DE3639184C2 - - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Gießen dünner Bänder oder Drähte, bei der die Schmelze aus einem Tiegel durch eine gegenüber dem Tiegel beweglich angeordnete Düse auf eine sich gegenüber der Düse bewegende Kühlfläche ge­ langt.

Eine derartige Vorrichtung ist aus der Zeitschrift "Metallwissenschaft und Technik", 37. Jg., Heft 2, Feb. 1983, Seite 127, bekannt. Hier wird aus einem Tiegel oder Vorratsbehälter durch eine Düse flüssiges Metall auf eine sich drehende Kupferwalze gegossen, wo sie zu einem Band bzw. einem Draht erstarrt.

Aus dem DE-GM 81 19 208.8 ist es weiterhin bekannt, zur Herstellung von kristallinen oder amorphen Bändern eine Düse an einem Steigrohr zu befestigen, das in einen die Schmelze aufnehmenden Behälter von oben hineinragt. Steigrohr mit Düse befinden sich verbunden mit dem Schmelzbehälter unterhalb einer sich bewegenden Kühl­ fläche, so daß durch einen Überdruck im Schmelztiegel erreicht werden kann, daß die Schmelze durch Steigrohr und Düse auf die Kühlfläche gelangt und sich dort verfestigt.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine Vorrich­ tung zu schaffen, die es einerseits erlaubt, unabhängig von einem schweren und dadurch weitgehend unbeweglichen Tiegel die Düse exakt relativ zur Kühlfläche zu positio­ nieren und gegebenenfalls den Gießvorgang trotzdem unter Schutzgasatmosphäre oder bei einem Überdruck der Schmelze und des Gases, welche sich in Tiegel und Düse befinden durchzuführen.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß der Tiegel mit der Düse über ein gasdichtes, bewegliches Ver­ bindungselement verbunden ist, das eine präzise Positio­ nierung der Düse gegenüber der Kühlfläche weitgehend un­ abhängig vom Tiegel ermöglicht.

Bei einer Anordnung zum horizontalen Stranggießen von Metallen ist es aus der DE-OS 33 32 349 bereits bekannt, ein Steigrohr mit Hilfe eines Oszillationsantriebes hori­ zontal gegenüber dem die Schmelze enthaltenden Tiegel zu bewegen und zwischen dem Steigrohr und dem Tiegel eine flexible Dichtung vorzusehen. Im Gegensatz zur vorliegen­ den Erfindung dient hier die Relativbewegung von Steigrohr und Tiegel jedoch nicht zur genauen Positionierung einer Düse. Außerdem ist die flexible Dichtung mindestens an einem Ende den hohen Temperaturen des Steigrohres ausge­ setzt und muß daher aus besonders temperaturfestem Mate­ rial bestehen.

Ausführungsbeispiele sind in den Zeichnungen dargestellt.

In Fig. 1 ist unterhalb einer sich drehenden Trommel 1, deren Oberfläche die Kühlfläche 2 darstellt, eine Düse 3 angeordnet. Diese kann von einer nicht dargestellten Halterung in ihrer Höhe verschoben bzw. relativ zur Kühlfläche 2 in ihrem Winkel verändert werden. Auch eine horizontale Verschiebung ist in begrenztem Umfang möglich. Mit der Düse 3 ist ein Steigrohr 4 fest verbunden, das mit seinem unteren Ende in einen Tiegel 5 hineinragt, der im wesentlichen aus einem feuerfesten Behälter 6 und einem diesen Behälter umgebenden Druckkessel 7 besteht. Der Tiegel 5 wird von einer weiteren nicht dargestellten Halterung gehalten und kann vorteilhafterweise in senkrechter Richtung verschiebbar angeordnet sein.

Das Steigrohr 4 ist von einem rohrförmigen, beweglichen Verbindungselement 8 umgeben. Zwischen dem Verbindungs­ element 8 und dem Steigrohr 4 ist eine zylindrische Wärmeisolationsschicht 9 und ein Strahlungsschutzrohr 18 vorgesehen, die das Verbindungselement 8 vor den hohen Temperaturen des Steigrohres 4 schützt. Das obere Ende des Verbindungselementes 8 ist dabei mit der Düse 3 und das untere Ende des Verbindungselementes 8 ist dabei mit dem Druckkessel 7 des Tiegels 5 verbunden.

Zur Erhöhung der Druckfestigkeit des Verbindungselementes 8 sind konzentrische Verstärkungsringe 10 um die Stellen mit kleinerem Durchmesser des Verbindungselementes 8 herumgelegt. Die Verstärkungsringe 10 können beispiels­ weise aus Stahl oder einem anderen mechanisch festen Material bestehen. Als Verbindungselement ist ein Balg aus Metallmembranen vorgesehen, die leicht eine senkrechte Bewegung des Tiegels 5 gegenüber Steigrohr 4 und Düse 3 zuläßt.

Zur Erzeugung des Überdrucks im Tiegel 5 dient eine Gaszu­ führungsleitung 11, die über ein Ventil 12 an einen Schutzgas enthaltenden Druckbehälter 13 angeschlossen ist. Die Verminderung des Druckes kann über eine Gasabführungs­ leitung 14, ein Ventil 15 und einen Gasdruckbehälter 16 mit niedrigerem Gasdruck erfolgen.

In der in der Zeichnung dargestellten Lage des Tiegels 5 ragt ein Steigrohr 4 nur wenig in die Schmelze 17 hinein. Diese Anordnung bietet den Vorteil, daß man einerseits das Steigrohr 4 vorheizen kann, indem man periodisch den Druck im Tiegel 5 ändert und so veranlaßt, daß die Schmelze periodisch in dem Steigrohr 4 aufsteigt und wieder in den Tiegel 5 zurückfließt.

Die aus dem Steigrohr 4 in den Tiegel 5 zurückfließende Schmelze ist geringfügig kälter durch die an das Steigrohr abgegebene Wärme und wird so zum Tiegelboden fließen, während beim nächsten Druckanstieg wiederum heiße Schmelze in das Steigrohr 4 gelangt. Auf diese Weise läßt sich er­ reichen, daß ohne besondere Heizeinrichtung vor dem Gieß­ beginn das Steigrohr 4 auf die notwendige Betriebstempe­ ratur erhitzt wird.

In Fig. 2 ist als bewegliches Verbindungselement 8 ein Metall-Wellschlauch vorgesehen, der insbesondere leichte Schwenkbewegungen sowie horizontale Verschiebungen der Düse 3 gegenüber dem Tiegel 5 ermöglicht. Zum Schutz des Metall-Wellschlauches gegen zu große Erhitzung ist in der Höhe des freien Schmelzstrahls 18 ein Strahlungsschutzrohr 19 auf die Düse 3 aufgesetzt. Wiederum besteht die Mög­ lichkeit, die Düse exakt mit dem richtigen Abstand und parallel zur Kühlfläche 2 zu positionieren und es kann durch Erzeugung eines Überdrucks im Druckkessel 7 sowohl das Gießen unter einer Schutzgasatmosphäre, als auch das Gießen mit einstellbarem Überdruck zur Regulierung des die Düse 3 durchsetzenden Schmelzstromes erfolgen.

In Fig. 3 ist das bewegliche Verbindungselement 8 wie in Fig. 1 als Membranbalg ausgebildet und mit Verstärkungs­ ringen 10 zur Erhöhung der Druckfestigkeit verbunden. Hier wird die Schmelze aus dem Tiegel 5 in die Düse 3 gegossen und man sieht, daß das Verbindungselement 8 die dazu not­ wendige Schwenkbewegung des Tiegels gegenüber der Düse 3 zuläßt. Als Kühlfläche 2 ist hier ein zwei Trommeln 20 und 21 umgebendes Band vorgesehen.

Der Tiegel 5 ist in Fig. 3 gestrichelt in einer zum Ein­ gießen geeigneten Position dargestellt. In dieser Stellung wird der Balg 8 durch den hervorstehenden Teil der Wärme­ isolationsplatte 9 vor übermäßiger Erhitzung durch die Wärmestrahlung der ausfließenden Schmelze geschützt. Mittel zum Erzeugen eines einstellbaren Überdrucks im Tiegel 5 sind in Fig. 3 nicht dargestellt, sie können aber ent­ sprechend wie in Fig. 1 vorgesehen werden.

Claims (6)

1. Vorrichtung zum Gießen dünner Bänder oder Drähte, bei der die Schmelze (17) aus einem Tiegel (5) durch eine gegenüber dem Tiegel (5) beweglich angeordnete Düse (3) auf eine sich gegenüber der Düse (3) bewegende Kühlfläche (2) gelangt, dadurch gekennzeichnet, daß der Tiegel (5) mit der Düse (3) über ein gasdichtes, bewegliches Verbindungselement (8) verbunden ist, das eine präzise Positionierung der Düse (5) gegenüber der Kühl­ fläche (2) weitgehend unabhängig vom Tiegel (5) ermög­ licht.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß als bewegliches Verbindungselement (8) ein rohrför­ miger Membran-Balg vorgesehen ist.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß sich zwischen dem beweglichen Verbindungselement (8) und der im Innern dieses Verbindungslementes (8) befind­ lichen Schmelze eine Wärmeisolationsschicht (9) befindet.

4. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß sich zwischen dem beweglichen Verbindungselement (8) und der im Innern strömenden Schmelze ein Strahlungs­ schutzrohr (18) befindet.

5. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Tiegel (5) mit einem Steigrohr (4) und der daran befestigten Düse (3) unterhalb der sich bewegenden Kühl­ fläche (2) angeordnet und senkrecht gegenüber dem Steig­ rohr (4) soweit verschiebbar ist, daß das Steigrohr (4) in der unteren Stellung des Tiegels (5) nur wenig in die Schmelze hineinragt.

6. Verfahren zum Aufheizen des Steigrohres (4) bei einer Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß zum Aufheizen des Steigrohres in der unteren Tiegel­ stellung der Druck im Druckkessel (7) periodisch erhöht und wieder abgesenkt wird.