces
    • B22D11/0651Casting wheels
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B22CASTING; POWDER METALLURGY
    • B22DCASTING OF METALS; CASTING OF OTHER SUBSTANCES BY THE SAME PROCESSES OR DEVICES
    • B22D11/00Continuous casting of metals, i.e. casting in indefinite lengths
    • B22D11/06Continuous casting of metals, i.e. casting in indefinite lengths into moulds with travelling walls, e.g. with rolls, plates, belts, caterpillars
    • B22D11/0637Accessories therefor
    • B22D11/068Accessories therefor for cooling the cast product during its passage through the mould surfaces
    • B22D11/0682Accessories therefor for cooling the cast product during its passage through the mould surfaces by cooling the casting wheel
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B22CASTING; POWDER METALLURGY
    • B22DCASTING OF METALS; CASTING OF OTHER SUBSTANCES BY THE SAME PROCESSES OR DEVICES
    • B22D25/00Special casting characterised by the nature of the product
    • B22D25/02Special casting characterised by the nature of the product by its peculiarity of shape; of works of art

Landscapes

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

Abstract

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zum Erzeugen von gegossenem Band B1–B7 aus einer Metallschmelze S, bei dem die Metallschmelze S durch einen durch zwei gegenläufig zueinander rotierende Gießwalzen 2, 3 begrenzten Gießspalt 4 tritt und zu dem gegossenen Band B1–B7 geformt wird, und ein gegossenes Band. Das erfindungsgemäße Verfahren ermöglicht es, bei vermindertem Aufwand ein mit unterschiedlich dicken Längsabschnitten versehenes Metallband zu erzeugen, das ein optimal geeignetes Ausgangsprodukt für Anwendungen der voranstehend erwähnten Art bildet. Dies wird erfindungsgemäß dadurch erreicht, dass dem gegossenen Band B1–B7 im Gießspalt 4 in einem sich in Längsrichtung L des gegossenen Bands B1–B7 erstreckenden Längenabschnitt L1–L8 eine andere Dicke verliehen wird als in einem daran angrenzenden zweiten Längenabschnitt L1–L8.

Description

  • Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Erzeugen von gegossenem Band aus einer Metallschmelze, bei dem die Metallschmelze durch einen durch zwei gegenläufig zueinander rotierende Gießwalzen begrenzten Gießspalt tritt und zu dem gegossenen Band geformt wird.
  • Das Verfahren der hier in Rede stehenden Art wird auf einer Zweiwalzengießvorrichtung durchgeführt. Beim Vergießen von Metallschmelzen auf solchen auch als ”Twin-Roller-Gießmaschinen” bezeichneten Vorrichtungen rotieren jeweils zwei achsparallel angeordnete und innengekühlte Gießwalzen gegenläufig zueinander, die zwischen sich die Längsseiten eines Gießspalts begrenzen. An seinen Schmalseiten ist der Gießspalt üblicherweise durch Platten aus einem Feuerfestmaterial abgedichtet. In den Gießspalt wird jeweils so viel flüssige Schmelze gegossen, dass sich oberhalb des Gießspalts ein so genannter ”Schmelzenpool” bildet und aufrechterhalten bleibt, bis der Gießvorgang abgeschlossen wird.
  • Die aus dem Schmelzenpool auf die Gießwalzen gelangende Schmelze erstarrt zu jeweils einer Schale, die dann von der jeweiligen Gießwalze in den Gießspalt gefördert wird.
  • Im Gießspalt werden die Schalen gegeneinander gedrückt, so dass aus ihnen und der zwischen ihnen eingeschlossenen Schmelze das gegossene Band geformt wird. Das auf diese Weise kontinuierlich aus dem Gießspalt austretende gegossene Band wird abgezogen, abgekühlt und der Weiterverarbeitung zugeleitet.
  • Durch Bandgießen können Metallbänder direkt aus der Schmelze erzeugt werden. Die Gießrollen agieren dabei nach Art einer mitlaufenden Kokille. Die Gießrollen werden gekühlt, um einen stationären Gießbetrieb zu erreichen. Um eine in der Bandbreite gleichmäßige Banddicke zu erhalten, wird der Gießspalt über die Breite leicht bombiert, um die breitenabhängige thermische Ausdehnung zu kompensieren. Dies bedeutet, dass die Gießrollen in der Austrittsebene in Achsenrichtung nahezu den gleichen Radius besitzen müssen. Da in der Regel das Schmelzenniveau zwischen den Gießrollen in Breitenrichtung gleich hoch ist, muss auch der Wärmefluss in Breitenrichtung gleich hoch sein, um gleiche Dicken des an den Rollen erstarrten Materials zu erhalten. Unterschiedliche Wärmeströme in Breitenrichtung führen zu unterschiedlichen Dicken der erstarrten Schale am Austritt der Rollen und damit zu einer unterschiedlichen Verformung des Bandes.
  • Um eine gute Wärmeleitfähigkeit zu gewährleisten, weisen die Gießwalzen in der Regel einen Walzenkörper auf, der mindestens im Bereich seiner Umfangsflächen aus einer Kupferlegierung besteht. Allerdings unterliegt die mit der Metallschmelze in Kontakt kommende Mantelfläche der Gießwalzen im praktischen Betrieb starken mechanischen und thermischen Belastungen. Dies gilt insbesondere dann, wenn es sich bei der zu vergießenden Metallschmelze um eine Stahllegierung handelt. Aus diesem Grunde werden zum Vergießen von Stahl eingesetzte Gießwalzen auf ihrer Mantelfläche in der Regel mit einer Beschichtung versehen, die eine höhere Härte besitzt als der übrige Werkstoff der Gießwalze.
  • Verschiedene Möglichkeiten der Erzeugung von Beschichtungen und bestimmten Oberflächenbeschaffenheiten auf Gießwalzen sind in der DE 10 2007 003 548 B3 beschrieben. Ziel der jeweiligen Beschichtung oder Oberflächenbehandlung ist es dabei, die Oberflächenbeschaffenheit so einzustellen, dass eine gleichmäßigere Wärmeabfuhr aus der auf die Gießwalzen gelangende Schmelze erreicht wird. In der an den Gießwalzen anliegenden Schmelze kann so eine gleichmäßig fortschreitende Erstarrungsfront erreicht werden, die die Entstehung eines ebenso gleichmäßig ausgebildeten Gussgefüges gewährleistet.
  • In der Praxis hat sich die Forderung nach Flachprodukten, d. h. Bändern und Blechen sowie daraus gewonnene Platinen und Zuschnitten, ergeben, die über ihre Breite oder Länge unterschiedliche Dickenverläufe haben. Solche Bleche werden beispielsweise für die Herstellung von sicherheitsrelevanten Strukturbauteilen im Automobilbau benötigt, die trotz eines geringen Gewichts bei einem Crash ein optimiertes Deformationsverhalten besitzen sollen. Die dickeren Bereiche werden dabei in die bei einem Crash am stärksten belasteten Stelle gelegt, während an allen anderen Stellen dünnere Materialstärken vorgesehen werden, um durch Materialeinsparung das Gewicht zu reduzieren.
  • Es sind verschiedene Möglichkeiten zur Erzeugung von Blechplatinen bekannt, aus denen sich derartige Bauteile herstellen lassen. So werden die Platinen als so genannte ”Tailored Blanks” aus Blechzuschnitten unterschiedlicher, an die jeweiligen Anforderungen angepasster Beschaffenheit, wie unterschiedlicher Dicke, Festigkeit, Verformbarkeit etc., zusammengesetzt, die beispielsweise durch Laserschweißen miteinander verbunden werden (SCHNEIDER u. PRANGE, "Tailored blanks, ein Werkstoff für neue Formen der Konstruktion", Thyssen Technische Berichte, Heft 1/92, S. 97–106).
  • Darüber hinaus wird das so genannte ”flexible Walzen” angewendet ( DE 199 62 754 A1 ). Beim flexiblen Walzen wird in einem Warmwalzprozess ein Metallband durch einen zwischen zwei Arbeitswalzen gebildeten Walzspalt geführt. Dieser ist so einstellbar, dass über die Länge des Metallbandes unterschiedliche Bandabschnitte mit unterschiedlicher Banddicke geformt werden können. Gemäß der DE 100 16 818 A1 können des Weiteren Platinen mit unterschiedlich dicken Längenabschnitten dadurch erzeugt werden, dass von einem Stahlblechcoil ablaufendes, eine konstante Dicke aufweisendes Stahlblechband in einer Schleifeinheit durch Schleifen partiell in der Dicke reduziert wird.
  • Vor dem Hintergrund des voranstehend erläuterten Standes der Technik bestand die Aufgabe darin, ein Verfahren anzugeben, mit dem sich bei vermindertem Aufwand ein mit unterschiedlich dicken Längsabschnitten versehenes Metallband erzeugen lässt, das ein optimal geeignetes Ausgangsprodukt für Anwendungen der voranstehend erwähnten Art bildet. Darüber hinaus sollte ein entsprechend beschaffenes Produkt geschaffen werden.
  • In Bezug auf das Verfahren ist diese Aufgabe erfindungsgemäß durch Absolvieren der in Anspruch 1 genannten Arbeitsschritte gelöst worden.
  • Gemäß der Erfindung wird ein gegossenes Band aus einer Metallschmelze erzeugt, indem die Metallschmelze in an sich bekannter Weise durch einen Gießspalt tritt, der durch zwei gegenläufig zueinander rotierende Gießwalzen begrenzt ist und in dem das gegossene Band geformt wird.
  • Erfindungsgemäß wird nun dem gegossenen Band im Gießspalt in einem sich in Längsrichtung des gegossenen Bandes erstreckenden Längenabschnitt eine andere Dicke verliehen als in einem daran angrenzenden zweiten Längenabschnitt des gegossenen Bands.
  • Die Erfindung basiert somit auf dem Zweiwalzen-Gießverfahren. Anders als beim konventionellen Bandgießen, bei dem jeweils eine über die Breite des gegossenen Bands optimal gleichmäßige Dicke angestrebt wird, erfolgt erfindungsgemäß eine Profilierung des Bands. Dazu wird dem gegossenen Band im Gießspalt mindestens ein Längenabschnitt aufgeprägt, der gegenüber einem angrenzenden Längenabschnitt eine unterschiedliche Dicke aufweist.
  • Dementsprechend variiert bei der Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens die lichte Weite des Gießspaltes zwischen den Gießrollen. In den Bereichen, in denen ein Längenabschnitt größerer Dicke vorhanden sein soll, ist die Weite des Gießspalts größer, d. h. die die Weite des Gießspalts bestimmenden Umfangsflächen der Gießwalzen haben einen größeren Abstand, während in den Bereichen, in denen ein dünnerer Längenabschnitt ausgebildet werden soll, der Abstand der Umfangsflächen der Gießwalzen kleiner und damit einhergehend auch die lichte Weite des Gießspalts reduziert ist. Um an dem gegossenen Band Längenabschnitte zu erzeugen, die bezogen auf die Mittenebene des gegossenen Bands gegeneinander verschoben, d. h. in Dickenrichtung des gegossenen Bands unsymmetrisch ausgebildet sind, kann beispielweise einem Umfangsabschnitt der einen Gießwalze, der einen größeren Abstand zur Drehachse der betreffenden Gießwalze hat, ein Umfangsabschnitt der anderen Gießwalze zugeordnet sein, der einen kleineren Abstand zur Drehachse dieser Gießwalze hat und umgekehrt.
  • Mit der Erfindung ist es somit möglich, in einem kontinuierlich ablaufenden Urformverfahren ein aus einer Metallschmelze gegossenes Band herzustellen, das bereits vom Zeitpunkt seiner Entstehung an die geforderte ungleichförmige Dickenverteilung besitzt. Als solches bildet ein erfindungsgemäß erzeugtes gegossenes Band mit mindestens zwei Längenabschnitten, die eine unterschiedliche Dicke aufweisen, ein optimales Ausgangsprodukt beispielsweise für die Weiterverarbeitung zu Bauteilen, bei denen Zonen unterschiedlicher Belastung unterschiedlich dicke Blechabschnitte zugeordnet sind, um einerseits die geforderte Belastbarkeit des Bauteils und andererseits ein minimales Gewicht zu erreichen.
  • Ein die oben genannte Aufgabe lösendes Produkt ist somit ein gegossenes, durch Vergießen einer Metallschmelze hergestelltes Band, das erfindungsgemäß im gegossenen Zustand und vor einer weiteren Formgebung mindestens einen Längenabschnitt aufweist, in dem es eine andere Dicke besitzt als in einem nächstbenachbarten Längenabschnitt.
  • Wenn hier von Längenabschnitten des gegossenen Bands mit ”unterschiedlichen Dicken” die Rede ist, dann sind damit solche sich in Längs- und Breitenrichtung des gegossenen Bands erstreckende Abschnitte gemeint, in denen das gegossene Band in Dickenrichtung des gegossenen Bands eine andere Querschnittsform besitzt als in einem benachbarten Längenabschnitt.
  • Im Quer- oder Längsschnitt des gegossenen Bands gesehen ändert sich bei einem erfindungsgemäßen gegossenen Band folglich zwischen zwei aneinander angrenzenden Längenabschnitten die Banddicke signifikant. Gleichzeitig nimmt der Abschnitt, in dem eine zum jeweils angrenzenden Abschnitt unterschiedliche Dicke besteht, jeweils eine bestimmte Breite ein. Die Änderung der Dicke kann dabei in Breitenrichtung des gegossenen Bands stattfinden, d. h. es grenzt ein sich in Längsrichtung des gegossenen Bands erstreckender Längenabschnitt geringerer Dicke an einen angrenzenden, neben dem ersten Längenabschnitt liegenden und sich ebenfalls in Längsrichtung des gegossenen Bands erstreckenden Längenabschnitt größerer Dicke, wobei beide Längenabschnitte jeweils einen Teil der Breite des gegossenen Bands einnehmen. Alternativ oder ergänzend können die aneinandergrenzenden, eine unterschiedliche Dicke aufweisenden Längsabschnitte auch in Längsrichtung des gegossenen Bands aufeinander folgen. In diesem Fall grenzt beispielsweise ein sich über die Breite des gegossenen Bands erstreckender Längenabschnitt geringerer Dicke an einen Längsabschnitt, der sich ebenfalls über die Breite des gegossenen Bands erstreckt, jedoch nur eine größere Dicke besitzt.
  • Die Variation der Querschnittsform des gegossenen Bands kann sich folglich dadurch ergeben, dass der eine Längenabschnitt dünner ist als der jeweils benachbarte, dickere Längenabschnitt. Jedoch ist es auch möglich, die Querschnittsform zu variieren, in dem Längenabschnitte, die in Dickenrichtung des gegossenen Bands gemessen zwar dieselbe Dicke besitzen, jedoch gegeneinander versetzt angeordnet sind. Bei dieser Variation der Dicke steht somit der eine Längenabschnitt an der einen Seite des gegossenen Bands gegenüber dem benachbarten Längenabschnitt vor und umgekehrt.
  • Ebenso ist es möglich, die Längenabschnitte so auszubilden, dass die eine Seite des gegossenen Bands glatt ist und die Profilierung nur auf die andere Seite des gegossenen Bands beschränkt ist, die Längenabschnitte größerer Dicke also nur auf dieser Seite gegenüber den Längenabschnitten mit geringerer Dicke vorstehen. Bei einer symmetrischen Ausbildung steht der jeweilige Längenabschnitt größerer Dicke auf beiden Seiten des gegossenen Bands gegenüber dem benachbarten Längenabschnitt geringerer Dicke um dasselbe Maß vor, wogegen dies bei einer unsymmetrischen Ausbildung nicht der Fall ist. Selbstverständlich können bei einem erfindungsgemäßen gegossenen Band Längenabschnitte mit bezogen auf die Mittenebene des gegossenen Bands symmetrischem Dickenprofil mit unsymmetrisch ausgebildeten Längenabschnitten kombiniert sein.
  • Die erfindungsgemäß in das gegossene Band eingeprägten Abschnitte mit unterschiedlicher Dicke weisen jeweils eine bestimmte in Förderrichtung des aus dem Gießspalt austretenden gegossenen Bands gemessene Längenerstreckung auf. Dabei können Profilierungen erzeugt werden, bei denen sich die Längenabschnitte mit einer unterschiedlichen Dicke jeweils quer zur Förderrichtung über die gesamte Breite des gegossenen Bands erstrecken. Alternativ oder ergänzend kann die Breite der Längenabschnitte unterschiedlicher Dicke auch auf einen bestimmten Bruchteil der Breite des gegossenen Bands beschränkt sein. Ebenso ist es denkbar, komplexere Variationen des Breiten- und Längenverlaufs der Längenabschnitte mit unterschiedlicher Dicke zu erzeugen. Des Weiteren ist es möglich, den Breitenverlauf der Längenabschnitte mit unterschiedlicher Dicke sowie die Dicke der jeweiligen Längenabschnitte in ihrer Längsrichtung zu variieren.
  • Um die unterschiedlich dicken Längenabschnitte erfindungsgemäß in das gegossene Band einzuprägen, weist in der Praxis also mindestens eine der Gießwalzen einen Umfangsflächenabschnitt auf, der einen anderen Abstand zur Drehachse der jeweiligen Gießwalze besitzt, als ein nächstbenachbart angeordneter Umfangsflächenabschnitt dieser Gießwalze. Sollen dabei Längenabschnitte erzeugt werden, deren in Förderrichtung des gegossenen Bands gemessene Länge jeweils nur einem Bruchteil der Umfangslänge der Gießwalzen entspricht, so nimmt in Umfangsrichtung der jeweiligen Gießwalze gemessen der in seinem Abstand zur Drehachse gegenüber seinem jeweils benachbarten Umfangsabschnitt variierte Umfangsabschnitt jeweils nur einen Bruchteil des Gießwalzenumfangs ein. Soll dagegen ein gegossenes Band erzeugt werden, bei dem sich die Längenabschnitte unterschiedlicher Dicke über die gesamte Bandlänge erstrecken, weist dazu die Gießwalze jeweils mindestens einen um ihren Umfang umlaufenden und einen Teil ihrer Breite einnehmenden Umfangsabschnitt auf, der einen anderen Durchmesser besitzt als ein an ihn jeweils angrenzender Umfangsabschnitt der Gießwalze.
  • In der Praxis ergibt sich bei der Erzeugung von erfindungsgemäß gegossenem Band die besondere Herausforderung, dass die auf den Gießrollen erstarrenden Bandschalen jeweils eine Dicke aufweisen müssen, die der resultierenden Banddicke des jeweiligen Längenabschnitts des gegossenen Bands entsprechen muss. Dies hat zur Folge, dass lokal unterschiedlich hohe Wärmeströme abgeführt werden müssen, um zu bewirken, dass am dem jeweiligen Längenabschnitt zugeordneten Umfangsabschnitt der Gießwalze sich jeweils eine mehr oder weniger dicke Schale erstarrter Schmelze bildet.
  • Um diese unterschiedliche Erstarrung zu erzielen, schlägt die Erfindung mehrere Maßnahmen vor, die jede für sich bereits zu dem gewünschten Ergebnis führen, die jedoch auch in Kombination miteinander angewendet werden können, um das Bandschalenwachstum in geeigneter Weise zu steuern. Hierzu wird der Wärmeübergang zwischen der Schmelze und im Bereich des jeweiligen Umfangsabschnitts der jeweiligen Gießwalze an die sich ändernde Spaltweite so angepasst, dass eine größere Spaltweite durch einen besseren Wärmeübergang und eine kleinere Spaltweite durch einen verminderten Wärmeübergang ausgeglichen wird. In einem Umfangsabschnitt der jeweiligen Gießwalze, der einem Längenabschnitt zugeordnet ist, in dem die Dicke des gegossenen Bands geringer ist, wird demnach der Metallschmelze weniger Wärme entzogen als jeweils im Bereich eines Umfangsabschnitts, der einem Längenabschnitt des gegossenen Bands mit größerer Dicke zugeordnet ist.
  • Zu diesem Zweck kann beispielsweise in dem Umfangsabschnitt der Gießrolle, in dem am gegossenen Band ein Längenabschnitt größerer Dicke erzeugt werden soll, die Zeit angepasst werden, über die die Metallschmelze im jeweils zugeordneten Umfangsabschnitt mit der Gießwalze in Kontakt kommt und erstarrt. Dies kann dadurch erreicht werden, dass im betreffenden Umfangsbereich die Füllhöhe des über dem Gießspalt stehenden Schmelzenpools vergrößert wird, so dass die Gießwalze im betreffenden Umfangsflächenabschnitt über eine größere Umfangslänge mit Schmelze benetzt wird als in einem Bereich geringerer Füllhöhe, in dem am gegossenen Band ein Längenabschnitt geringerer Dicke erzeugt werden soll. Bei vorgegebener Rotationsgeschwindigkeit der Rollen ergeben sich unterschiedliche Kontaktzeiten. Dementsprechend kann in dem Bereich, in dem eine höhere Füllhöhe vorgesehen ist, aufgrund des länger andauernden Kontakts zwischen Schmelze und Gießwalze eine dickere Schale von erstarrter Schmelze wachsen als in dem anderen Bereich, in dem eine geringere Füllhöhe gegeben ist.
  • Eine andere Möglichkeit, das Wachstum der sich aus der erstarrenden Metallschmelze bildenden Schalen auf der Gießwalze zu steuern, besteht in einer Variation des von der Schmelze in die jeweilige Gießwalze abgeführten Wärmestroms. Hierzu kann die Kühlung der Walze in einem Umfangsflächenabschnitt, der einem am gegossenen Band zu erzeugenden Längenabschnitt größerer Dicke zugeordnet ist, gegenüber der Kühlung in einem Umfangsflächenabschnitt erhöht werden, der einem Längenabschnitt des gegossenen Bands mit geringerer Dicke zugeordnet ist. Die Kühlung der Gießwalzen wird somit in deren Breitenrichtung entsprechend der gewünschten Geometrie des Dickenprofils des gegossenen Bands vorgenommen. Dadurch wird der Temperaturgradient zwischen der Schmelze und den Rollen so verändert, dass die Schalen aus erstarrter Metallschmelze am stärker gekühlten, dem Längenabschnitt größerer Dicke des gegossenen Bands zugeordneten Umfangsflächenabschnitt der jeweiligen Gießwalze schneller wachsen als in dem Umfangsabschnitt, der dem Längenabschnitt geringerer Dicke des gegossenen Bands zugeordnet ist. Durch Variation der Mikrotopografie oder der Beschichtungsdicke kann somit der thermische Widerstand und damit der lokale Wärmestrom gezielt beeinflusst werden. Damit ist eine unterschiedliche Wachstumsgeschwindigkeit der erstarrten Schale verbunden.
  • Eine einfach umzusetzende und daher für die Praxis bedeutsame Möglichkeit der gezielten Anpassung des Wärmeübergangs zwischen der Schmelze und dem jeweiligen Umfangsflächenabschnitt der Gießwalze besteht demnach in einer geeigneten Modifikation der Oberflächenstruktur der Gießwalze im jeweiligen Umfangsflächenabschnitt. Hierzu kann beispielsweise die Rauigkeit der den Längenabschnitten unterschiedlicher Dicke zugeordneten Umfangsflächenabschnitte unterschiedlich sein. Die unterschiedliche Oberflächenrauigkeit kann beispielsweise durch eine geeignete Strahlbehandlung, beispielsweise durch Kugelstrahlen, oder, wie beispielsweise in der DE 10 2007 003 548 B3 beschrieben, durch einen geeigneten Auftrag einer Beschichtung eingestellt werden. Der Wärmestrom verändert sich durch Art und Größe der Rauheit (Ra, Rz). Insbesondere thermisch gespritzte Schichten im Bereich von 100–200 μm Dicke auf den Rollenoberflächen erhöhen den thermischen Widerstand der Oberfläche und verringern damit lokal die Wärmestromdichte. Dies ist durch die geringe Wärmeleitfähigkeit der Spritzschicht und den höheren Wärmeübergang durch die sehr zerklüftete Mikrotopografie zu erklären.
  • Erfindungsgemäß kann daher der an der Gießwalze vorhandene, dem Längenabschnitt mit größerer Dicke zugeordnete Umfangsflächenabschnitt beispielsweise durch Kugelstrahlen oder eine andere Oberflächenbearbeitung mit einer geeigneten Topografie versehen werden. Grundsätzlich gilt, dass mit zunehmender Rauigkeit der mit der Metallschmelze in Kontakt kommenden Umfangsfläche der Gießwalze der Wärmetransport von der Metallschmelze in die Gießwalze abnimmt. Der Umfangsflächenabschnitt, der einem Längenabschnitt zugeordnet ist, in dem das gegossene Band eine verminderte Dicke besitzen soll, kann dementsprechend mit einer größeren Rauigkeit versehen sein, so dass in diesem Bereich weniger Wärme in die jeweilige Gießwalze abgeführt wird, während der Umfangsflächenabschnitt, der einem Längenabschnitt des gegossenen Bands mit geringerer Dicke zugeordnet ist, eine geringere Rauigkeit aufweisen kann, um eine geringere Wärmeabfuhr und damit einhergehend ein geringeres Wachstum der in diesem Umfangsflächenabschnitt erstarrenden Schale zu bewerkstelligen.
  • Alternativ oder ergänzend kann der Wärmeübergang zwischen dem jeweiligen Umfangsflächenabschnitt der Gießwalze und der Schmelze auch durch Auftrag einer Beschichtung beeinflusst werden. Geeignet hierfür sind durch thermisches Spritzen aufgetragene, beispielsweise aus Fe-Cu-Fe bestehende Beschichtungen. Durch den Auftrag einer den thermischen Widerstand des jeweiligen Umfangsflächenabschnitts absenkenden oder erhöhenden Metallschicht stellen sich während des Kontaktes der Schmelze mit dem jeweiligen Umfangsabschnitt lokal unterschiedliche Wärmeströme und damit unterschiedliche Erstarrungsgeschwindigkeiten ein. Auch hierbei wird auf einen Umfangsflächenabschnitt, der einem Längenabschnitt größerer Dicke des gegossenen Bands zugeordnet ist, eine Beschichtung aufgetragen, die einen höheren Wärmestrom von der Schmelze in die jeweilige Gießwalze ermöglicht, während in einem Umfangsflächenabschnitt, der einem Längenabschnitt geringerer Dicke des gegossenen Bands zugeordnet ist, die Beschichtung so ausgebildet wird, dass ein geringerer Wärmestrom und damit einhergehend ein geringeres Schalenwachstum gegeben ist.
  • Die Dicke der in der voranstehend beschriebenen Weise aufgetragenen Beschichtungen liegt typischerweise im Bereich von 100–200 μm. Dabei kann der Wärmeübergang einerseits durch die Wahl des jeweiligen Beschichtungsmaterials beeinflusst werden. Alternativ oder ergänzend kann entsprechend dem inversen Verhältnis der durch die unterschiedlichen Dicken verursachten unterschiedlichen Wärmeübergangszahlen im Bereich des Umfangsflächenabschnitts, der einem Längenabschnitt größerer Dicke des gegossenen Bands zugeordnet ist, die Beschichtung dünner ausgeführt werden als im Bereich eines Umfangsflächenabschnitts der jeweiligen Gießwalze, der einem Längenabschnitt geringerer Dicke des gegossenen Bands zugeordnet ist.
  • Ein erfindungsgemäßes gegossenes Band wird typischerweise aus einer Stahlschmelze erzeugt. Seine Längenabschnitte unterschiedlicher Dicke können nebeneinander liegend und in Längsrichtung des gegossenen Bands sich erstreckend ausgebildet sein. Dabei können sich die Längenabschnitte unterschiedlicher Dicke, ggf. periodisch wiederholend, jeweils über eine Teillänge des gegossenen Bands oder über die gesamte Länge des gegossenen Bands erstrecken. Im Fall, dass die Längenabschnitte jeweils nur eine Teillänge des gegossenen Bands einnehmen, können sie sich über die gesamte Breite des Bands erstrecken. Mischformen von sich über die Breite des Bands erstreckenden und sich über die Länge des gegossenen Bands erstreckenden Längenabschnitten unterschiedlicher Dicke sind ebenso möglich.
  • Nachfolgend wird die Erfindung anhand einer ein Ausführungsbeispiel darstellenden Zeichnung näher erläutert. Es zeigen jeweils schematisch und nicht maßstäblich:
  • 1 eine Zweiwalzen-Gießvorrichtung zum Vergießen von Stahlschmelze zu gegossenem Band in einer seitlichen Ansicht;
  • 2 den Gießspalt der Zweiwalzen-Gießvorrichtung in einer ersten Ausgestaltung in einem Ausschnitt in einer Ansicht von oben;
  • 3 den Gießspalt der Zweiwalzen-Gießvorrichtung in einer zweiten Ausgestaltung in einem Ausschnitt in einer Ansicht von oben;
  • 4 einen vergrößerten Ausschnitt des Gießspalts der in 2 dargestellten Ausführung der Zweiwalzen-Gießvorrichtung in einer Ansicht von oben;
  • 5 einen vergrößerten Ausschnitt des Gießspalts der in 3 dargestellten Ausführung der Zweiwalzen-Gießvorrichtung in einer Ansicht von oben;
  • 610 verschiedene in erfindungsgemäßer Weise gegossene Bänder in einem Schnitt quer zu ihrer Längserstreckung;
  • 1112 verschiedene in erfindungsgemäßer Weise gegossene Bänder in einer Ansicht von oben;
  • 13 eine weitere Ausführung einer Zweiwalzen-Gießvorrichtung zum Vergießen von Stahlschmelze zu gegossenem Band in einer seitlichen Ansicht;
  • 14 den Gießspalt der Zweiwalzen-Gießvorrichtung gemäß 13 in einem Ausschnitt in einer Ansicht von oben;
  • 15 ein in einem praktischen Gießversuch eingesetztes Gießwalzenpaar in einem Ausschnitt von oben;
  • 16 das mit dem Gießwalzenpaar erzeugte gegossene Band in einer den 610 entsprechenden Schnittdarstellung.
  • Die in 1 angedeutete, im Grundsatz in konventioneller Weise aufgebaute Zweiwalzen-Gießvorrichtung 1 zum Vergießen einer Stahlschmelze S zu einem gegossenen Stahlband B weist zwei achsparallel zueinander angeordnete und gegenläufig um ihre Drehachsen A2, A3 rotierende Gießwalzen 2, 3 auf, welche die Längsseiten eines zwischen ihnen ausgebildeten Gießspaltes 4 und des darüber ausgebildeten Schmelzenpools 5 begrenzen, in den die zu vergießende Stahlschmelze S gegeben wird. Die beiden seitlichen, von den Gießwalzen 2, 3 freien Querseiten des Gießspalts 4 und des Schmelzenpools 5 sind jeweils durch hier dargestellte plattenförmige Seitenabdichtungen abgedichtet.
  • Das aus dem Gießspalt 4 abgezogene gegossene Stahlband B wird in an sich ebenfalls bekannter Weise über einen Förderweg 6 abtransportiert. Der Förderweg 6 weist dabei einen ausgehend von dem Gießspalt 4 im Wesentlichen vertikal verlaufenden ersten Abschnitt auf, der anschließend in einem Bogen zu einem Rollgang führt, der im Wesentlichen horizontal ausgerichtet ist. Entlang des Förderwegs 6 sind in üblicher Weise hier nicht dargestellte Kühleinrichtungen angeordnet, die zum gezielten beschleunigten Abkühlen des gegossenen Bands B eingesetzt werden. Die Gießwalzen 2, 3 weisen jeweils einen Walzenkörper auf, dessen Mantel aus einer Kupferlegierung gefertigt ist.
  • Um ein gegossenes Band B1 mit drei unterschiedlich dicken Längsabschnitten L1–L3 zu erzeugen, sind in die Gießwalzen 2, 3 drei jeweils um deren Umfang umlaufende Umfangsflächenabschnitte 10, 11, 12; 10', 11', 12' eingeformt, die einen geringeren Abstand G1, G2 zur jeweiligen Drehachse A2, A3 der Gießwalzen 2, 3 aufweisen als die zwischen und seitlich von ihnen angeordneten Umfangsabschnitte 13, 14, 15, 16; 13', 14', 15', 16', die jeweils einen größeren Abstand G3 zur Drehachse A2, A3 der jeweiligen Gießwalze 2, 3 haben.
  • Bei der in 2 dargestellten Ausführung haben die Umfangsflächenabschnitte 10, 11, 12; 10', 11', 12' der Gießwalzen 2, 3 jeweils denselben geringeren Abstand G1 zur zugeordneten Drehachse A2, A3.
  • Bei der in 3 dargestellten Ausführung ist dagegen der Abstand G1 der jeweils äußeren Umfangsflächenabschnitte 10, 12; 10' 12' gleich, während der Abstand G2 der mittleren Umfangsfläche 11; 11' zur zugeordneten Drehachse A2, A3 jeweils noch kleiner ist.
  • Die Abstände G3 der die Umfangsflächenabschnitte 10, 11, 12; 10' 11', 12' jeweils seitlich begrenzenden Umfangsflächenabschnitte 13, 14, 15, 16; 13', 14', 15', 16' der Gießwalzen 2, 3 sind konstant einheitlich. Die Umfangsflächenabschnitte 10, 11, 12; 10', 11', 12' sind dementsprechend nach Art von Umfangsnuten in die Gießwalzen 2, 3 eingeformt, wobei ihre jeweilige Tiefe abhängig ist von der Differenz zwischen ihrem jeweiligen Abstand G1, G2 zum Abstand G3, mit dem die Umfangsflächenabschnitte 13, 14, 15, 16; 13', 14', 15', 16' jeweils zur zugeordneten Drehachse A2, A3 angeordnet sind.
  • Die Umfangsflächenabschnitte 13, 14, 15, 16; 13', 14', 15', 16' weisen eine deutlich größere Breite b1 auf als die von ihnen seitlich begrenzten Umfangsflächenabschnitte 10, 11, 12; 10', 11', 12' mit ihrer Breite b2.
  • Der Gießspalt 4 weist dementsprechend zwischen den jeweils einander gegenüberliegenden Umfangsflächenabschnitten 10, 10'; 11, 11'; 12, 12' der Gießwalzen 2, 3 jeweils eine lichte Weite W1, W2 auf, die größer ist als die lichte Weite W3 des Gießspalts 4 zwischen den einander zugeordneten Umfangsflächenabschnitten 13, 13'; 14, 14'; 15, 15'; 16, 16'.
  • Um im Bereich der Umfangsflächenabschnitte 10, 11, 12; 10', 11', 12' ein schnelleres und damit einhergehend größeres Anwachsen der sich dort aus der Schmelze S bildenden Schalen zu ermöglichen als im Bereich der Umfangsflächenabschnitte 13, 14, 15, 16; 13', 14', 15', 16', sind im Bereich der Umfangsflächenabschnitte 10, 11, 12; 10', 11', 12' in die Gießwalzen 2, 3 jeweils eng benachbart positionierte Kühlleitungen 20, 21 angeordnet, die im Gießbetrieb von einem Kühlfluid durchströmt werden. Während bei der in 2 dargestellten Ausgestaltung jedem der Umfangsflächenabschnitte 10, 11, 12; 10', 11', 12' und ebenso beim in 3 dargestellten Beispiel den außen liegenden Umfangsflächenabschnitten 10, 12; 10', 12' jeweils zwei eng benachbart angeordnete Kühlleitungen 20, 21 zugeordnet sind, sind beim tiefer eingeformten Umfangsflächenabschnitt 11 der in 3 dargestellten Ausführungsform drei Kühlleitungen 20, 21, 22 vorgesehen, um dort eine noch intensivere Wärmeabfuhr und ein damit einhergehend schnelleres Wachstum der Schale zu gewährleisten.
  • Im Bereich der Umfangsflächenabschnitte 13, 14, 15, 16; 13', 14', 15', 16', die einen größeren Abstand G3 zur jeweiligen Drehachse A2, A3 haben und breiter sind als die Umfangsflächenabschnitte 10, 11, 12; 10', 11', 12', sind dagegen jeweils drei Kühlleitungen 23, 24, 25 in einem größeren Abstand zueinander positioniert. Dementsprechend wird dort im Gießbetrieb weniger Wärme abgeführt als in den Umfangsflächenabschnitten 10, 11, 12; 10', 11', 12' und das Wachstum der aus der an den Gießwalzen erstarrenden Metallschmelze sich bildenden und zum gegossenen Band B1 im Gießspalt 4 zusammengefügten Schalen schreitet langsamer voran.
  • Die unterschiedlich schnelle Erstarrung der Schmelze S im Bereich der jeweiligen Umfangsflächenabschnitte 1016; 10'16' kann auch dadurch unterstützt werden, dass, wie in 4 angedeutet, die Umfangsflächenabschnitte 1016; 10'16' mit einer Beschichtung 26 unterschiedlicher Dicke D1, D2 belegt sind. Die Beschichtung 26 besteht dabei beispielsweise aus einer Fe-Cu- oder Cr-Ni-Legierung. Die Dicke D1 der Beschichtung 26 ist dabei im Bereich der Umfangsflächenabschnitte 10, 11, 12; 10', 11', 12' mit geringerem Abstand G1, G2 geringer als die Dicke D2 der Beschichtung im Bereich der Umfangsflächenabschnitte 13, 14, 15, 16; 13', 14', 15', 16' mit größerem Abstand G3. Die Beschichtung 26 dient zum Schutz gegen Verschleiß der Gießrollenoberfläche, beeinflusst aufgrund ihrer isolierenden Wirkung jedoch auch den Wärmeübergang von der Schmelze S auf die jeweilige Gießwalze 2, 3. In Folge der dort gegebenen geringeren Dicke D1 der Beschichtung 26 wird dementsprechend der Schmelze S im Bereich der Umfangsflächenabschnitte 10, 11, 12; 10', 11', 12' mehr Wärme entzogen als im Bereich der Umfangsflächenabschnitte 13, 14, 15, 16; 13', 14', 15', 16', in denen die Beschichtung 26 dicker ist.
  • Zur unterschiedlich schnellen Erstarrung trägt auch bei, dass die Beschichtung 26 oder die jeweils mit der Schmelze S in Kontakt kommenden Umfangsflächen der Gießwalzen 2, 3, wie in 5 angedeutet, im Bereich der Umfangsflächenabschnitte 1016; 10'16' eine unterschiedliche Rauigkeit R1, R2 besitzen. Zur Einstellung ihrer Rauheit R1, R2 sind in diesem Fall die Umfangsflächenabschnitte 1016; 10'16' kugelgestrahlt worden. Dabei ist die Strahlbehandlung so vorgenommen worden, dass die Umfangsflächenabschnitte 13, 14, 15, 16; 13', 14', 15', 16' eine größere Rauigkeit R1 haben als die Umfangsflächenabschnitte 10, 11, 12; 10', 11', 12' mit ihrer Rauigkeit R2.
  • In 5 ist zudem angedeutet, dass die Gießwalzen 2, 3 auch als von Kühlmedium durchströmte Hohlwellen ausgebildet sein können. In diesem Fall wird die unterschiedliche Kühlwirkung im Bereich der Umfangsflächenabschnitte 13, 14, 15, 16; 13', 14', 15', 16' und im Bereich der Umfangsflächenabschnitte 10, 11, 12; 10', 11', 12' dadurch erreicht, dass die Wandstärke der Gießwalzen 2, 3 im Bereich 60 der Umfangsflächenabschnitte 13, 14, 15, 16; 13', 14', 15', 16' größer ist als im Bereich 61 der Umfangsflächenabschnitte 10, 11, 12; 10', 11', 12'.
  • In den 6 bis 10 sind verschiedene Beispiele für Querschnittsformen und Dickenprofile von erfindungsgemäß gegossenem Band B1, B2, B3, B4, B5 dargestellt. Das in 6 dargestellte Band B1 kann mit gemäß 2 und das in 7 dargestellte Band B2 mit gemäß 3 ausgebildeten Gießwalzen 2, 3 hergestellt werden. Bei diesen Ausführungen sind die Dicken der Längenabschnitte L1–L7 jeweils symmetrisch zur Mittelebene M des gegossenen Bands B1, B2 ausgeformt und erstrecken sich, wie in 11 dargestellt in Längsrichtung L über die gesamte Länge des gegossenen Bands. Dabei weisen bei der Ausführung gemäß 6 die durch die Umfangsflächenabschnitte 10, 11, 12; 10', 11', 12' abgebildeten dickeren Längenabschnitte L1, L2, L3 dieselbe Dicke D10 und die zwischen ihnen liegenden, durch die Umfangsflächenabschnitte 13, 14, 15, 16; 13', 14', 15', 16' abgeformten Längenabschnitte L4, L5, L6, L7 dieselbe geringere Dicke D13 auf.
  • Beim Ausführungsbeispiel der 7 hat dagegen der mittlere Längenabschnitt L2 eine größere Dicke D11 als die beiden anderen dickeren Längenabschnitte L1, L3 mit ihrer Dicke D10 und den dazwischen liegenden Längenabschnitten L4–L7 mit ihrer Dicke D13.
  • Bei den in den 810 dargestellten Bändern B3–B5 sind die eine größere Dicke aufweisenden Längenabschnitte L1, L2, L3 in Bezug auf die Mittelebene M unsymmetrisch angeordnet oder in ihrer Form variiert.
  • In 12 ist angedeutet, dass es auch möglich ist, in erfindungsgemäßer Weise in periodisch sich wiederholenden Abständen X an einem gegossenen Band B6 einen dickeren Längenabschnitt L8 zu erzeugen, der sich über die gesamte Breite Y des gegossenen Bands B6 erstreckt und dessen Länge Z auf einen Bruchteil der Umfangslänge der Gießwalzen 2, 3 beschränkt ist.
  • In den 13 und 14 ist eine weitere Möglichkeit der Steuerung des Wachstums der die Längenabschnitte L1–L7 formenden, sich aus der erstarrenden Schmelze S im Bereich der Umfangsflächenabschnitte 1016' jeweils bildenden Schalen verdeutlicht. In diesem Fall sind die Abschnitte 7076 des Gießspalts 4, die den zueinander gegenüberliegend angeordneten Umfangsflächenabschnitten 10, 10'; 11, 11'; 12, 12'; 13, 13'; 14, 14'; 15, 15'; 16, 16'; zugeordnet sind, durch Schotts 7782 voneinander abgeteilt. Dies erlaubt es, in den Abschnitten 71, 73, 75, die den Umfangsflächenabschnitten 10, 10'; 11, 11'; 12, 12'; 13, 13' mit geringerem Abstand G1 zur jeweiligen Drehachse A2, A3 der Gießwalzen 2, 3 zugeordnet sind, einen höheren Füllstand F1 der Schmelze S vorzusehen als in den anderen Abschnitten 70, 72, 74, 76, in denen ein niedrigerer Füllstand F2 aufrechterhalten wird.
  • Auf diese Weise besteht im Bereich der Abschnitte 71, 73, 75 des Gießspalts ein längerer Kontakt zwischen der Schmelze S und der jeweiligen Gießwalze 2, 3, so dass längere Zeit für das Wachstum der Schalen zur Verfügung steht, die sich aus der an der betreffenden Gießwalze 2, 3 erstarrten Schmelze S bildet. Es entstehen demnach im Bereich der Umfangsflächenabschnitte 1013' mit geringerem Abstand G1 zur jeweiligen Drehachse A2, A3 der Gießwalzen 2, 3 dickere Schalen als im Bereich der anderen Umfangsflächenabschnitte 1416' der Gießwalzen 2, 3, so dass das Zusammenfügen der Schalen im engsten Punkt des Gießspalts wiederum gleichmäßig erfolgen kann und die Dicke des im Inneren des gegossenen Bands noch vorhandenen schmelzflüssigen Stahls über die Breite des Bands gleichmäßig verteilt ist. Auch auf diese Weise lässt sich wie mit den anderen hier beschriebenen Maßnahmen trotz der ungleichen Dickenverteilung ein homogenes Gefüge im gegossenen Band erzeugen.
  • Anhand der 15 und 16 wird nun ein Praxisversuch beschrieben:
    Von konventionellen Gießmaschinen ist bekannt, dass beispielsweise für ein 2 mm dickes Stahlband bei Gießwalzen mit einer kugelgestrahlten Oberfläche eine Kontaktzeit tc von 0,29 Sekunden für die Erstarrung benötigt wird und bei Gießwalzen, die nur mit einer Spritzschicht überzogen wurden, 0,4 s benötigt werden. Allgemein kann hier die empirisch ermittelte Beziehung tc = c·d2 mit c = 0,0725 s/mm2 für kugelgestrahlte Rollenoberflächen und c = 0,1 s/mm2 für thermisch gespritzte Rollenoberflächen angesetzt werden.
  • Aus dieser Beziehung ergibt sich bei gleicher Schmelzenfüllhöhe ein Dickenverhältnis der erstarrten Bandschalen von 0,85 zwischen Rollenoberflächenbereichen mit einer Spitzschichtbeschichtung und kugelgestrahlten Oberflächen (ermittelt als Wurzel aus den beiden Konstanten c). Da dies für beide Rollen gilt, ist das Verhältnis der Banddicken nach dem Verlassen des Rollenspaltes das Zweifache.
  • Ein 150 mm breites Band B7 sollte in Bezug auf seine Mittelebene M symmetrisch profiliert werden. Dabei sollte in einem an die eine Längsseite 50 angrenzenden Längenabschnitt 51 über eine Breite T von 50 mm die Dicke des Längenabschnitts 51 1,4 mm betragen. Im an den Längenabschnitt 51 und die andere Längsseite 52 des gegossenen Bands B7 angrenzenden Längenabschnitt 53 sollte das Band B7 dagegen eine Dicke von 2 mm besitzen.
  • Um dies zu bewerkstelligen, wurde ein Gießwalzenpaar 2, 3 eingesetzt, das eine Breite K von 150 mm aufwies. Dabei waren in die Walzen 2, 3 in diesem Fall zwei Umfangsflächenabschnitte 56, 57; 56', 57' eingeformt, von denen der dem dünneren Längenabschnitt 51 des gegossenen Bands B7 zugeordnete Umfangsflächenabschnitt 56, 56' einen um 0,3 mm größeren Abstand G2 zur Drehachse A2, A3 der Gießwalzen 54, 55 aufwies als der dem dickeren Längenabschnitt 53 zugeordnete Umfangsflächenabschnitt 57 mit seinem Abstand G3. Der Umfangsflächenabschnitt 56 ist dabei mit einer thermischen Spritzschicht beschichtet worden, während der Umfangsflächenabschnitt 56 durch Kugelstrahlen aufgeraut worden ist. Auf diese Weise konnte das aus einer Stahlschmelze S gegossene Band mit einem Dickensprung quer zur Längserstreckung von 1,4 mm auf 2,0 mm erzeugt werden.
  • Bezugszeichenliste
  • 1
    Zweiwalzen-Gießvorrichtung
    2, 3
    Gießwalzen
    4
    Gießspalt
    5
    Schmelzenpool
    6
    Förderweg des jeweiligen gegossenen Bands
    10–12
    Umfangsflächenabschnitte
    10'–12'
    Umfangsflächenabschnitte
    13–16
    Umfangsflächenabschnitte
    13'–16'
    Umfangsflächenabschnitte
    20–25
    Kühlleitungen
    26
    Beschichtung
    50, 52
    Längsseiten eines gegossenen Bands B
    51, 53
    Längenabschnitte des gegossenen Bands B
    56, 57
    Umfangsflächenabschnitte der Gießwalzen 54, 55
    60, 61
    Bereiche, in denen die Umfangswand einer als Hohlwelle ausgebildeten Gießwalzen 2, 3 eine unterschiedliche Dicke aufweist
    70–76
    Abschnitte des Gießspalts 4 (13, 14)
    77–82
    Schotte
    A2, A3
    Drehachse der Gießwalzen 2, 3
    b1
    Breite der Umfangsflächenabschnitte 1316'
    b2
    Breite der Umfangsflächenabschnitte 1012'
    B1–B7
    gegossenes Band
    D1, D2
    Dicke der Beschichtung 26
    D10, D11, D13
    jeweilige Dicke der Längenabschnitte L1–L7 des jeweiligen gegossenen Bands
    F1
    Füllstand der Schmelze S in den Abschnitten 71, 73, 75 des Gießspalts 4 (13, 14)
    F2
    Füllstand in den Abschnitten 70, 72, 74, 76 des Gießspalts 4 (13, 14)
    G1, G2
    Abstände der Umfangsflächenabschnitte 1012' zur jeweiligen Drehachse A2, A3 der Gießwalzen 2, 3
    G3
    Abstand der Umfangsflächenabschnitte 1316' zur Drehachse A2, A3 der jeweiligen Gießwalze 2, 3
    K
    Breite des gegossenen Bands B7
    L1–L7
    Längsabschnitte des jeweiligen gegossenen Bands
    L8
    Längenabschnitte des gegossenen Bands B7
    M
    Mittelebene des jeweiligen gegossenen Bands
    R1, R2
    Rauigkeit der Umfangsflächenabschnitte 1016'
    S
    Stahlschmelze
    T
    Breite des Längenabschnitts 51
    W1, W2, W3
    lichte Weite von Abschnitten des Gießspalts 4
    X
    Abstand der Längenabschnitte L8
    Y
    Breite des gegossenen Bands B7
    Z
    Länge des Längenabschnitts L8
  • ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
  • Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
  • Zitierte Patentliteratur
    • DE 102007003548 B3 [0007, 0029]
    • DE 19962754 A1 [0010]
    • DE 10016818 A1 [0010]
  • Zitierte Nicht-Patentliteratur
    • SCHNEIDER u. PRANGE, ”Tailored blanks, ein Werkstoff für neue Formen der Konstruktion”, Thyssen Technische Berichte, Heft 1/92, S. 97–106 [0009]

Claims (15)

  1. Verfahren zum Erzeugen von gegossenem Band (B1–B7) aus einer Metallschmelze (S), bei dem die Metallschmelze (S) durch einen durch zwei gegenläufig zueinander rotierende Gießwalzen (2, 3) begrenzten Gießspalt (4) tritt und zu dem gegossenen Band (B1–B7) geformt wird, dadurch gekennzeichnet, dass dem gegossenen Band (B1–B7) im Gießspalt (4) in einem sich in Längsrichtung (L) des gegossenen Bands (B1–B7) erstreckenden Längenabschnitt (L1–L8) eine andere Dicke verliehen wird als in einem daran angrenzenden zweiten Längenabschnitt (L1–L8).
  2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass sich die Längenabschnitte (L1–L7) mit unterschiedlicher Dicke jeweils über einen Bruchteil der Breite (K) des gegossenen Bands (B1–B7) erstrecken.
  3. Verfahren nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens eine der Gießwalzen (2, 3) einen Umfangsflächenabschnitt (1012') aufweist, der einen anderen Abstand (G1, G2) zur Drehachse (A2, A3) der jeweiligen Gießwalze (2, 3) aufweist, als ein nächstbenachbart angeordneter Umfangsflächenabschnitt (1316') dieser Gießwalze (2, 3).
  4. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Umfangsflächenabschnitte (1012'; 1316') unterschiedlichen Abstands (G1, G2; G3) zur Drehachse (A2, A3) der Gießwalze (2, 3) um die Gießwalze umlaufen.
  5. Verfahren nach einem der Ansprüche 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Umfangsflächenabschnitte (1012'; 1316') unterschiedlichen Abstands (G1, G2; G3) zur Drehachse (A2, A3) der Gießwalze (2, 3) in Bezug auf die Metallschmelze (S) einen unterschiedlichen Wärmeübergang aufweisen.
  6. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Rauigkeit der Umfangsflächenabschnitte (1012'; 1316') unterschiedlich ist.
  7. Verfahren nach einem der Ansprüche 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Umfangsflächenabschnitte (1012'; 1316') unterschiedlich gekühlt werden.
  8. Verfahren nach einem der Ansprüche 5 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Umfangsflächenabschnitte (1012'; 1316') unterschiedlich beschichtet sind.
  9. Verfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Umfangsflächenabschnitte (1012'; 1316') mit einer metallischen Beschichtung (26) unterschiedlicher Dicke (D1, D2) beschichtet sind.
  10. Verfahren nach Anspruch 8 oder 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Umfangsflächenabschnitte (1012'; 1316') mit unterschiedlich wärmeleitenden Deckschichten beschichtet sind.
  11. Verfahren nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass über den Gießspalt (4) ein Schmelzpool (5) ansteht und die Höhe des Schmelzenspiegels des Schmelzpools (5) in den Abschnitten, die den beim gegossenen Band (B1–B7) zu formenden Längenabschnitten (L1–L8) mit unterschiedlicher Dicke zugeordnet sind, entsprechend der unterschiedlichen Dicke der Längenabschnitte (L1–L7) des gegossenen Bands (B1–B7) unterschiedlich ist.
  12. Gegossenes Band, hergestellt durch Vergießen einer Metallschmelze (S), dadurch gekennzeichnet, dass das Band (B1–B7) im gegossenen Zustand und vor einer weiteren Formgebung mindestens einen Längenabschnitt (L1–L7) aufweist, in dem es eine andere Dicke aufweist als in einem nächstbenachbarten Längenabschnitt (L1–L7).
  13. Gegossenes Band nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass sich die Längenabschnitte (L1–L7) mit unterschiedlichen Dicken nebeneinander liegend in Längsrichtung (L) des gegossenen Bands (B1–B7) erstrecken.
  14. Gegossenes Band nach Anspruch 12 oder 13, dadurch gekennzeichnet, dass sich die Längenabschnitte (L1–L7) über die Breite (K) des gegossenen Bands (B1–B7) erstrecken.
  15. Gegossenes Band nach einem der Ansprüche 12 bis 14, dadurch gekennzeichnet, dass die Dicke (D10, D11, D13) der Längenabschnitte (L1–L7) mit unterschiedlicher Dicke im Bereich von 1–5 mm variiert.
DE102012109286.9A 2012-09-28 2012-09-28 Verfahren zum Erzeugen von gegossenem Band aus einer Metallschmelze und gegossenes Band Withdrawn DE102012109286A1 (de)

Priority Applications (4)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102012109286.9A DE102012109286A1 (de) 2012-09-28 2012-09-28 Verfahren zum Erzeugen von gegossenem Band aus einer Metallschmelze und gegossenes Band
US14/431,570 US10179363B2 (en) 2012-09-28 2013-09-27 Method for producing a cast strip of molten metal and cast strip
KR1020157010453A KR101767612B1 (ko) 2012-09-28 2013-09-27 용융 금속의 주조 스트립을 제조하기 위한 방법 및 주조 스트립
PCT/EP2013/070275 WO2014049150A1 (en) 2012-09-28 2013-09-27 Method for producing a cast strip of molten metal and cast strip

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102012109286.9A DE102012109286A1 (de) 2012-09-28 2012-09-28 Verfahren zum Erzeugen von gegossenem Band aus einer Metallschmelze und gegossenes Band

Publications (1)

Publication Number Publication Date
DE102012109286A1 true DE102012109286A1 (de) 2014-04-03

Family

ID=49304916

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE102012109286.9A Withdrawn DE102012109286A1 (de) 2012-09-28 2012-09-28 Verfahren zum Erzeugen von gegossenem Band aus einer Metallschmelze und gegossenes Band

Country Status (4)

Country Link
US (1) US10179363B2 (de)
KR (1) KR101767612B1 (de)
DE (1) DE102012109286A1 (de)
WO (1) WO2014049150A1 (de)

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US10618107B2 (en) 2016-04-14 2020-04-14 GM Global Technology Operations LLC Variable thickness continuous casting for tailor rolling
DE102022204069A1 (de) 2022-04-27 2023-11-02 Sms Group Gmbh Gieß-Walz-Anlage und Verfahren zur Erzeugung eines Stahlbandes

Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE823778C (de) * 1948-11-05 1951-12-06 Stolberger Zink Ag Verfahren und Vorrichtung zum ununterbrochenen Giessen von Leicht- und Schwermetallen, insbesondere von Zink
DE3212067A1 (de) * 1982-04-01 1983-10-06 Metallgesellschaft Ag Anwendung des giesswalzverfahrens
DE19928836A1 (de) * 1999-06-24 2000-12-28 Wolfgang Mudersbach Verfahren und Vorrichtung zum kontinuierlichen endlosen Gießen von endabmessungsnahen oder endabmessungsfertigen Profilquerschnitten aus Metall insbesondere Stahl zwischen zwei Gießwalzen
DE19962754A1 (de) 1999-08-06 2001-02-15 Muhr & Bender Kg Verfahren zum flexiblen Walzen eines Metallbandes
DE10016818A1 (de) 2000-04-05 2001-10-18 Benteler Werke Ag Verfahren und Anordnung zur Herstellung von in der Dicke variierenden Platinen
DE10114269C1 (de) * 2001-03-22 2002-05-02 Georg Bollig Verfahren und Vorrichtung zur Herstellung von Warmband mittels Zweirollen-Dünnbandgießanlagen
DE102007003548B3 (de) 2007-01-24 2008-09-04 Thyssenkrupp Nirosta Gmbh Gießwalze für eine Zweiwalzengießvorrichtung und Zweiwalzengießvorrichtung

Family Cites Families (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE898135C (de) 1948-12-19 1953-11-26 Adolf Reimitz Verfahren zum Herstellen von Blechen, Baendern, Profilen und Rohren aus Metallen durch Giessen duenner Vorprodukte im Walzenspalt
CH404093A (de) * 1963-06-25 1965-12-15 Moossche Eisenwerke Ag Verfahren zum kontinuierlichen Herstellen von profilierten Strängen und Stranggiessanlage zur Durchführung dieses Verfahrens
JP2003311379A (ja) * 2002-04-26 2003-11-05 Seiko Epson Corp 冷却ロール、薄帯状磁石材料、磁石粉末およびボンド磁石

Patent Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE823778C (de) * 1948-11-05 1951-12-06 Stolberger Zink Ag Verfahren und Vorrichtung zum ununterbrochenen Giessen von Leicht- und Schwermetallen, insbesondere von Zink
DE3212067A1 (de) * 1982-04-01 1983-10-06 Metallgesellschaft Ag Anwendung des giesswalzverfahrens
DE19928836A1 (de) * 1999-06-24 2000-12-28 Wolfgang Mudersbach Verfahren und Vorrichtung zum kontinuierlichen endlosen Gießen von endabmessungsnahen oder endabmessungsfertigen Profilquerschnitten aus Metall insbesondere Stahl zwischen zwei Gießwalzen
DE19962754A1 (de) 1999-08-06 2001-02-15 Muhr & Bender Kg Verfahren zum flexiblen Walzen eines Metallbandes
DE10016818A1 (de) 2000-04-05 2001-10-18 Benteler Werke Ag Verfahren und Anordnung zur Herstellung von in der Dicke variierenden Platinen
DE10114269C1 (de) * 2001-03-22 2002-05-02 Georg Bollig Verfahren und Vorrichtung zur Herstellung von Warmband mittels Zweirollen-Dünnbandgießanlagen
DE102007003548B3 (de) 2007-01-24 2008-09-04 Thyssenkrupp Nirosta Gmbh Gießwalze für eine Zweiwalzengießvorrichtung und Zweiwalzengießvorrichtung

Non-Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
SCHNEIDER u. PRANGE, "Tailored blanks, ein Werkstoff für neue Formen der Konstruktion", Thyssen Technische Berichte, Heft 1/92, S. 97-106
SCHNEIDER, C.; PRANGE, W.: "Tailored blanks" - ein Werkstoff für neue Formen der Konstruktion. Thyssen Technische Berichte, Heft 1/92, S. 97-106. *

Also Published As

Publication number Publication date
WO2014049150A1 (en) 2014-04-03
KR101767612B1 (ko) 2017-08-11
US10179363B2 (en) 2019-01-15
KR20150060852A (ko) 2015-06-03
US20150239039A1 (en) 2015-08-27

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE10041280C2 (de) Verfahren und Vorrichtung zum flexiblen Walzen eines Metallbandes
EP1957220B1 (de) Verfahren zum betrieb einer zweiwalzengiessmaschine zum vergiessen von metallschmelzen zu gegossenem band
EP3495086B1 (de) Verfahren und vorrichtung zur herstellung eines bandförmigen verbundmaterials
DE102007003548B3 (de) Gießwalze für eine Zweiwalzengießvorrichtung und Zweiwalzengießvorrichtung
EP1109638B1 (de) Verfahren zur herstellung belastungsoptimierter stahlbänder
DE102012109286A1 (de) Verfahren zum Erzeugen von gegossenem Band aus einer Metallschmelze und gegossenes Band
DE112005002733B4 (de) Zwillingswalzen-Gießwalzmaschine und Zwillingswalzen-Gießwalzverfahren
DE102006051728B4 (de) Verfahren zum Walzen von Metallbändern, inbesondere von Stahlbändern
DE102009060322B4 (de) Doppelwalzen-Stranggussvorrichtung
DE102009030793A1 (de) Vorrichtung und Verfahren zum horizontalen Gießen eines Metallbandes
DE19852275C2 (de) Anlage und Verfahren zum Bandgießen
EP3308878B1 (de) Kokille zum stranggiessen von metallen
WO2004065030A1 (de) Verfahren und vorrichtung zur erzeugung von stranggegossenen stahlbrammen
EP2483014A1 (de) Verfahren zum bandgiessen von stahl und anlage zum bandgiessen
DE60316568T3 (de) Bandtemperaturregelvorrichtung in einer kontinuierlichen bandgiessanlage
DE19814988C2 (de) Gießverfahren für ein dünnes Metallband
EP1827735B1 (de) Verfahren und vorrichtung zum bandgiessen von metallen
DE102012109651B4 (de) Gießwalze zum Gießen von metallischem Band und mit einer solchen Gießwalze ausgestattete Zweiwalzengießvorrichtung
EP3223978B1 (de) Vorrichtung zum bandgiessen von metallischen produkten
DE3427707A1 (de) Innengekuehlte rolle
DE10114269C1 (de) Verfahren und Vorrichtung zur Herstellung von Warmband mittels Zweirollen-Dünnbandgießanlagen
WO2017055132A1 (de) Vorrichtung und verfahren zur kontinuierlichen herstellung eines bandförmigen, metallischen werkstücks
DE2248922C3 (de) Verfahren zum Führen und Kühlen eines aus einer im wesentlichen rechteckigen Stranggießkokille austretenden Stahlstranges
WO2023217775A1 (de) ZWEI-ROLLEN-GIEßEINRICHTUNG ZUR ERZEUGUNG EINES GEGOSSENEN METALLBANDES, UND VERFAHREN ZUR KÜHLUNG UND/ODER REINIGUNG EINER AUßENOBERFLÄCHE EINER GIEßROLLE EINER ZWEI-ROLLEN-GIEßEINRICHTUNG
DE1458123C (de) Verfahren zum kontinuierlichen Her stellen von mehreren profilierten Stran gen und Anlage zur Durchfuhrung dieses Verfahrens

Legal Events

Date Code Title Description
R012 Request for examination validly filed
R082 Change of representative

Representative=s name: COHAUSZ & FLORACK PATENT- UND RECHTSANWAELTE P, DE

R082 Change of representative

Representative=s name: COHAUSZ & FLORACK PATENT- UND RECHTSANWAELTE P, DE

R079 Amendment of ipc main class

Free format text: PREVIOUS MAIN CLASS: B22D0011041000

Ipc: B22D0011060000

R082 Change of representative

Representative=s name: COHAUSZ & FLORACK PATENT- UND RECHTSANWAELTE P, DE

R016 Response to examination communication
R119 Application deemed withdrawn, or ip right lapsed, due to non-payment of renewal fee