DE2950406C2 - Vorrichtung zum Stranggießen eines Metallbandes - Google Patents
Vorrichtung zum Stranggießen eines MetallbandesInfo
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- B22D11/0611—Continuous casting of metals, i.e. casting in indefinite lengths into moulds with travelling walls, e.g. with rolls, plates, belts, caterpillars formed by a single casting wheel, e.g. for casting amorphous metal strips or wires
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Description
Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Stranggießen eines Metallbandes auf eine sich mit großer
Umfangsgeschwindigkeit drehende Gießwalze, ehe einen Antrieb für die Gießwalze und eine Stranggießdüse für die Schmelzenzufuhr aufweist.
Es ist bereits bekannt, eine Metallschmelze auf die
Oberfläche einer Gießwalze zu gießen, die sich mit hoher Geschwindigkeit dreht, und das Metall schnell
abzukühlen, um es zu einem Metallband zu verfestigen. Die Gießwalze ist mit einem Antrieb verbunden und hat
eine Stranggießdüse für die Schmelzenzufuhr auf die Umfangsfläche der Gießwalze. Die Gießwalze kann mit
Wasser gekühlt werden.
Zu Beginn des Gießvorgangs ist die Temperatur der Gießwalzenoberfläche so niedrig, daß das Metallband
nicht an der Gießwalzenoberfläche haftet und eine glatte Trennung des Metallbandes von der Gießwalzenoberfläche aufgrund der Zentrifugalkraft gewährleistet
ist. Während des Gießvorgangs steigt die Temperatur der Walzenoberfläche jedoch, was auch zu einer
Erhöhung der Adhäsionskraft des Metallbändes an der Gießwalzenoberfläche führt, so daß die Haftlänge des
Metallbandes am Umfang immer größer wird, bis sich schließlich das Metallband über die gesamte Umfangsfläche der Gießwalze erstreckt, was zu einer Unterbrechung des Gießvorgangs führt und zu Beschädigungen
der Stranggießdüse führen kann.
Während ein sich ohne Kontakt mit der Gießwalzenoberfläche verfestigendes Metallband relativ glatte
Oberflächen hat, weist das sich in Kontakt mit der Gießwalzenoberfläche verfestigende Metallband an der
Kontaktfläche eine Vielzahl von Aussparungen und Vertiefungen auf, deren Anzahl mit der Kontaktlänge
steigt Dies bedeutet, daß mit zunehmender Kontaktlänge zwischen dem sich verfestigendem Metallband und
der Gießwalzenoberfläche die Oberflächenrauhigkeit
der Kontaktfläche des Metallbandes zunimtrt Da sich
die magnetischen Eigenschaften abhängig von der Rauhigkeit stark ändern, haben aus dem so gefertigten
Metallband hergestellte Bauelemente unterschiedliche magnetische Eigenschaften. So nimmt mit steigender
is Oberflächenrauhigkeif bei einem Metallband aus Nickel,
Bor, Silizium und Ferrolegierungen die magnetische Flußdichte ab, während die Koerzitivkraft zunimmt Es
ist somit nicht möglich, aus diesem Metallband Bauelemente für mechanische oder elektrische Verwen
dungszwecke zu erhalten, die homogene Eigenschaften
haben.
Die der Erfindung zugrunde liegende Aufgabe besteht deshalb darin, die Vorrichtung der eingangs
genannten Art so auszubilden, daß die sich in Kontakt
mit der Gießwalzenoberfläche auf einer vorgegebenen
gesamten Länge eine gleichförmige Oberflächenglätte
hoher Qualität hahen.
genannten Vorrichtung durch eine Einrichtung zum Aufstrahlen eines Gases auf die Umfangsfläche der
Gießwalze entgegengesetzt zu deren Drehrichtung.
Die erfindungsgemäße Vorrichtung hat den Vorteil, daß durch Aufstrahlen des Glases auf die Umfangsflä
ehe der Gießwalze entgegengesetzt zu deren Drehrich
tung sich ein Metallband herstellen läßt das sich in Kontakt mit der Gießwalzenoberfläche verfestigt ohne
daß sich Aussparungen und Vertiefungen bilden, also bei der Verfestigung eine sehr glatte Oberfläche des
Metallbandes erreicht wird. Aufgrund dieser glatten Oberflächenbeschaffenheit sind auch die davon abhängigen physikalischen Eigenschaften des Metallbandes
homogen.
Die Glätte der Kontaktfläche des verfestigten
Metallbandes wird auch vom Vorhandensein eines
Oxydfilms auf der Gießwalzenoberfläche beeinflußt Die Bildung eines Oxydfilms auf der Gießwalzenoberfläche wird weitgehend mit der Maßnahme nach
Unteranspruch 7 verhindert nach der ein nicht oxydie
rendes Gas in dir erfindungsgemäßen Weise auf die
Umfangsfläche der Gießwalze 1 aufgeblasen wird.
Mit der Maßnahme nach Unteranspruch 2 wird erreicht daß das oxydierende Gas mit einem möglichst
großen Bereich der Gießwalzenoberfläche kontaktiert
werden kann, was gleichzeitig die Ablösung des
Metallbandes von der Gießwalzenoberfläche erleichtert
Mit der Maßnahme nach Unteranspruch 3 wird der Kontakt des Umgebungsgases mit der auf die
Gießwalze aufgebrachten Schmelze weitgehend reduziert, so daß Einschlüsse dieses Umgebungsgases im
Metall und damit verbundene Oberfläehenunebenheiten ausgeschlossen sind.
Mit der Maßnahme nach Unteranspruch 4 kann das
abgesaugte Umgebungsgas entfernt vor dem Auftreffpunkt der Schmelze auf die Umfangsfläche der
Gießwalze an die Umgebungsatmosphäre abgeführt werden.
Mit den Maßnahmen nach Unteranspruch 4 und 5
wird erreicht, daß durch das Beheizen der Oberfläche der Gießwalze in ihrer Drehrichtung vor der Stranggießdüse
Feuchtigkeit und Gase von der Gießwalzenoberfläche entfernt werden, so daß ein Einschluß dieser
Gase und Dämpfe in der aus der Stranggießdüse kommenden Schmelze und weiterhin in dem sich
verfestigenden Metall ausgeschlossen bleibt
Mit der erfindungsgemäßen Vorrichtung lassen sich
verschiedene Arten von Metallbändern stranggießen, ι ο auch Bänder aus solchen Metallen, die sonst nur
schwierig zu Bändern zu vergießen sind. Es können auch Metallbänder aus amorphem Metall hergestellt werden.
Anhand der Zeichnungen wird die Erfindung beispielsweise näher erläutert Es zeigt ι s
F i g. 1 eine Ausführungsform der Vorrichtung schematisch teilweise geschnitten in einer Seitenansicht
F i g. 2 eine Draufsicht auf die Vorrichtung von F i g. 1 und
F i g. 3 in einem Diagramm einen Verlauf der Glätte der Kontaktfläche des Metallbandes, das mit der
Vorrichtung von F i g. 1 hergestellt ist
Die in F i g. 1 und 2 gezeigte Vorrichtung zum Stranggießen eines Metallbandes hat eine Gießwalze 1,
die von einem Motor 2 angetrieben wird. Oberhalb der Gießwalze 1 ist eine Stranggießdüse 3 für die Aufnahme
und Zuführung der Metallschmelze 5 angeordnet deren Ausflußöffnung im Abstand von der Gießwalzenoberfläche
angeordnet ist Die Stranggießdüse 3 ist für die Zuführung von Wärme von einer Hochfrequenzspule 4
umschlossen.
Die aus der Stranggießdüse 3 unter Druck ausströmende Metallschmelze 5 wird gegen die Umfangsfläche
der Gießwalze 1 gepreßt die sich in Richtung des Pfeils 12 dreht wobei die Schmelze ein sich in Kontakt mit der
Gießwalze 1 verfestigendes Metallband 6 bildet In Drehrichtung 12 der Gießwalze 1 ist in einem
bestimmten Abstand von der Stranggießdüse 3 eine Einrichtung 7 zum Aufstrahlen eines Gases in Form
einer Düse angeordnet die im wesentlichen tangential zur Umfangsrichtung der Gießwalze 1 gerichtet ist und
aus der Gas entgegengesetzt zur Drehrichtung der Gießwalze 1 auf deren Umfangsfläche geblasen wird,
wobei an dieser Stelle das Metallband 6 von der Gießwalze 1 abgelöst wird.
In Drehrichtung der Gießwalze 1 vor der Stranggießdüse
3 !st eine Abdeckeinrichtung 8 vorgesehen, die einen Teil der Umfangsfläche der Gießwalze 1
überdeckt Die Abdeckeinrichtung 8, die einen Abschnitt jeder Stirnseite der Gießwalze 1 und einen
festgelegten Umfangjbereich überdeckt ist mit einer Absaugeinrichtung 9 in Form eines Gebläses versehen,
wodurch in der Abdeckeinrichtung 8 ein Unterdruck erzeugt wird, der mit einem als U-Rohr ausgebildeten
Manometer 10 gemessen wird.
In der Abdeckeinrichtung 8 ist eine Heizeinrichtung 11 angeordnet die den jeweiligen Gießwalzenbereich
vor dem Erreichen der Gießdüse 3 erhitzt, wodurch Feuchtigkeit und Gase auf der Gießwalzenoberfläche
verdampft bzw. entfernt und mit der Absaugeinrichtung 9 abgeführt werden.
Die Gießwalze 1 kann aus einem Werkzeugstahl mit in Gewichtsprozent 035 C, 0,8 Si, 0,3 Mn, 4,8 Cr, 1,2 Mo,
1,0 V, Rest Eisen, hergestellt werden. Sie kann einen Durchmesser von 300 mm aufweisen und eine Axiallänge
von 40 mm haben. Die Umfangsfläche ist mit einer Chromschicht von 15 um plattiert Der AbstanH
zwischen der Gießdüse 3 und der Gießwalze 1 beträgt 0,15 mm. Die Einrichtung 7 zum Aufstrahlen eines Gases
auf die Umfangsfläche der Gießwalze 1 ist von der Gießdüse 3 in Drehrichtung der Gießwalze 1 in einem
Abstand von 3Λ JtR angeordnet wenn R der Gießwalzenradius
ist Mit dieser Gießwal - soll ein Metallband 6 aus einer Schmelze geformt ■■ erder-, die in Atomprozent
70 Fe, 8 Ni, 10 Si und 12 B aufweist Die Gießwalze 1 dreht mit 2000 Upm, der Überdruck, mit dem die
Schmelze aus der Stranggießdüse 3 gedruckt wird, betrigt 034 bar, die Temperatur der Schmelze 12700C.
Aus der Einrichtung 7 zum Aufstrahlen eines Gases in Form einer Düse strömt gasförmiger Stickstoff unter
einem Druck von 4 bar aus. In der Abdeckeinrichtung 8 herrscht ein Unterdruck, der gegenüber der Umgebungsatmosphäre
200 Pa beträgt Das kontinuierlich gebildete Metallband hat eine Stärke von etwa 30 μΐη,
eine Breite von etwa 50 mm und eine Länge von mehr als 100 m. Dieses Metallband 6 hat über seiner Länge
eine mittlere Rauhigkeit von etwa 0,2 μπι, auf der mit
der Gießwalze 1 in Kontakt kommenden Oberfläche, was aus F i g. 3 zu ersehen ist
Abhängig von dem in der Abdeckeinrichtung herrschenden Unterdruck ändert sich die Länge des
Metallbandes 6, mit der es mit der Gießwalze 1 in Kontakt steht Wenn der Druck in der Abdeckeinrichning
8 dem Umgebungsdruck entspricht beträgt die Kontaktlänge etwa 60 bis 70 mm, bei einer Druckdifferenz
von 100 Pa beträgt die Haftlänge etwa 250 mm, sie erreicht bei einer Druckdifferenz von 200 Pa eine
konstant bleibende Kontaktlänge von etwa 350 mm. Durch die kontaktseitig bedingte Kühlwirkung lassen
sich Bänder 6 aus amorphen Metall in einfacher Weise herstellen.
Hieizu 1 Blatt Zeichnungen
Claims (7)
1. Vorrichtung zum Stranggießen eines Metallbandes auf eine sich mit großer Umfangsgeschwindigkeit drehende Gießwalze, die einen Antrieb für die
Gießwalze und eine Stranggießdüse für die Schmelzenzufuhr aufweist, gekennzeichnet durch
eine Einrichtung (7) zum Aufstrahlen eines Gases auf die Umfangsfläche der Gießwalze (1) entgegengesetzt zu deren Drehrichtung.
2. Vorrichtung nach Anspruch 2, gekennzeichnet durch eine Anordnung der Einrichtung (7) derart,
daß der Gasstrahl in eine Richtung im wesentlichen tangential zur Lfmfangsrichtung der Gießwalze (t)
gerichtet ist
3. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 oder 2, gekennzeichnet durch eine Abdeckeinrichtung (8)
für die Umfangsfläche der Gießwalze (t) in der Nähe des Auftreffpunktes der Schmelze auf die Umfangsfläche um! durch eine Absaugeinrichtung (9) zum
Abführen des Umgebungsgases aus der Abdeckeinrichtung (8).
4. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Abführöffnung der Absaugeinrichtung (9) in Drehrichtung der Gießwalze (1) vor der
Stranggießdüse (3) angeordnet ist
5. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, gekennzeichnet durch eine in Drehrichtung der
Gießwalze (1) vor der Stranggießdüse (3) angeordnete Heizeinrichtung (11) zum Erhitzen der vorbeilaufenden Gießwalzenoberfläche.
6. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Heizeinrichtung (11) in der
Abdeckeinrichtung (8) angeordnet ist
7. Verwendung von einem η sht oxydierenden Gas
als aufzustrahlendes Gas bei einer Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche.
Priority Applications (1)
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DE19792950406 DE2950406C2 (de) | 1979-12-14 | 1979-12-14 | Vorrichtung zum Stranggießen eines Metallbandes |
Applications Claiming Priority (1)
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DE19792950406 DE2950406C2 (de) | 1979-12-14 | 1979-12-14 | Vorrichtung zum Stranggießen eines Metallbandes |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
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DE2950406A1 DE2950406A1 (de) | 1981-06-19 |
DE2950406C2 true DE2950406C2 (de) | 1986-12-04 |
Family
ID=6088528
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
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DE19792950406 Expired DE2950406C2 (de) | 1979-12-14 | 1979-12-14 | Vorrichtung zum Stranggießen eines Metallbandes |
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---|---|
DE (1) | DE2950406C2 (de) |
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1979
- 1979-12-14 DE DE19792950406 patent/DE2950406C2/de not_active Expired
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Also Published As
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