DE2746238C2 - Device for the continuous casting of a thin metal strip - Google Patents
Device for the continuous casting of a thin metal stripInfo
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Description
Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Stranggießen eines dünnen Metallstreifens aus einer als Schlitz ausgebildeten Stranggießdüse, aus der die Schmelze unter Zwang auf einen beweglichen Kühlkörper austritt, mit einem der Stranggießdüse vorgeordneten beheizbaren Schmelzenbehälter, wobei der Schlitz der Schlitzdü- so se im wesentlichen senkrecht zu der Bewegungsrichtung des Kühlkörpers angeordnet ist und durch ein Paar im wesentlichen paralleler, im Abstand von 0,2 bis 1 mm angeordneter Lippen gebildet ist.The invention relates to a device for continuously casting a thin metal strip from a slit formed continuous casting nozzle from which the melt exits under pressure onto a movable heat sink, with a heated melt container upstream of the continuous casting nozzle, the slot of the slotted nozzle se is arranged substantially perpendicular to the direction of movement of the heat sink and by a pair im is formed substantially parallel, arranged at a distance of 0.2 to 1 mm lips.
Aus »Zeitschrift für Metallkunde«, 64 (1973), Seiten bis 843 sind für das Stranggießen von Metallstreifen zwei Verfahrenstypen und hierfür geeignete Vorrichtungen bekannt. Bei dem einen Verfahren, mit dem sich auch die Erfindung befaßt, wird die Schmelze unter Zwang aus einer Stranggießdüse auf einen beweglichen Kühlkörper ausgepreßt, während beim anderen Verfahrenstyp die Schmelze unter Schwerkraft aus der Stranggießdüse austritt und durch Oberflächenspannung an der Düsenöffnung einen Meniskus bildet, von dem der Strang mit Hilfe einer sich drehenden Kühltrommel oder eines endlosen gekühlten Bandes abgezogen wird.From "Zeitschrift für Metallkunde", 64 (1973), pages to 843 are for the continuous casting of metal strips two types of processes and devices suitable for this are known. In the one process with which Also concerned with the invention, the melt is forced from a continuous casting nozzle onto a movable one Heat sink pressed out, while the other type of process removes the melt under gravity Continuous casting nozzle emerges and forms a meniscus at the nozzle opening due to surface tension that of the strand with the help of a rotating cooling drum or an endless cooled belt is deducted.
Vorrichtungen /11 r Durchführung dieses Verfahrens typs mit Verwendung der Schwerkraft finden sich in den US-PS 35 22 836 und 36 05 863 sowie in der DE-OS 24 19 373. Um zusammenhängende Metallfäden oder -streifen zu bekommen, darf die Kühltrommel oder das Kühlband aber nur relativ langsam bewegt werden, so daß man bei diesem Verfahrenstyp keine genügend schnelle Abkühlung und damit keine amorphen zusammenhängenden Metallstreifen erzielen kann.Devices / 11 r performing this procedure types with the use of gravity can be found in US-PS 35 22 836 and 36 05 863 and in DE-OS 24 19 373. In order to get coherent metal threads or strips, the cooling drum or the But cooling belt can only be moved relatively slowly, so that this type of process does not produce enough rapid cooling and thus no amorphous, connected metal strips can achieve.
Bei den? Verfahrenstyp, bei dem die Schmelze unter Druck gesetzt wird, war es bisher nicht möglich, Metallstreifen größerer Breite und mit gleichmäßiger Dicke und gleichen Festigkeitseigenschaften, wie Zerreißfestigkeit und Dehnung, in allen Richtungen des Streifens zu bekommen. Bei Metallstreifen ist es aber wichtig, gleichmäßige Dicke und isotrope Festigkeitsei- <?enschaften in Längs- und Querrichtung des Streifens zu bekommen.Both? Process type in which the melt is pressurized, it was not previously possible Metal strips of greater width and uniform thickness and the same strength properties as Tensile strength and elongation to get in all directions of the strip. But it is with metal strips important, uniform thickness and isotropic strength properties in the longitudinal and transverse direction of the strip to get.
Noch ein anderes Verfahren zum Stranggießen von Metallstreifen findet sich in der US-PS 38 62 658, bei dem die Metallschmelze in den Spalt zwischen zwei eng beeinanderliegenden, gegenläufig rotierenden Stahlwalzen gegossen wird. Die US-PS 9 05 758 beschreibt ein weiteres Verfahren zur Herstellung von Bögen, Streifen oder Bändern durch Ablagerung des geschmolzenen Metalles auf einer sich bewegenden Kühlfläche. Auch diese Verfahren ergeben aber keine gleichmäßigen Eigenschaften in den verschiedenen Richtungen der Streifen.Yet another method for continuously casting metal strips is found in US Pat. No. 3,862,658 the metal melt in the gap between two closely spaced, counter-rotating steel rollers is poured. The US-PS 9 05 758 describes another method for the production of sheets, strips or bands by depositing the molten metal on a moving cooling surface. Even however, these methods do not result in uniform properties in the various directions of the Stripes.
Die der Erfindung zugrunde liegende Aufgabe besteht nun darin, Metallstreifen, insbesondere amorphe Metallstreifen, mit gleichmäßiger Dicke und gleichen Eigenschaften, wie Festigkeit und Dehnung, in Längswie in Querrichtung in möglichst beliebiger Breite im Strang zu gießen. Diese Aufgabe wird mit der erfindungsgemäßen Vorrichtung gelöst.The object on which the invention is based now consists in producing metal strips, in particular amorphous Metal strips, with uniform thickness and the same properties, such as strength and elongation, in lengthwise as to cast in the transverse direction in as many widths as possible in the strand. This task is done with the device according to the invention solved.
Diese erfindungsgemäße Vorrichtung zum Stranggießen eines dünnen Metallstreifens aus einer als Schlitz ausgebildeten Stranggießdüse, aus der die Schmelze unter Zwang auf einen beweglichen Kühlkörper austritt, mit einem der Stranggießdüse vorgeordneten beheizbaren Schmeizenbehälter, wobei der Schütz im wesentlichen senkrecht zu der Bewegungsrichtung des Kühlkörpers angeordnet ist und durch ein Paar im wesentlichen paralleler, im Abstand von 0,2 bis 1 mm angeordneter Lippen gebildet ist, ist dadurch gekennzeichnet, daß die erste Lippe in der Bewegungsrichtung des Kühlkörpers eine Breite wenigstens gleich dem Lippenabstand und die zweite Lippe eine Breite vom 1,5- bis 3fachen Lippenabstand aufweist und der Abstand der Lippen von dem Kühlkörper das 0,1 bis !fache des Lippenabstandes ist.This device according to the invention for continuously casting a thin metal strip from a slot formed continuous casting nozzle from which the melt exits under pressure onto a movable heat sink, with a heatable melt container arranged upstream of the continuous casting nozzle, the contactor essentially is arranged perpendicular to the direction of movement of the heat sink and by a pair substantially is formed parallel, arranged at a distance of 0.2 to 1 mm, is characterized in that the first lip in the direction of movement of the heat sink has a width at least equal to the lip spacing and the second lip has a width of 1.5 to 3 times the lip distance and the distance between the lips from the heat sink is 0.1 to! times the distance between the lips.
Es ist überraschend, daß durch die Lippenbreite der Düse und die Abstände der Lippen von dem Kühlkörper die der Erfindung zugrundeliegende Aufgabe gelöst wird.It is surprising that due to the lip width of the nozzle and the distances between the lips and the heat sink the object underlying the invention is achieved.
Wenn hier von Metallstreifen die Rede ist, so sind darunter Drähte und Bänder zu verstehen. Die erfindungsgemäße Vorrichtung ermöglicht aber insbesondere das Stranggießen breiter Streifen amorpher Metallegierungen ohne die Nachteile der bekannten Verfahren. Diese Streifen besitzen gleichmäßigere Abmessungen bezüglich der Breite und Dicke und geringere Abweichungen der Festigkeitseigenschaften in der Breite und Länge des Streifens. Auch können bei hohen Kühlgeschwindigkeiten amorphe Metallstreifen größerer Dicke stranggegossen werden, und es können Streifen aus Legierungen, wie Pd/sSii', stranggegossen werden, die nach bekannten Methoden nicht erhältlichWhen metal strips are mentioned here, they are to be understood as meaning wires and ribbons. the However, the device according to the invention enables, in particular, the continuous casting of wide amorphous strips Metal alloys without the disadvantages of the known processes. These stripes are more uniform Dimensions in terms of width and thickness and minor deviations in strength properties in the width and length of the strip. Amorphous metal strips can also be used at high cooling speeds greater thickness can be continuously cast, and strips of alloys such as Pd / sSii 'can be continuously cast which are not obtainable by known methods
waren. Die Breite eier mit der eriindungsgeinäßen Vorrichtung erhältlichen Metallstreifen kann größer alswas. The breadth of eggs with the original Device available metal strips can be larger than
6 mm sein, ohne daß die Isotropie der Festigkeits- und Zugeigenschaften beeinträchtigt wird.6 mm without the isotropy of strength and Tensile properties is impaired.
Der erhaltene amorphe Metallstrang kann etwaThe amorphous metal strand obtained can be approximately
7 mm, aber auch 1 cm oder 3 cm breit und 0,02 bis zu etwa 0,i4 mm dick sein und hat isotrope physikalische Eigenschaften, wie Festigkeit und Magnetisierbarkeit.7 mm, but also 1 cm or 3 cm wide and 0.02 up to about 0.14 mm thick and has isotropic physical Properties such as strength and magnetizability.
Der sich bewegende Kühlkörper, dessen Oberfläche aus einem Metall mit relativ hoher Wärmeleitfähigkeit, wie Kupfer oder Beryllium-Kupfer, bestehen und verchiüiiit lAicr poliert sowie mit einem korrosionsbeständigen, hochschmelzenden Überzug aus Keramik oder Metall versehen sein kann, hat eine Kühl- oder Abschreckfläche, auf der das geschmolzene Metall sich verfestigt Der Kühlkörper ist so ausgebildet, daß man eine Längsbewegung der Kühlfläche mit Geschwindigkeiten im Bereich von etwa 100 bis 2000 m/Min.The moving heat sink, the surface of which is made of a metal with relatively high thermal conductivity, such as copper or beryllium copper, are made and coated with aicr polished as well as with a corrosion-resistant, refractory coating made of ceramic or metal can be provided, has a cooling or Quenching surface on which the molten metal solidifies. The heat sink is designed so that one a longitudinal movement of the cooling surface at speeds in the range of about 100 to 2000 m / min.
Der Schmelzenbehälter, der aus einem Stück mit der Schlitzdüse bestehen kann, enthält Heizeinrichtungen zur Aufrechterhaltung der Temperatur des Metalles oberhalb seines Schmelzpunktes und steht in Verbindung mit der Stranggießdüse.The melt container, which can be made in one piece with the slot nozzle, contains heating devices to maintain the temperature of the metal above its melting point and is in connection with the continuous casting nozzle.
Erwünschtermaßen ist das geschmolzene Metall eine Legierung, die beim Abschrecken mit einer Geschwindigkeit von wenigstens etwa 1040C je Sekunde einen amorphen Feststoff bildet. Sie kann auch ein polykristallines Metall bilden.Desirably, the molten metal is an alloy which, when quenched, forms an amorphous solid at a rate of at least about 10 40 C per second. It can also form a polycrystalline metal.
In der Zeichnung bedeutetIn the drawing means
F i g. 1 einen senkrechten Schnitt durch eine Stranggießdüse mit auf einen Kühlkörper austretender Metallschmelze,F i g. 1 shows a vertical section through a continuous casting nozzle with molten metal escaping onto a heat sink,
Fig.2 und Fig.3 jeweils eine etwas vereinfachte perspektivische Darstellung einer Ausführungsform einer Vorrichtung nach der Erfindung,Fig.2 and Fig.3 each a somewhat simplified perspective view of an embodiment of a device according to the invention,
Fig.4 einen senkrechten Schnitt durch eine Stranggießdüse in ihrer Beziehung zu der Oberfläche des Kühlkörpers für die Diskussion der erfindungsgemäßen Abmessungen und4 shows a vertical section through a continuous casting nozzle in their relationship to the surface of the heat sink for the discussion of the invention Dimensions and
Fig. 5 eine Draufsicht auf einen Schlitz mit erweiterten Ei.dabschnitten.Fig. 5 is a plan view of a slot with enlarged egg sections.
Das Arbeitsprinzip der erfindungsgemäßen Vorrichtung ist nachfolgend unter Bezugnahme auf Fig. 1 erläutert.The working principle of the device according to the invention is explained below with reference to FIG.
Der Kühlkörper 1, der hier als ein Band ausgebildet ist, ist in unmittelbarer Nähe eines Schlitzes der Stranggießdüse angeordnet, die durch dne erste Lippe 3 und eine zweite Lippe 4 gebildet ist.The heat sink 1, which is designed here as a band, is in the immediate vicinity of a slot of the Arranged continuous casting nozzle, which is formed by the first lip 3 and a second lip 4.
Metallische Schmelze 2 wird unter Druck in Berührung mit der sich bewegenden Oberfläche des Kühlkörpers 1 gebracht. Dabei bildet sich eine Verfestigüngsfront 6. Die Verfestigungsfront geht gerade am E^ide der zweiten Lippe 4 vorbei, ohne diese zu berühren. Die erste Lippe 3 stützt die Schmelze im wesentlichen durch die Pumpwirkung der Schmelze, die durch das konstante Abziehen des Metallstranges 5 entsteht.Metallic melt 2 is under pressure in contact with the moving surface of the Heat sink 1 brought. A solidification front 6 is formed in the process. The solidification front leaves just past the end of the second lip 4 without this to touch. The first lip 3 supports the melt essentially by the pumping action of the melt, which is created by the constant pulling off of the metal strand 5.
In F i g. 4 ist der Lippenabstand a der Schlitzdüse, die senkrecht zur Bewegungsrichtung der Kühlfläche angeordnet ist, beispielsweise 0,2 bis 1 mm, wie 0,3 bisIn Fig. 4 is the lip distance a of the slot nozzle, which is arranged perpendicular to the direction of movement of the cooling surface, for example 0.2 to 1 mm, such as 0.3 to
1 mm, besonders 0,6 bis 0,9 mm. Wenn der Schlitz breiter als 1 mm ist, dann führt dies zu einem dickeren Metallstreifen, der nicht mit ausreichender Geschwindigkeit gekühlt werden könnte, um amorph zu werden.1 mm, especially 0.6 to 0.9 mm. If the slot is wider than 1mm then it will result in a thicker one Metal strip that could not be cooled at sufficient speed to become amorphous.
Die Breite öder zweiten Lippe 4 ist vorzugsweise derThe width of the second lip 4 is preferably that
2 bis 2,5fache Lippenabstand a. Eine optimale Breite kann durch einfache Routineexperimcntc bestimmt werden. Wenn die zwciir '.irine 4 zu schmal ist. dann ergibt sie keine ausreichende Unterstützung für das geschmolzene Metall, so daß man r.vr einen unterbrochenen MetallstreiL« beko.—nt We?;-, ,.üvic-rerbeits die zweite Lippe zu breit ist, bekommt man ein Si-iiüuer.i »■on Feststoff auf Feststoff zwischen der Lippe und dem festen Metallstreifen, was zu einem raschen Ausfall der Sciiiitzdübi: führt.2 to 2.5 times the lip distance a. An optimal width can be determined by simple routine experimentation. If the two '.irine 4 is too narrow. then it does not provide sufficient support for the molten metal, so that you get an interrupted strip of metal to the right “On solid on solid between the lip and the solid metal strip, which leads to a rapid failure of the pin.
Die Breite c der ersten Lippe 3 ist wenigstens gleich der Breite des Lippenabstandes und vorzugsweise wenigstens das l,5fache des Lippenabstandes. Wenn die erste Lippe zu schmal ist, dp^.n neigt das geschmolzene Metall dazu, auszulecken, so daß es die Kühlfläche nicht gleichmäßig benutzt und kein Metallstreifen oder nur ein unregelmäßig geformter Metallstreifen gebildet wird. Bevorzugte Abmessungen der ersten Lippe 3 liegen etwa beim 1,5 bis 3fachen, stärker bevorzugt etwa beim 2 bis 2,5fachen der Breite des Schlitzes.The width c of the first lip 3 is at least equal to the width of the lip spacing and preferably at least 1.5 times the lip spacing. If the first lip is too narrow, the molten metal tends to leak out so that it does not use the cooling surface uniformly and no metal strip or only an irregularly shaped metal strip is formed. Preferred dimensions of the first lip 3 are approximately 1.5 to 3 times, more preferably approximately 2 to 2.5 times the width of the slot.
Der Abstand zwischen der Oberfläche des Kühlkörpers 1 und der ersten und zweiten Lippe 3 bzw. 4, der mit d bzw. e bezeichnet ist, kann etwa 0,03 bis 1 mm, wie etwa 0,03 bis 0,25 mm und besonder etwa 0,08 bis 0,15 mm sein. Ein Abstand von mehr η Is 1 mm ergibt Metallstreifen mit ungleichmäßiger Dicke und anderen ungleichmäßigen Eigenschaften. Ein solches Produkt ist gewerblich nicht brauchbar. Ein Abstand von weniger als 0,03 mm kann zu einem schnellen Versagen der Stranggießdüse führen. Die Abstände d und e können über die Strangbreite verschieden sein, so daß ein Streifen unterschiedlicher Dicke quer zu seiner Breite erhalten wird.The distance between the surface of the heat sink 1 and the first and second lips 3 and 4, which is denoted by d and e, can be about 0.03 to 1 mm, such as about 0.03 to 0.25 mm and especially about 0.08 to 0.15 mm. A distance of more η Is 1 mm results in metal strips with uneven thickness and other uneven properties. Such a product is not commercially viable. A distance of less than 0.03 mm can lead to rapid failure of the continuous casting nozzle. The distances d and e can be different over the width of the strand, so that a strip of different thickness is obtained across its width.
Wenn der Kühlkörper eine flache Oberfläche hat, wie ein Band, können die Abstände zwischen der Oberfläche der Kühlfläche und der ersten und zweiten Lippe, die durch Abstände dund e in Fig.4 wiedergegeben sind, gleich sein. Wenn jedoch der bewegliche Kühlkörper eine Kühlwalze ist, dann können diese Abstände nicht gleich sein, oder der gebildete Metallstreifen trennt sich nicht von der Kühlwalze, sondern wird um den Umfang der Walze mitgeführt und stößt auf die Düse und zerstört diese. Es wurde überraschenderweise gefunden, daß dies vermieden werden kann, wenn man den Abstrnd d kleiner als den Abstand e macht, d. h. indem man einen kleineren Spalt zwischen der ersten Lippe und dem Kühlkörper als zwischen der zwei'.en Lippe und dem Kühlkörper vorsieht. Es wurde weiterhin überraschenderweise gefunden, daß, je größei der Unterschied zwischen dem Abstand der ersten Lippe von dem Kühlkörper und dem Abstand der zweiten Lippe von dem Kühlkörper ist, desto näher zu der Stranggießdüse sich der Metallstreifen von dem Kühlkörper abtrennt, so daß durch Steuerung dieser Abstände der Trennpunkt des Metallstreifens von der Kühlwalze eingestellt werden kann. Dies kann durch leichte ,Schrägstellung oder Neigung der Stranggießdüse erreicht werden, so daß ihr Ausgang in Richtung der Rotation der Kühlwalze weist, oder arch durch exzentrische Anordnung der Stranggießdüse. Ls wurde weiterhin festgestellt, daß die Verweilzeit des Metallstreifens auf einer Kühlwalze sich mit größerem Abstand zwischen der Stranggießdüse und dem Kühlkörper vergrößert.If the heat sink has a flat surface, such as a ribbon, the distances between the surface of the cooling surface and the first and second lips, represented by distances d and e in Fig. 4, can be the same. However, if the movable heat sink is a cooling roller, then these distances cannot be the same, or the metal strip formed does not separate from the cooling roller, but is carried around the circumference of the roller and strikes the nozzle and destroys it. It has surprisingly been found that this can be avoided if the distance d is made smaller than the distance e, ie by providing a smaller gap between the first lip and the heat sink than between the second lip and the heat sink. It was also surprisingly found that the greater the difference between the distance between the first lip and the heat sink and the distance between the second lip and the heat sink, the closer to the continuous casting nozzle the metal strip separates from the heat sink, so that by controlling it Distances of the separation point of the metal strip from the cooling roller can be adjusted. This can be achieved by slightly inclining or inclining the continuous casting nozzle so that its exit points in the direction of the rotation of the cooling roller, or arch by eccentric arrangement of the continuous casting nozzle. It was also found that the dwell time of the metal strip on a cooling roll increases with the greater the distance between the continuous casting nozzle and the heat sink.
Die in F i g. 2 dargestellte Vorrichtung hat eine Kühlwalze 7, die um ihre Längsachse drehbar gelagert ist. Außerdem ist ein Schmelzenbehälter 8 mit einer Induktionsheizwicklung 9 ausgestattet dargcstell!. Der Schmelzen!: ^halter 8 steht in Verbindung mn .'.er Stranggießdüse 10, die in unmittelbarer Nähe der Oberfläche der Kühlwalze 7 angeordnet ist. DieThe in F i g. The device shown in FIG. 2 has a cooling roller 7 which is rotatably mounted about its longitudinal axis is. In addition, a melt container 8 is equipped with an induction heating coil 9. Of the Melting !: ^ holder 8 is connected to mn. '. Er Continuous casting nozzle 10, which is arranged in the immediate vicinity of the surface of the cooling roll 7. the
Kühlwalze 7 kann gegebenenfalls mit (nicht gezeigten) kühleinrichtungen versehen sen. wie mit Hinrichtungen zur Zirkulation einer Kühlflüssigkeit, wie Wasser, durch ihr Inneres. Der Schmelzenbehälter 8 ist außerdem mit (nicht gezeigten) Einrichtungen ausgestattet, um das > darin enthaltene geschmolzene Metall unter Druck zu setzen und so durch die Stranggießdüse 10 auszupressen. Im Betrieb wird in dem .Schmelzenbehälter 8 unter Druck gehaltenes geschmolzenes Metall durch die Stranggießdüse 10 auf die Oberfläche der rotierenden in Kühlwalze 1 ausgespritzt, wo es sich unmittelbar in der Form eines Mctallstreifens 11 verfestigt. Infolge der ungleichen Abstände zwischen der ersten bzw. zweiten Lippe der Stranggießdüse und der Kühlwalzenoberfläche trennt sich der Metallstreifen 11 von der Kühlwalze und wird von ihr weggeschleudert und von einer geeigneten Aufnahmeeinrichtung (nicht gezeigt) aufgenommen. In F i g. 2 ist weiterhin eine Düse I la gezeigt, Hip zu dem weiter unten beschriebenen Zweck einen Inertgasstrom, wie Helium, Argon oder Stickstoff. >o gegen die Oberfläche der Kühlwalze vor der Stranggießdüse 10 richtet.Cooling roller 7 can optionally with (not shown) cooling devices are provided. like executions to circulate a cooling liquid, such as water, through its interior. The melt container 8 is also with Facilities (not shown) equipped for the> To put molten metal contained therein under pressure and so squeezed out through the continuous casting nozzle 10. During operation, molten metal held under pressure in the .Melt container 8 is passed through the Continuous casting nozzle 10 on the surface of the rotating in The cooling roller 1 is sprayed out, where it solidifies directly in the form of a metal strip 11. As a result of unequal distances between the first or second lip of the continuous casting nozzle and the cooling roll surface the metal strip 11 separates from the chill roll and is thrown away from her and from one suitable receiving device (not shown) added. In Fig. 2 also shows a nozzle I la, Hip for the purpose described below Inert gas flow such as helium, argon or nitrogen. > o directed against the surface of the cooling roll in front of the continuous casting nozzle 10.
Die in F i g. 3 erläuterte Ausführungsform verwendet als Kühlkörper ein endloses Band 12, das über Rollen 13 und 13a läuft, die mit Hilfe äußerer (nicht gezeigter) Fjnrichtungen zur Rotation gebracht werden. Geschmolzenes Metall wird aus dem Schmelzenbehalter 14 angeliefert, dei mit (nicht gezeigter.) Einrichtungen versehen ist. um das geschmolzene Metall darin unter Druck zu setzen. Geschmolzenes Metall in dem Vorratsbehälter 14 wird durch eine elektrische Induktionsheizwicklung 15 erhitzt. Der Schmelzenbehälter 14 steht in Verbindung mit der Stranggießdüse 16. Im Betrieb wird Jas Band 12 mit einer Längsgeschwindigkeit von wenigstens etwa 600 m/Min, bewegt. Ge- }■> schmolzenes Metall aus dem Schmelzenbehalter 14 wird unter Druck gesetzt, um es durch die Stranggießdüse 16 in Berührung mit dem Band 12 auszupressen, worauf es zu einem festen Metallstreifen 17 sich verfestigt, und dieser Metallstreifen wird mit Hilfe nicht gezeigter Einrichtungen von dem Band 12 getrennt.The in F i g. The embodiment explained in FIG. 3 uses an endless belt 12 as a heat sink, which extends over rollers 13 and 13a, which are rotated by means of external directions (not shown). Melted Metal is delivered from the melt tank 14 with facilities (not shown) is provided. to pressurize the molten metal inside. Molten metal in that Reservoir 14 is powered by an electrical induction heating coil 15 heated. The melt container 14 is in communication with the continuous casting nozzle 16. Im In operation, the belt 12 is moved at a longitudinal speed of at least about 600 m / min. Ge} ■> molten metal from the melt tank 14 is pressurized to express it through the continuous casting nozzle 16 into contact with the strip 12, whereupon it solidifies into a solid metal strip 17, and this metal strip is not shown with the aid of Devices separated from the belt 12.
Die Form des Schlitzes kann im wesentlichen rechteckig sein. Vorzugsweise sind jedoch die Endabschnitte des Schlitzes erweitert, wie etwa in runder Form, wie durch Fig. 5 erläutert ist, um so einen geeigneten Fluß von geschmolzenem Metall an den Endabschnitten zu bekommen. Die Geschwindigkeit des Metallflusses nahe den Düsenwänden ist immer geringer als nahe der Mitte. Wenn daher ein rechteckiger Schlitz verwendet wird, ist die an den Endabschnitten verfügbare Menge an geschmolzenem Metall geringer als die in der Mitte, was zu einem Faden oder Band mit sich verjüngenden oder gezahnten Kanten führt. Wenn andererseits der Schlitz mit erweiterten Enden ausgebildet ist, wie in F i g. 5 gezeigt ist. bekommt man einen geeigneten Fluß von geschmolzenem Metall an den Enden des Schlitzes und damit einThe shape of the slot can be substantially rectangular. However, the end sections are preferred of the slot expanded, such as in a round shape, as illustrated by FIG. 5, by such a one to get proper flow of molten metal at the end portions. The speed of the Metal flow near the nozzle walls is always less than near the center. So if a rectangular slot is used is the amount of molten available at the end sections Metal lower than that in the middle, resulting in a thread or ribbon with tapered or serrated Edges leads. On the other hand, when the slot is formed with flared ends, as shown in FIG. 5 shown is. one gets a suitable flow of molten metal at the ends of the slot and with it
Metallband mit glatten Kanten.Metal band with smooth edges.
Metalle, die direkt aus der Schmelze zu einem polykristallinen Streifen geformt werden können, sind beispielsweise Aluminium, Zinn, Kupfer, Eisen. Stahl und rostfreier Stahl.Metals that can be formed directly from the melt into a polycrystalline strip are for example aluminum, tin, copper, iron. Steel and stainless steel.
Die Vorrichtung nach der Erfindung kann zum Stranggießen von Metall in einer inerten Atmosphäre verwendet werden, indem man einfach einen Inertgasstrom, wie Stickstoff. Argon oder Helium, gegen die sich bewegende Kühlfläche vor tier Düse richtet, wie in F i g. 2 erläutert ist. Mit diesem einfachen Mittel ist es möglich, reaktive Legierungen zu gießen, die leicht verbrennen, wenn sie in geschmolzener Form Luft ausgesetzt werden.The apparatus according to the invention can be used for continuous casting of metal in an inert atmosphere can be used by simply passing a stream of inert gas, like nitrogen. Argon or helium, directed against the moving cooling surface in front of the nozzle, as in F i g. 2 is explained. With this simple means it is possible to cast reactive alloys that easily burn when exposed to air in molten form.
Die verwendete Apparatur war die, die in F i g. 2 dargestellt ist. Die verwendete Kühlwalze hatte einen Durchmesser von 40 cm und eine Breite von 13 cm. Sie rotierte mit einer Geschwindigkc!' von etwa /00 U/Min, entsprechend einer linearen Geschwindigkeit der peripheren Oberfläche der Kühlwalze von etwa 895 m/Min. Eine Düse mit einer Schlitzöffnung von 0.9 mm Breite und 51 mm Länge, die durch eine erste Lippe mit einer Breite von 1,8 mm und eine zweite Lippe mit einer Breite von 2.4 mm begrenzt war. war senkrecht zu der Bewegungsrichtung der Umfangsfläche der Kühlwalze derart angeordnet, daß der Abstand zwischen der zweiten Lippe und der Oberfläche der Kühlwalze 0,05 mm und der Abstand zwischen der ersten Lippe und der Oberfläche der Kühlwalze 0,06 mm betrug. Ein Metall mit der Zusammensetzung Fe4oNi«,Pi4B6 mit einem Schmelzpunkt von etwa 9500C wurde verwendet. Es wurde der Schlitzdüse aus einem unter Druck stehenden Schmelzenbehalter zugeführt, worin es unter eifietn Di ucfc 11 etwa 0,048 atü bei einer Temperatur von 1000°C gehalten wurde. Der Druck wurde mit Hilfe einer Argonatmosphäre erzeugt. Das geschmolzene Metall wurde durch die Schlitzdüse mit einer Geschwindigkeit von 14 kg/Min, ausgepreßt. Es verfestigte sich auf der Oberfläche der Kühlwalze zu einem Streifen mit einer Dicke von 0,05 mm und einer Breite von 5 cm. Bei der Prüfung durch Röntgenstrahlenbeugung erwies es sich, daß der Streifen amorphe Struktur hatte. Von dem Streifen in Längsrichtung und Querrichtung abgeschnittene Proben ergaben gleiche Zugfestigkeiten und Dehnung in beiden Richtungen. Der Streifen hatte isotrope Zug- oder Dehnungseigenschaften. The apparatus used was that shown in FIG. 2 is shown. The chill roll used had a diameter of 40 cm and a width of 13 cm. It was rotating at a speed! ' of about / 00 rpm, corresponding to a linear speed of the peripheral surface of the cooling roller of about 895 m / min. A nozzle with a slot opening 0.9 mm wide and 51 mm long, which was delimited by a first lip with a width of 1.8 mm and a second lip with a width of 2.4 mm. was arranged perpendicular to the moving direction of the peripheral surface of the cooling roller so that the distance between the second lip and the surface of the cooling roller was 0.05 mm and the distance between the first lip and the surface of the cooling roller was 0.06 mm. A metal having the composition Fe4oNi "Pi4B6 having a melting point of about 950 0 C was used. It was fed to the slot nozzle from a pressurized melt tank, where it was held at a temperature of 1000 ° C under a di ucfc 11 of about 0.048 atm. The pressure was generated using an argon atmosphere. The molten metal was pressed out through the slot nozzle at a rate of 14 kg / min. It solidified on the surface of the chill roll to form a strip 0.05 mm thick and 5 cm wide. When examined by X-ray diffraction, the strip was found to have an amorphous structure. Samples cut from the strip in the longitudinal and transverse directions gave equal tensile strengths and elongation in both directions. The strip had isotropic tensile or elongation properties.
Beispiele 2bis6Examples 2 to 6
Das Verfahren des Beispiels 1 wurde unter Verwendung der Vorrichtung, der Verfahrensbedingungen und der Legierungen, die in der Tabelle nachfolgend zusammengestellt sind, wiederholt, um die in der Tabelle angegebenen Produkte zu bekommen.The procedure of Example 1 was followed using the apparatus, process conditions, and of the alloys that are listed in the table below are repeated to produce those in the table to get specified products.
Metall (Legierung)Metal (alloy)
Kuhlwalzendurchmesser (cm)
Kühlwalzenbreite (cm)Chill roll diameter (cm)
Chill roll width (cm)
Lortset/imt!Lortset / imt!
Kühlwalzengeschwindigkeit (U/Min.) Lippenabstand (a) (mm) Schlitzbrcite (mm) Breite (c) der ersten Lippe (3) (mm) Breite (b) der zweiten Lippe (4) (mm)Chill roll speed (rpm) lip distance (a) (mm) slot width (mm) Width (c) of the first lip (3) (mm) Width (b) of the second lip (4) (mm)
Abstand (c) zwischen der zweiten Lippe (4) und der Kühlwalze (mm)Distance (c) between the second lip (4) and the cooling roller (mm)
Abstand (d) zwischen der ersten Lippe (3) und der Kühlwalze (mm)Distance (d) between the first lip (3) and the cooling roller (mm)
2licigame
2
0,150.15
0,150.15
0,150.15
0,280.28
Schmelzenbehälter (0C)Approximate temperature of the metal in the
Melt container ( 0 C)
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