DE3207010A1

DE3207010A1 - Metallblech-durchlaufgiesseinrichtung

Info

Publication number: DE3207010A1
Application number: DE19823207010
Authority: DE
Inventors: Tomoaki Hitachi Ibaraki Kimura
Original assignee: Hitachi Ltd
Current assignee: Hitachi Ltd
Priority date: 1981-02-27
Filing date: 1982-02-26
Publication date: 1982-10-14
Also published as: JPS57142748A; US4505319A

Description

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HITACHI, LTD., Tokyo, Japan

Metallblech-Durchlaufgießeinrichtung

Die Erfindung bezieht sich auf eine Einrichtung zum Gießen von Metallblech, insbesondere großer Breite, durch direktes Gießen und Kühlen der Metallschmelze.

Das konventionelle Verfahren der Erzeugung von Stahlblechen oder Nichteisenblechen großer Breite (z. B. mit einer Dicke von 2-30 mm und einer Breite von 500-1800 mm) besteht darin, daß zuerst eine Bramme mit einer Dicke ν on 200-250 mm im Brammen-Durchlaufgießverfahren erzeugt und die Bramme anschließend durch Warmwalzen zu einem Blech erwünschter Dicke gewalzt wird. Dieses Verfahren ist jedoch hinsichtlich des Energiebedarfs beim Walzen sehr aufwendig.

Zur Überwindung dieses Nachteils wurde bereits eine Durchlaufgießmaschine vom Hazelett-Typ (z. B. JA-Patentveröffentlichung Nr. 33-1206) vorgeschlagen, die Doppelbänder zur Halterung der Ober- und der Unterseite des Gußblechs umfaßt. Bei dieser Durchlaufgießmaschine sind die Seiten des Gußblechs von den umlaufenden kugelartigen Raupen abgestützt. Beim Gießen von Metallen mit guter Kühlleistung, z. B. Aluminium und Kupfer, ist die zwischen den Raupen austretende Schmelzenmenge gering, und das Verfahren ist somit ohne allzu große Schwierigkeiten durchführbar. Wenn diese Durchlaufgießmaschine jedoch zum Gießen von Stählen eingesetzt wird, ergibt sich ein Problem. Da die Wärme-

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leitfähigkeit von Stahl gering ist, ist die Kühlung der Stahlschmelze schwierig, so daß zwischen den Raupen relativ viel Schmelze austritt. Da die Haftung zwischen den Raupen und dem Band unzureichend ist, tritt die zwischen die Raupen fließende Schmelze sehr leicht zwischen den Raupen und dem Band aus, so daß die erwünschten Gußstücke nicht erhalten werden können.

Aufgabe der Erfindung ist die Schaffung einer Metallblech-Durchlaufgießeinrichtung, bei der das Austreten von Metallschmelze aus der Gießform unterbunden ist und die somit die gleichmäßige Erzeugung von Metallblechen unmittelbar aus der Schmelze ermöglicht .

Die Metallblech-Durchlaufgießeinrichtung nach der Erfindung mit einer Gießform, die ein oberes und ein unteres flexible;? Band aufweist', die die Ober- und die Unterwand der Gießform bilden und das Metallblech haltern und mit diesem mitlaufen, ist gekennzeichnet durch zwei aus flexiblen Seitenbändern bestehende Seitenelemente, die die Seitenwandung der Gießform bilden und mit dem Metallblech mitlaufen, wobei ein Abschnitt der beiden Seitenelemente zwischen dem oberen und dem unteren Band und der andere Abschnitt an der Seite entweder des oberen oder des unteren Bands relativ zum Metallblech gehalten ist.

Da bei dieser Einrichtung die Seiten sowie Ober- und Unterseite der Gießform aus flexiblen Bändern gebildet sind, kann das Austreten von Metallschmelze zwischen den Bändern vermieden werden. Da ferner ein Abschnitt der Seitenbänder zwischen dem oberen und dem unteren Band gehalten ist und der andere Abschnitt an der Seite entweder des oberen oder des unteren Bands in bezug auf das Metallblech liegt, d. h., die Seitenbänder so angeordnet sind, daß sie längs der Krümmungsbahn in der Ebene

parallel zu der Banddicke geführt werden, kann die Breite der Seitenbänder vergrößert werden, ohne daß sich dies nachteilig auf die die Seitenbänder beaufschlagende Biegebeanspruchung auswirkt und ungeachtet der Dicke des gegossenen Metallblechs.

Durch diese Merkmale - Vergrößerung der Seitenbandbreite und Halterung der Seitenbänder zwischen dem oberen und dem unteren Band - wird die Haftung zwischen den Seitenbändern und dem oberen und unteren Band verbessert, was unabhängig von dem Gießwerkstoff das Austreten der Metallschmelze zwischen den Bändern unterbindet.

Anhand der Zeichnung wird die Erfindung beispielsweise näher erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 die Gesamtanordnung eines Ausführungsbeispiels der Metallblech-Durchlaufgießeinrichtung nach der Erfindung;

Fig. 2 einen Querschnitt A-A' nach Fig. 1; Fig. 3 einen Querschnitt B-B¹ nach Fig. 1; und Fig. 4 Gesamtansichten weiterer Ausführungsbeispiele. und 5

Fig. 1 zeigt die Gesamtanordnung der Metallblech-Durchlaufgießeinrichtung. Dabei wird die in der Pfanne 1 befindliche Schmelze 32 durch den Schieber 2 und den Pfannenausguß 3 in die Zwischenpfanne 5 gegossen, wobei der Schmelzfluß durch den Schieber 2 geregelt wird. Die Schmelze 32 wird weiter durch den Ausguß 8 in die Gießmaschine geleitet. Die Zwischenpfanne 5 weist eine Trennwand 7 auf, die sie in zwei Kammern unterteilt, deren jede durch Abdeckungen 4, 6 dicht geschlossen ist.Der Luftdruck in derjenigen Kammer der Zwischenpfanne, in der der Ausguß 8

vorgesehen ist, wird von einem Druckluftzylinder 21 über eine Leitung 20 genau geregelt. Der Druckluftzylinder 21 wird von einem Hydraulikzylinder 22 getrieben, der wiederum von einem Servoventil 23, das mit der Hydraulikversorgung 24 verbunden ist, gesteuert wird. Diese Luftdruckregelvorrichtung ermöglicht die exakte Einstellung der aus dem Ausguß 8 auszugießenden Schmelzenmenge.

Die Durchlaufgießmaschine umfaßt vier Bänder, und zwar ein oberes bzw. ein unteres Band 18 bzw. 19 sowie Seitenbänder 17a, 17b, die während des Gießvorgangs gemeinsam bewegt werden. Das obere und das untere Band 18, 19 sind um die Leitrollen 9, 10, 11, 12 geführt, die auf Wellen 105 gelagert sind. Von diesen Rollen werden zwei Leitrollen 10, 11 von einer Antriebsvorrichtung (nicht gezeigt) so getrieben, daß das obere und das untere Band 18, 19 sich mit dem gegossenen Metallblech bewegen- Die mechanische Spannung der Bänder 18, 19 ist durch Spannrollen 110 bestimmt, die an einem Hebel 106, der schwenkbar an einem Bolzen 107 gelagert ist, montiert sind. Die Spannung der Bänder 18, 19 ist durch einen Zylinder 108 verstellbar, der den Hebel 106 über das Gabelende 109 verschwenkt.

Der statische Druck der Metallschmelze, der auf die beiden Bänder 18, 19 wirkt, wird von den statischen Wasserdrucklagern 13, 14 aufgenommen, die an Rahmenteilen 111, 112 angeordnet sind. D. h., das Kühlwasser aus den Wasserzufuhröffnungen 114 wird unter hohem Druck aus den Düsen 113 in den Zwischenraum zwischen dem Band 19 und dem statischen Wasserdrucklager 14 eingespritzt, um das laufende Band 19 abzustützen und zu kühlen. Dieser Vorgang wird auch in anderen Teilen des statischen Wasserdrucklagers durchgeführt. Bei dem gezeigten Ausführungsbeispiel sind zwar die statischen Wasserdrucklager 13, 14

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gesondert von den Rahmenteilen 111, 112 ausgeführt, sie können jedoch auch mit diesen einstückig ausgeführt sein.

Die Seitenbänder 17a, 17b nach Fig. 2 sind zwischen dem oberen und dem unteren Band 18, 19 gehalten. Ihre Breite ist größer als ihre Dicke, so daß sich eine stärkere Haftung zwischen dem oberen und unteren Band und den Seitenbändern ergibt, wodurch eine Verformung über die Breite vermieden wird.

Die Innenseite der Seitenbänder 17a, 17b, d. h. die das Metallblech kontaktierende Seite, verläuft parallel zu der Seite des Gußblechs und hat dieselbe Dicke wie dieses. An der Außenseite der Seitenbänder ist eine Aussparung 78 vorgesehen, wodurch die Dicke des Außenteils der Bänder verringert wird, so daß die Auswirkung der Warmverformung des oberen und des unteren Bands auf die Seitenbänder minimiert wird und eine verbesserte Haftung zwischen dem oberen und dem unteren Band und den Seitenbändern erzielbar ist.

An der Außenseite, der Seitenbänder innerhalb der Gießform sind ein Gleitlager 62, eine daran befestigte Spindel 63, eine Mutter 64 zum Verdrehen der Spindel 63 und eine Halterung 65 zur Montage der Spindel 63 vorgesehen. Mit der Gleitlagereinheit ist eß möglich, den statischen Druck des noch nicht erstarrten Blechs aufzunehmen und dadurch die Seitenbänder auf die erwünschten Positionen zu begrenzen. Durch Verdrehen der Mutter mittels eines Motors (nicht gezeigt) kann der Abstand zuwischen den Seitenbändern 17a, 17b oder die Blechbreite einfach justiert werden.

Nach Fig. 3 werden die Seitenbänder 17a, 17b von den Leitrollen 15 geführt und abgestützt. Die Leitrollen 15 sind drehbar auf

einer Welle 30 montiert, die von Lagerböcken 29 abgestützt ist, wobei zwischen den Leitrollen und der Welle jeweils eine Buchse 31 vorgesehen ist. Die Lage der Leitrollen in Breitenrichtung der Welle 30 ist durch ein Positionierorgan 28 bestimmt. Es ist möglich, die Leitrollen so anzuordnen, daß sie von Zylindern erforderlichenfalls so bewegbar sind, daß sie dem Seitenband eine gleichbleibende mechanische Spannung erteilen. Die Positionier organe 28 dienen dazu, die Lage der Leitrollen 15 auf der Welle 30 einzustellen, wodurch die Lage der Seitenbänder 17a, 17b und damit die Breite des Metallblechs 61 festlegbar sind.

An der Rückseite der Gießform sind folgende Vorrichtungen eingebaut: eine Sprühvorrichtung 100, die die Seitenbänder mit Kühlwasser besprüht; eine Kühlwasserzufuhrvorrichtung 101 für die Sprühvorrichtung 100; eine hinter der Sprühvorrichtung angeordnete Fühlereinheit 102, die die Temperatur der Seitenbänder nach dem Besprühen mit Kühlwasser erfaßt; und eine Regeleinheit 103, die nach Maßgabe des Ausgangssignals des Temperaturfühlers die aufzusprühende Kühlwassermenge so einstellt, daß die Seitenbänder auf der Solltemperatur gehalten werden, und die das die Kühlwassermenge repräsentierende Signal der Kühlwasserzuführvorrichtung 101 zuführt. Es ist erwünscht, die Temperatur der Seitenbänder im Bereich zwischen 60 und 100 ⁰C zu halten. In diesem Temperaturbereich verdampft das gegen die Seitenbänder gesprühte Wasser vor Eintritt in die Gießform, so daß zur Entfernung von Wasser vom Seitenband keine gesonderte Vorrichtung benötigt wird. Die gekühlten Seitenbänder kühlen ihrerseits das in der Form gegossene Metall.

Bei dieser Ausführungsform ist" ausreichend Platz vorhanden für den Einbau der Seitenband-Kühlvorrichtung, da diese nahe den Seitenbändern liegt, so daß sie weder das obere noch das untere

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Band berührt. Somit ist die Kühlvorrichtung in einfacher Weise einbaubar.

Nachstehend wird die Beziehung zwischen der Banddicke, der Bandlebensdauer und dem Austritt bzw. der Leckage von Metallschmelze erläutert. Die Dicke des oberen und des unteren Bands kann unabhängig von der Dicke des Metallblechs gewählt werden. Wenn z.B. die Dicke des oberen und des unteren Bands 1,6 mm und der Durchmesser der Leitrollen 9, 10 600 mm beträgt, beträgt die Biegeverformung des Bands 0,267 %; dieser Wert ist so gering, daß die Verkürzung der Standzeit aufgrund einer Ermüdung durch Biegebeanspruchung kaum ins Gewicht fällt. D. h., der praktische Einsatz des Bands ist für eine Standzeit von ca. 100 h gesichert. Andererseits hängt die Dicke der Seitenbänder von der Dicke des Gußblechs ab. Bei diesem Ausführungsbeispiel sind die Seitenbänder nicht fest um die Leitrollen geführt, sondern werden von diesen Leitrollen weggeführt und bilden eine mäßig gekrümmte Bahn mit größerem Radius als die Leitrollen 10, so daß die Seitenbänder nur einer geringen Biegebeanspruchung unterliegen. Wenn also z. B. die Dicke des Seitenbands 9 mm beträgt, ist es möglich, die gleiche lange Lebensdauer wie bei dem oberen und dem unteren Band dadurch zu erzielen, daß der Radius der Krümmungsbahn, längs der die Seitenbänder geführt sind, mit 1687 mm festgelegt wird. Da bei diesem Ausführungsbeispiel die Seitenbänder in die gleiche Richtung wie das obere Band 18 umlaufen, bleibt die Biegeverformung des Seitenbands unverändert, wenn die Seitenbandbreite vergrößert wird. Dadurch wird die Haftung zwischen dem oberen und unteren Band und den Seitenbändern verbessert, wodurch das Austreten von Metallschmelze zwischen den Bändern unterbunden wird.

Fig. 4 zeigt ein weiteres Ausführungsbeispiel, bei dem die Metallschmelze aus der Pfanne 201 vertikal nach unten durch die Zwischenpfanne 202 in die Form gegossen wird. Das Gußblech 203 wird durch die Gießformbahn gezogen, die nahe dem Formeinlaß gekrümmt verläuft, aber zum Formauslaß hin progressiv gerader verläuft. Bei diesem vertikalen Gießen ist die Einstellung des Pfannenausgusses einfach im Vergleich mit dem geneigten Gießen nach Fig. 1. Die statischen Wasserdrucklager, die die Bänder abstützen, sind so geformt, daß der Radius jedes Lagerteils von R1 über R2 und R3 ständig größer wird mit vom Formeinlaß zum Formauslaß weiter nach unten rückender Lage der Lagerteile. Zusätzlich sind die statischen Wasserdrucklager in zwei Gruppen unterteilt, deren eine, bestehend aus Lagern 206-209, am oberen Rahmen 205 und deren andere, bestehend aus Lagern 210-213, am unteren Rahmen 210 angeordnet ist. Dieser Aufbau ermöglicht es, die Höhe der Anlage zu verringern, die Bearbeitung und den Binbau der statischen Wasserdrucklager zu erleichtern und die wärmebedingte Formänderung jedes Lagers zu verringern. Das obere Band 214 läuft über die Leitrollen 215, 216 und die Spannrolle 218, die von einer Feder 216 vorgespannt ist, um Spannungsänderungen zu begrenzen. Das untere Band 219 läuft über die Leitrollen 220, 221 und die Spannrolle 223, die von einer Feder 222 vorgespannt wird.

Ein wesentliches Merkmal dieses Ausführungsbeispiels ist, daß zwei Bänder 230 und 231 übereinandergestapelt sind und ein einziges Band bilden. Mit dieser Ausbildung kann die Dicke jeder Bandkomponente verringert werden, was eine längere Lebensdauer jeder Bandkomponente und damit des Seitenbands insgesamt zur Folge hat. Durch geeignete Wahl der Anzahl von Seitenbandelementen ist es also möglich, das Metallblech im Durchlaufverfahren mit einer Dicke von z. B. 30 mm zu gießen.

Die Gießformen der vorhergehenden Ausführungsbeispiele verlaufen zwar auf einer Kurvenbahn, es ist jedoch auch möglich, eine lineare Gießform vorzusehen (vgl. Fig. 5). Dabei sind das obere und das untere Band 304, 305, die über die Leitrollen 300, 301,.302, 303 geführt sind, auf den linearen statischen Wasserdrucklagern 306, 307 abgestützt.

Bei den vorhergehenden Ausführungsbeispielen laufen zwar die Seitenbänder in bezug auf das zu gießende Metallblech an der Oberseite, sie können jedoch auch an der Unterseite laufen.

Leerseite

Claims

Ansprüche

1. Metallblech-Durchlaufgießeinrichtung mit einer Gießform, die ein oberes und ein unteres flexibles Band aufweist, die die Ober- und die Unterwand der Gießform bilden und das Metallblech haltern und mit diesem mitlaufen,
gekennzeichnet durch zwei aus flexiblen Seitenbändern (17a, 17b; 230, 231) bestehende Seitenelemente, die die Seitenwandung der Gießform bilden und mit dem Metallblech mitlaufen,

wobei ein Abschnitt der beiden Seitenelemente zwischen dem oberen und dem unteren Band (18, 19; 214, 219) und der andere Abschnitt an der Seite entweder des oberen oder des unteren Bands relativ zum Metallblech gehalten ist.

2. Einrichtung nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,

daß das obere und untere Band (18, 19) endlose Metallbänder sind, die von einem Antrieb umlaufend getrieben werden, daß die Seitenbänder (17a, 17b) endlose Metallbänder sind, die aus einem ersten, zwischen dem oberen und dem unteren Band (18, 19) gehaltenen Abschnitt und einem zweiten, davon nicht gehaltenen Abschnitt bestehen, und

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daß Leitorgane (15) vorgesehen sind, die den zweiten Abschnitt der Seitenbänder (17a, 17b) auf einer Krümmungsbahn mit großem Radius führen, so daß sie sich von dem oberen bzw. dem unteren Band, das relativ zu dem Metallblech an der Seite der Seitenbänder liegt, trennen, während die Seitenbänder (17a_f 17b) in die gleiche Richtung wie das obere bzw. das untere Band (18 bzw. 19) umlaufen.

3. Einrichtung nach Anspruch 2,
dadurch gekennzeichnet,

daß die Breite der Seitenbänder (17a, 17b) größer als ihre Dick« ist.

4. Einrichtung nach Anspruch 2,
dadurch gekennzeichnet,

daß mehrere Bänder (230, 231) in Dickenrichtung aufeinandergestapelt sind und ein einziges Seitenband bilden.

5. Einrichtung nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet,

daß eine Vorrichtung (62-65) zum Bestimmen und Einstellen der Metallblechbreite im ersten Abschnitt der Seitenbänder (17a, 17b) vorgesehen ist.

6. Einrichtung nach Anspruch 5,
dadurch gekennzeichnet,

daß die Seitenbänder (17a, 17b) auf der Metallblechseite eine •zum Metallblech parallele Wand gleicher Dicke wie das Metallblech und auf der dem Metallblech entgegengesetzten Seite eine Ausnehmung (78) zur Verminderung ihrer Dicke aufweisen, so daß ihre Dicke geringer als die des Metallblechs ist.

7. Einrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet.

daß der erste Abschnitt der Seitenbänder (17a, 17b) und der diesen Abschnitt kontaktierende Abschnitt des oberen oder unteren Bands (18, 19) in die gleiche Richtung gekrümmt verlaufen und die Form bilden.

8. Einrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß an der relativ zu dem Metallblech entgegengesetzten Seite des oberen und unteren Bands (18, 19) Einheiten (113, 114) zum Kühlen und Leiten dieser Bänder angeordnet sind, und daß eine Vorrichtung (100-103) zum Kühlen der Seitenbänder (17a, 17b) an einer Stelle angeordnet ist_f an der sie den zweiten Abschnitt der Seitenbänder kühlt.

9. Einrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Seitenband-Kühlvorrichtung eine Einheit (102, 103) zur Temperaturregelung der Seitenbänder (17a, 17b) auf eine Solltemperatur aufweist.

10. Einrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Temperatur der Seitenbänder innerhalb des Bereichs von 60-100 ⁰C eingestellt ist.