DE3136303A1

DE3136303A1 - Vorrichtung fuer die herstellung von metallband aus einer schmelze

Info

Publication number: DE3136303A1
Application number: DE19813136303
Authority: DE
Inventors: Reiner Dr. 6456 Langenselbold Hilzinger; Stefan 6450 Hanau Hock; Kurt 6451 Ronneburg Krüger
Original assignee: Vacuumschmelze GmbH and Co KG
Current assignee: Vacuumschmelze GmbH and Co KG
Priority date: 1981-09-12
Filing date: 1981-09-12
Publication date: 1983-04-14

Description

Torrichtung für die Eerstellung von Metallband
aus einer Schmelze Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung für die Herstellung von Metallband aus einer Schmelze mit einem Schmelztiegel, der mit einer in unmittelbarer Nähe der Oberfläche einer rotierenden Kühlwalze mündenden Düse in Verbindung steht, wobei die Düse einen schlitzförmigen, mit unterschiedlichen Abmessungen in Bewegungsrichtung der Kühlwalze und senkrecht dazu ausgebildeten Austrittsquerschnitt für die Schmelze und einen gegenüber dem Abstand der Düse zur Oberfläche der Kühlwalze so breiten Rand besitzt, daß die Schmelze quer zur Bewegungsrichtung der Kühlwalze durch den so ausgebildeten Spalt nicht austreten kann.
Aus der DE-OS 28 56 795, insbesondere Figuren 24 und.25, ist es bekannt, flüssiges Metall auf eine Kühlwalze zu spritzen und hierfür eine Düsenanordnung,bestehend aus mehreren rechteckförmigen Schlitzen, vorzusehen. Hier wird ein gegenüber der Abmessung der Düsenöffnung in Bewegungsrichtung der Oberfläche der Kühlwalze breites Band dadurch erzeugt, daß mehrere Düsenöffnungen nebeneinander angeordnet sind und die austretende Schmelze im freien Fall bis zur Oberfläche der Kühlwalze aus den einzelnen Strahlen einen zusammenhängenden Gießstrahl bildet.
Weiterhin ist es aus der DE-OS 29 38 709 bekannt, die Düsenöffnung sehr dicht an die Oberfläche der Kühlwalze heranzurücken, so daß die Schmelze zwischen dem Rand der Düsenöffnung und der Oberfläche der Kühlwalze in senkrechter Richtung zur Bewegungsrichtung der Kühlwalze nicht austreten kann.
Im Gegensatz zur erstgenannten bekannten Anordnung ist es durch den geringen Abstand zwischen Düse und Oberfläche der Kühlwalze möglich, die Düse mit einem zusammenhängenden großen Austrittsquerschnitt für die Schmelze zu versehen. Dies liegt im wesentlichen daran, daß der Abstand zwischen Oberfläche der Kühlwalze und Düsenöffnung in Verbindung mit einem genügend breiten Rand der Düsenöffnung es gewährleistet, daß die Schmelze - außer in Bewegungsrichtung der Oberfläche der Kühlwalze - durch ihre Oberflächenspannung daran gehindert wird, durch den schmalen, zwischen dem Rand der Düsenöffnung und der Oberfläche der Kühlwalze bestehenden Spalt zu fließen.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, besonders dicke Bänder bei relativ hoher Geschwindigkeit der Kühlwalze zu erzielen und dabei trotzdem eine schnelle Abkühlung zu gewährleisten.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die Abmessung des Austrittsquerschnittes der Düse in Bewegungsrichtung der Kühlwalze größer ist als die Abmessung quer zur Bewegungsrichtung der Kühlwalze und daß die Breite der Kühlwalze mindestens das Dreifache der Abmessung des Austrittsquerschnittes der Düse quer zur Bewegungsrichtung der Kühlwalze beträgt.
Durch die erfindungsgemäße Lösung wird einerseits ein Einfrieren der Schmelze in der Düsenöffnung vermieden, in dem eine ausreichend hohe Bewegungsgeschwindigkeit der Oberfläche der Kühlwalze und damit ein ausreichender Massenstrom geschmolzenen Metalls beibehalten wird, und andererseits eine genügende Kontaktzeit zwischen Schmelze und Oberfläche der Kühlwalze zur Bildung eines dicken Bandes durch eine große Abmessung der Düsenoffnung in Bewegungsrichtung der Oberfläche der Kühlwalze gewährleistet. Die demgegenüber schmale Abmessung des Austrittsquerschnittes für die Schmelze-in dazu senkrechter Richtung in Verbindung mit einer demgegenüber großen Walzenbreite ermöglicht es, daß die Schmelzwärme nicht nur in Richtung zur Achse der Kühlwalze, sondern auch in Richtung zu den beiden Rändern der Kühlwalze praktisch ungehindert abfließen kann. Dadurch ergibt sich trotz einer langen Kontaktzeit zwischen Schmelze und Oberfläche der Kühlwalze ein schnelles Fortschreiten der Erstarrungsfront innerhalb der Schmelze, so daß es möglich ist, schmale Bänder mit relativ großer Dicke von mehr als 0,1 mm so schnell abzuschrecken, daß bei geeigneter Legierungszusammensetzung der in der Schmelze vorhandene amorphe Zustand zumindest teilweise erhalten bleibt.
Ein Ausführungsbeispiel ist in den Figuren 1 und 2 in zwei Schnitten dargestellt.
Von der Vorrichtung für die Herstellung eines Metallbandes 1 ist der die Entstehung des Bandes zeigende Ausschnitt dargestellt. Ein Schmelztiegel 2, der die Schmelze 3 enthält, ist an seinem unteren Ende mit einer Düse 4 so verbunden, daß die Schmelze 3 durch den Austrittsquerschnitt 5 der Düse 4 austreten und auf die Oberfläche 6 einer Kühlwalze 7 gelangen kann. Eingeleitet wird der Gießvorgang durch Anheben eines Stopfens 8, der vor Beginn des Gießens die Düse 4 von dem Inneren des Schmelztiegels 2 trennt.
Wie Figur 2 zeigt, ist die Abmessung des Austrittsquerschnittes 5 in Richtung des Pfeil es 9 wesentlich gröBer als senkrecht dazu. Der Pfeil 9 kennzeichnet die Bewegungsrichtung der Oberfläche 6 der Kühlwalze 7. Außerdem ist die Breite der Kühlwalze 7, d.h. der Abstand zwischen den stirnseitigen Begrenzungen 10 und 11 mehr als dreimal so groß wie die Abmessung des Austrittsquerschnittes 5 in gleicher Richtung. Dies ermöglicht einen Wärmefluß von dem Bereich der Oberfläche 6 der Kühlwalze 7 unterhalb des Austrittsquerschnittes 5 in radialer und axialer Richtung bezogen auf die Kühlwalze, so daß trotz relativ großer Dicke des entstehenden Bandes 1 eine sehr schnelle Abkühlung erzielt wird.
In Verbindung mit einer kleineren Abmessung des Austrittsquerschnittes 5 senkrecht zur Pfeilrichtung 9 und unter Einhaltung eines genügend kleinen Abstandes zwischen der Düse 4 und der Kühlwalze 7 läßt sich die Abmessung des Austrittsquerschnittes 5 in Richtung des Pfeiles 9 wesentlich größer als 6 mm wählen. Hierzu ist es besonders vorteilhaft, wenn bei größeren Abmessungen des Austrittsquerschnittes 5 in Bewegungsrichtung der Oberfläche 6 der Kühlwalze 7 der Austrittsquerschnitt 5 in gleicher Weise geformt ist wie die Oberfläche 6 der Kühlwalze 7. Hierdurch entsteht im ganzen Bereich zwischen Düse 4 und Kühlwalze 7 ein annähernd konstanter Spalt. Dieser Spalt kann vorteilhafterweise auch so gestaltet werden, daß er an der Ablaufseite des Bandes 1 etwas größer ist als auf der gegenüberliegenden Seite des Austrittsquerschnittes 5.
Liste der verwendeten Bezugszeichen 1 -Band -2 Schmelztiegel 3 Metallegierung 4 Düse 5 Austrittsquerschnitt 6 Oberfläche 7 Kühlwalze 8 Stopfen 9 Pfeil 10, 11 Begrenzung Leerseite

Claims

Patentansprüche 1. Vorrichtung für die Herstellung von Metallband aus einer Schmelze mit einem Schmelztiegel, der mit einer in unmittelbarer Nähe der Oberfläche einer rotierenden Kühlwalze (7) mündenden Düse (4) in Verbindung steht, wobei die Düse einen schlitzförmigen, mit unterschiedlichen Abmessungen in Bewegungsrichtung der Kühlwalze und senkrecht dazu ausgebildeten Austrittsquerschnitt (5) für die Schmelze (3) und einen gegenüber dem Abstand der Düse (4) zur Oberfläche (6) der Kühlwalze (7) so breiten Rand besitzt, daß die Schmelze (3) quer zur Bewegungsrichtung der Kühlwalze (7) durch den so ausgebildeten Spalt nicht austreten kann, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß die Abmessung des Austrittsquerschnittes (5) der Düse (4) in Bewegungs° richtung der Kühlwalze (7) größer ist als die Abmessung quer zur Bewegungsrichtung der Kühlwalze und daß die Breite der Kühlwalze (7) mindestens das Dreifache der Abmessung des Austrittsquerschnittes (5) der Düse (4) quer zur Bewegungsrichtung der Kühlwalze (7) beträgt.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, d a d u r c h g e -der k e n n z e i c h n e t , daß die/Oberfläche (6) der Kühlwalze (7) zugewandte Öffnung der Düse (4) an die gekrümmte Oberfläche (6) angepaßt ist, so daß über den gesamten Austrittsquerschnitt (5) ein annähernd gleicher Abstand zwischen Düse (4) und Kühlwalze (7) besteht.
3. Vorrichtung nach Anspruch 1, d a d u r c h g e -k e n n z e i c h n e t , daß die Abmessung des Austrittsquerschnittes (5) in Bewegungsrichtung der Ober fläche (6) der Kühlwalze (7) größer als 6 mm ist.