DE1558383B2

DE1558383B2 - Verfahren zum Stranggießen von Metallen

Info

Publication number: DE1558383B2
Application number: DE1558383A
Authority: DE
Inventors: Anton Robert Dipl.-Ing. Torshaella Wagner (Schweden)
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1965-03-27
Filing date: 1966-03-21
Publication date: 1974-05-09
Also published as: DE1558383A1; GB1146911A; US3414043A

Description

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Dadurch werden außerdem die bisher erforderliche schweißung der Blechhülle mit dem vergossenen Ma-Oszillationsbewegung und der dazu erforderliche terial erhalten, wie z. B. für Platierungszwecke, so Mechanismus- überflüssig. Die Blechbänder werden werden auf die Oberfläche der Schmelze in der nach bekanntem Verfahren zu einer Hülle der ge- Blechhülle Oxidlösungsmittel bekannter Typen aufwünschten Form zusammengeschweißt. Die Hülle 5 gebracht, die leicht schmelzend sind und nicht in wird beim Beginn des Gießens in bekannter Weise dem geschmolzenen Material aufgenommen werden, mit einer geeigneten Anordnung verschlossen, die ib.- so daß die dünne Oxidschicht in der Hülle knapp rerseits mit einem an sich bekannten Abzugsmecha- über dem Schmelzspiegel aufgelöst und ein fehlernismus versehen ist. Die Hülle wird mittels Walzen freier Kontakt der Schmelze mit der Hülle sicherge- oder Rollenanordnungen wenigstens auf zwei gegen- io stellt wird. Die Anwendung bekannter Entgasungsüberliegenden Seiten gestützt, wobei die Rollen ge- verfahren, insbesondere mit Hilfe von inerten Gasen radlinig oder einer Kurve folgend angeordnet sind. (Aufblastechnik) erleichtert wesentlich die Bildung

Die Schmelze, welche in der ausgebildeten Hülle eines fehlerfreien Kontaktes.

vergossen wird, wird erfindungsgemäß von unten ge- Die Blechkosten sind geringer als Kokillenkosten,

kühlt, d. h. nicht wie in einer Kokille in Radiairich- 15 Gleichzeitig stellt das erfindungsgemäße Verfahren

tung. Durch die erfindungsgemäß vorgesehene Küh- eine größere Ausbeute des vergossenen Materials si-

lung wird die Wärme nur zu einem geringen Teil in eher, so daß die Kosten für die Blechbänder nicht ins

radialer Richtung — nämlich unter der mäßigen Gewicht fallen.

Kühlwirkung von gekühlten Stützwalzen — zum An Hand der F i g. 1 und 2 werden im folgenden

größten Teil jedoch axial abgeleitet. 20 ein bekanntes und das erfindungsgemäße Verfahren

Die Kühlwirkung von Stützwalzen ist nur zur gegenübergestellt.

Sicherstellung der erforderlichen Festigkeit der F i g. 1 zeigt schematisch den Aufbau einer Anlage Blechhülle erforderlich, jedoch nicht für die Steue- für das konventionelle Stranggießen,
rung der Erstarrung des schmelzflüssigen Inhaltes Aus dem Behälter 1 wird die Schmelze in die geder Hülle. Eine solche mäßige Kühlung kann z.B. 25 kühlte Kokille2 gegossen, die mit einer Anordnung3 durch Anwendung von Dampf erreicht werden. Die für die Oszillationsbewegung gekoppelt ist.
Erstarrung wird hauptsächlich durch Kühlung von Zu Beginn des Gießens ist die Kokille mit einer unten erreicht. Der Erstarrungsprozeß führt in einem Anordnung 5 abgeschlossen, an welcher die Abzugssolchen Falle, wie bekannt, zu einer feinen kristalli- anordnung angreift. Beim Austritt des Stranges wird nen Struktur, welche eine Voraussetzung für eine 30 dieser von den Walzen 6 abgestützt, wobei er gleichnachfolgende einwandfreie Bearbeitung ist (z. B Wal- zeitig mittels der Düsen 4 kräftig gekühlt wird,
zen). F i g. 2 zeigt schematisch den Aufbau einer Strang-

Die Blechhülle besitzt Sekundärstruktur mit hoher gießanlage, welche nach dem erfindungsgemäßen

Dehnbarkeit und ist frei von Fehlerstellen wie Oxid- Verfahren arbeitet.

einschlüssen und Rissen. Sie ist in jeder Hinsicht 35 Aus dem Behälter 1 fließt die Schmelze in eine

der nach bekannten Verfahren hergestellten Erstar- Blechhülle 2, die durch Zusammenfalzen oder

rungsschicht überlegen. Sie kann in Abhängigkeit -schweißen mittels geeigneter Werkzeuge oder

von der chemischen Zusammensetzung aus demsel- Schweißanlagen 3 gebildet wird,

ben Material wie die Schmelze oder aus einem ande- Zu Beginn des Gießens wird die Hülle mit einer

ren Material in Blechform bestehen. 40 geeigneten Anordnung 5 geschlossen, an welcher

Mit Vorteil werden Bleche zweiter Wahl und bil- auch ein Abzugsmechanismus angreift. Die Walligster Qualität ausgewählt. Das Konditionieren des zen 6, welche die Hülle stützen, werden mittels der fertigen Stranges, d. h. dessen Schleifen oder Ho- Düsen 4 α und 4 b gekühlt. Die Düsen 4 α haben die bein, welches bei den bekannten mit einer Kokille ar- Aufgabe, die Stützwalzen mäßig zu kühlen. Die Dübeitenden Verfahren sehr zeitraubend und teuer ist, 45 sen 4 b sind so angeordnet, daß durch sie eine bedeuentfällt beim Verfahren gemäß Erfindung praktisch tend stärkere Kühlung der Hülle, des in der Hülle vollständig. Die Blechhülle, die gleichzeitig einen befindlichen Metalles und der Walzen zur Verwirkli-Oxidationsschutz für die weitere Warmbearbeitung chung einer gerichteten Kristallisation erzielt wird,
bildet, kann teilweise wegoxidiert, teilweise wegge- Im Takt mit dem Gießen und bei kontinuierlichem beizt werden, oder sie fällt bei der Bearbeitung des 50 Zusammenschweißen der Blechbänder wird die Stranges ab, wird aufgesammelt und umgeschmolzen. Hülle durch an sich bekannte Anordnungen zum Im letztgenannten Fall kann durch geeignete Maß- Verformen (Walzen, Breiten) und/oder Biegen, beinahmen, wie z. B. durch vorheriges Auftragen von spielsweise aus der senkrechten Ebene in eine horidünnen Schichten, beispielsweise von Oxiden, auf zontale Ebene zu geeignet angeordneten Schneidander Innenseite der Hülle einer Verschweißung des 55 Ordnungen abgezogen.

Bleches mit dem Strangmaterial entgegengewirkt Das erfindungsgemäße Verfahren ist sowohl für

werden. Will man dagegen eine fehlerfreie Ver- Metalle als auch Legierungen geeignet.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims

1 2 haften der erstarrenden Schicht vorzubeugen — so- Patentansprüche: wie für die Kühlung, die Schmierung u. dgl. kostspielig und verschleißanfällig. Eine Kokille muß da-

1. Verfahren zum Stranggießen von Metallen, her oft ausgewechselt werden. Auch ist der Abzugswobei die Schmelze zwischen zwei fortlaufend 5 mechanismus für den Strang wegen der Genauigkeit, bewegte Blechbänder in deren Bewegungsrich- mit welcher alle Vorgänge aufeinander abgestimmt tung eingegossen, mit diesen abgeführt und dabei sein müssen, kompliziert, empfindlich und kostspiegekühlt wird, so daß die Schmelze zwischen den lig. Die Kokille macht überdies das Stranggießver-Blechbändern erstarrt, dadurch gekenn- fahren insbesondere bei Abmessungsänderungen des zeichnet, daß die Blechbänder unter Ausbil- io Stranges, d. h. beim Übergang von einem Querschnitt dung einer Hülle kontinuierlich verschweißt wer- zu einem anderen, unbeweglich. Schließlich liefert den und in die so entstandene Hülle die Schmelze die beim Vergießen in einer Kokille erforderliche eingegossen wird, wobei zur Erzielung einer rela- Kokillenkühlung, welche eine radiale Kühlung des tiv zur Hülle entgegen deren Bewegungsrichtung durchlaufenden Stranges zur Folge hat, eine Struktur fortschreitenden Erstarrung der Schmelze die 15 (Transkristallisation) in dem fertigen Produkt, die für Hülle mit der Schmelze im Bereich der Einguß- die technologische Weiterverarbeitung denkbar unstelle nur mäßig, und im Abstand von der Ein- günstig ist. Dieser Umstand hat dazu beigetragen, gußstelle stark gekühlt wird. daß z. B. in den Stahlwerken das Stranggießen nur

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch ge- für einfache Stahlqualitäten verwendet wird,
kennzeichnet, daß die Hülle nach der Erstarrung 20 Ein anderer Nachteil des Stranggießens mit einer von dem Strang entfernt wird. Kokille besteht in der Gefahr, daß in der bereits er-

3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch ge- starrten Schicht des Stranges bei der Kühlung Längskennzeichnet, daß auf die Innenfläche der Hülle risse auftreten. Die durch die Kokillenkühlung bevor dem Gießen eine Oxidschicht aufgebracht dingte Kontraktion des Metalls führt zu einer Unterwird. 25 brechung der Kühlwirkung im unteren Teil der Ko-

4. Verfahren nach einem der Ansprüche Ibis 3, kille. Der aus der Kokille austretende, noch sehr dadurch gekennzeichnet, daß in die Hülle zu- warme Teil des Stranges darf daher nicht einer allzu sammen mit der Schmelze leicht schmelzbare kräftigen Kühlung ausgesetzt werden, was jedoch die Oxidlösungsmittel eingebracht werden. Möglichkeit für eine mehr in Achsrichtung verlau-

5. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch ge- 30 fende Wärmeableitung ausschließt. Schließlich und kennzeichnet, daß die Schmelze entgast wird. wesentlich begrenzt die Anwendung einer Kokille

entscheidend die Möglichkeit, Endprodukte mit geringen Abmessungen, insbesondere geringen Dicken-

abmessungen zu erhalten. Eine gewisse Material-

35 stärke für z.B. Platinen für die Blechherstellung darf nicht unterschritten werden, so daß eine weitere Bearbeitung des Produktes in aufwendigen Anlagen er-Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Strang- forderlich ist.

gießen von Metallen, wobei die Schmelze zwischen Es ist auch bereits bekannt, beidseitig plattierte

zwei fortlaufend bewegte Blechbänder in deren Be- 4° Erzeugnisse durch Stranggießen herzustellen.. Aber wegungsrichtung eingegossen, mit diesen abgeführt auch hierbei wird eine Kokille verwendet, auf deren und dabei gekühlt wird, so daß die Schmelze zwi- gegenüberliegenden Kokillenwänden Piatierbänder sehen den Blechbändern erstarrt. aufgebracht werden, zwischen welche die Schmelze

Für die kontinuierlichen Gießprozesse ist in der eingebracht wird. Die Piatierbänder werden so lange Hauptsache charakteristisch, daß eine Schmelze in 45 in der Kokille eingeschlossen geführt, bis das Metall einer am oberen und unteren Ende offenen, geraden zwischen den Bändern unter Verschweißung mit die- oder gebogenen, gekühlten Kokille vergossen wird, sen erstarrt ist und im Spalt zwischen den Seitenrändie durch ihre Form und ihre Kühlwirkung auf den dem der Bänder eine in ausreichender Stärke eraustretenden Metallstrang an diesem eine mehr oder starrte Schicht vorliegt, die ein Austreten des geweniger dicke Schicht erstarrten Materials bildet. 5° gebenenf alls noch flüssigen Strangkernes verhindert. Der so teilweise erstarrte Strang wird mit Hilfe an Demgegenüber wird durch die Erfindung die Aufsich bekannter Stützanordnungen außerhalb der Ko- gäbe gelöst, ein Stranggießverfahren anzugeben, bei kille noch so lange abgestützt, bis auch der Kern des welchem eine Kokille überflüssig ist.
Stranges unter der Kühlwirkung erstarrt ist. Die an- Dies wird mit einem Verfahren der eingangs er-

fangliche Schicht hat im allgemeinen sehr schlechte 55 wähnten Art erfindungsgemäß dadurch erreicht, daß Festigkeitseigenschaften. Sie ist wegen ihrer Guß- die Blechbänder unter Ausbildung einer Hülle kontistruktur sowie auf Grund von Oxidationsabläufen nuierlich verschweißt werden und in die so entstan- und Eindiffusion des Kokillenmetalls, wie beispiels- dene Hülle die Schmelze eingegossen wird, wobei zur weise Kupfer, brüchig und spröde. Die Schicht be- Erzielung einer relativ zur Hülle entgegen deren Besitzt Fehlerstellen in Form von Schlacken- und/oder 60 wegungsrichtung fortschreitenden Erstarrung der Oxideinschlüssen, die dem hohen hydrostatischen Schmelze die Hülle mit der Schmelze im Bereich der Druck des noch flüssigen Metalls keinen wirksamen Eingußstelle nur mäßig und im Abstand von der EinWiderstand entgegensetzen. Dadurch sowie bei erfor- gußstelle stark gekühlt wird.

derlichen Biegebeanspruchungen kann die Schicht Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren wird somit

reißen oder aufbrechen, so daß der schmelzflüssige 65 die bei den bekannten mit einer Kokille arbeitenden Kern des Stranges austritt. Überdies ist eine Kokille Verfahren erzeugte erstarrte Strangschicht durch eine mit den zugehörigen komplizierten Mechanismen für vorher hergestellte Schicht aus fehlerfreiem metalliihre Oszillation — die erforderlich ist, um einem An- schem Material, beispielsweise aus Blech, ersetzt.