EP3223978B1

EP3223978B1 - Vorrichtung zum bandgiessen von metallischen produkten

Info

Publication number: EP3223978B1
Application number: EP15781686.9A
Authority: EP
Inventors: Jochen Wans; Matthias Hartung; Marcus Haumann; Hermann CREMERS
Original assignee: SMS Group GmbH
Current assignee: SMS Group GmbH
Priority date: 2014-11-27
Filing date: 2015-10-20
Publication date: 2022-06-22
Anticipated expiration: 2035-10-20
Also published as: CN107000042A; DE102014224236A1; WO2016083023A1; EP3223978A1

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Bandgießen von metallischen Produkten mit wenigstens einer Bandlaufeinrichtung, auf deren umlaufendem Band eine Metallschmelze aufbringbar ist, und mit zwei Seitenbegrenzungseinrichtungen, bei welcher die Bandlaufeinrichtung und die zwei Seitenbegrenzungseinrichtungen einen Erstarrungsraum für die hierin erstarrende Metallschmelze ausgestalten, und bei welcher die zwei Seitenbegrenzungseinrichtungen jeweils eine Vielzahl an miteinander zusammenwirkenden Wandelementen mit jeweils einer dem Erstarrungsraum zugewandten Wandseite umfassen, wobei an dieser einen dem Erstarrungsraum zugewandten Wandseite ein Wandteil aus Kupfer oder einer Legierung hieraus umfassend eine mit der Metallschmelze wechselwirkenden Oberfläche angeordnet ist.
Gattungsgemäße Bandgießvorrichtungen sind aus dem Stand der Technik vielfältig bekannt. Jedoch haben bekannte Bandgießvorrichtungen oftmals den Nachteil, dass deren Teile einem hohen Verschleiß unterliegen, so dass ein häufiger Austausch ganzer Bauteilgruppen erforderlich ist. Hierdurch entstehen unter anderem hohe Betriebskosten.
Beispielsweise ist aus der EP 2 689 870 A2 eine Vorrichtung zum Bandgießen mit einer umlaufenden Kokille bekannt, bei welcher die Kokille wenigstens ein umlaufendes Formwerkzeug mit einer Plattenkette umfasst, welche aus einzelnen miteinander gelenkig verbundenen Platten besteht. Diese Platten setzen sich aus abschnittsweise bestimmenden Formschalen aus Kupfer und aus stählernen Trägern zusammen, wobei durch den Werkstoff Kupfer eine gute Wärmeleitung zur intensiveren Kühlung eines gegossenen Bandes erreicht wird.
In der DE 198 52 275 C2 ist eine Anlage zum Bandgießen offenbart, welche unter anderem ein horizontal umlaufendes Transportband sowie Gießformteile zur Formgebung von Bandschmalseiten von Endlosgießformen aufweist, bei welcher die Gießformteile mit dem Transportband umlaufen. Diese Gießformteile setzen sich aus einzelnen Segmenten zusammen, die zur Abdichtung gegenüber einer erstarrenden Schmelze ineinandergreifen.
Des Weiteren ist in der WO 97/06906 A1 eine Stranggießmaschine gezeigt, welche sich durch ein motorisch angetriebenes, horizontal verlaufendes und gekühltes Endlosband aus einem wärmeleitenden Material, wie beispielsweise Kupfer, auszeichnet. Das Endlosband verfügt über seitliche Dammelemente, welche sich mit dem Endlosband bewegen, aber auch stillstehen können. Mittels der seitlichen Dammelemente kann ein auf das Endlosband gegossenes flüssiges Metall insbesondere bis zu seinem Erstarren seitlich geführt werden. Die Dammelemente sind querbeweglich, so dass unterschiedliche Bandbreiten eingestellt werden können.
In der JP 57118843 A ist eine rotierende Gussform mit einem Rotationsgießring und mit einem Endlosmetallband beschrieben, welche kaltgeformte Kupferseitenplatten und Bodenplatten umfasst, die mittels eines Elektronenstrahl-Verfahrens miteinander verschweißt sind, um sich während des Schweißens möglichst wenig zu verformen.
Aus der DE 24 11 448 A1 ist eine Bandgießmaschine bekannt, bei welcher ein Gießband durch zwei sich gegenüberliegende metallische Gießbänder begrenzt ist. Diese Gießbänder weisen an ihren dem Gieß zugekehrten Seiten eine wärmedämmende Schicht auf, wobei auf dieser wärmedämmenden Schicht wenigstens eine abriebfeste metallische Deckschicht angeordnet ist, welche einen höheren Schmelzpunkt als das aufzugießende Metall aufweist.
Ferner ist in der EP 1 340 564 B1 eine aushärtbare Kupferlegierung beschrieben, welche für Gießformen und insbesondere für Seitendämme für Bandgießanlagen verbesserte Materialeigenschaften ermöglicht. Insofern eignet sich diese Kupferlegierung hervorragend als Werkstoff zur Herstellung von sämtlichen Formblöcken für die Bereitstellung der Seitendämme von Bandgießanlagen, welche beim Gießvorgang einer typischen wechselnden Temperaturbeanspruchung unterliegen.
Weiter ist aus der GB 2 099 339 A eine Seitenbegrenzung einer ein oberes und unteres umlaufendes Band umfassenden Bandgießstrecke bekannt, wobei die Seitenbegrenzung aus einer Vielzahl an aneinander gereihten Dammblöcken besteht, welche beidseits der Bandgießstrecke derart zueinander angeordnet sind, dass jeweils aneinandergrenzende Dammblöcke mit ihren jeweiligen aufeinander zugewandten Seitenwänden aneinanderstoßen, um zwischen den gegenüberliegenden umlaufenden Bändern seitlich vollständig geschlossene Seitenbegrenzungen zu erhalten. Die Dammblöcke laufen mit den Bändern um, wodurch die Seitenwände zweier direkt benachbarter Dammblöcke dynamisch aneinanderstoßen, insbesondere in Kurvenbereichen. Hierdurch unterliegen diese miteinander wechselwirkenden Seitenwände, insbesondere an den Kanten, einem erhöhten Verschleiß. Um diesem erhöhten Verschleiß entgegenzuwirken, weisen die Kanten eine unlösbar mit dem jeweiligen Dammblock verbundene verschleißresistente Beschichtung auf, wobei die Beschichtungen eine Dimension von 5 mm x 5 mm aufweisen.
Ferner offenbart die WO 2010/108278 A1 seitliche Dammblöcke zum seitlichen Begrenzen einer Bandgießstrecke einer Bandgießvorrichtung, wobei die einer Metallschmelze zugewandte Seiten der seitlichen Dammblöcke eine geriffelte bzw. gekerbte Oberfläche aufweist, um die Kontaktfläche gegenüber der Metallschmelze zu reduzieren, so dass dieser Metallschmelze weniger Wärme entzogen wird.
In der US 4 545 423 A ist eine Bandgießvorrichtung mit einer Bandgießstrecke beschrieben, welche durch Seitenbegrenzungen seitlich begrenzt ist, die aus einzelnen, aneinandergrenzenden Dammblöcken bestehen, welche seitlich entlang der Bandgießstrecke angeordnet sind. Die Seiten der Dammblöcke, welche einer entlang der Bandgießstrecke geförderten Metallschmelze zugewandt sind, bestehen vollflächig aus hitzebeständigen Sintermaterial, um die Dammblöcke vor Hitze zu schützen.
Die JP S62 176647 A offenbart allgemein noch eine Gussform, bei welcher die Innenseite, welche mit einer Schmelze in Kontakt kommt, komplett aus einem thermisch isolierenden Material besteht, um die Gussform allgemein vor Hitze zu schützen.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, gattungsgemäße Bandgießvorrichtungen weiterzuentwickeln, um derartige Bandgießvorrichtungen insbesondere wirtschaftlicher betreiben zu können.
Die Aufgabe der Erfindung wird von einer Vorrichtung zum Bandgießen von metallischen Produkten mit wenigstens einer Bandlaufeinrichtung, auf deren umlaufendem Band eine Metallschmelze aufbringbar ist, und mit zwei Seitenbegrenzungseinrichtungen gelöst, bei welcher die Bandlaufeinrichtung und die zwei Seitenbegrenzungseinrichtungen einen Erstarrungsraum für die hierin erstarrende Metallschmelze ausgestalten, und bei welcher die zwei Seitenbegrenzungseinrichtungen jeweils eine Vielzahl an miteinander zusammenwirkenden Wandelementen mit jeweils einer dem Erstarrungsraum zugewandten Wandseite umfassen, wobei an dieser einen dem Erstarrungsraum zugewandten Wandseite ein Wandteil aus Kupfer oder einer Legierung hieraus umfassend eine mit der Metallschmelze wechselwirkenden Oberfläche angeordnet ist, und wobei diese mit der Metallschmelze wechselwirkende Oberfläche zumindest bereichsweise derart modifiziert ist, dass die zumindest bereichsweise modifizierte Oberfläche ein an diesem mit der Metallschmelze wechselwirkenden Wandteil fest angeordnetes, aber auswechselbares Oberflächenelement umfasst, und die mit der Metallschmelze wechselwirkende Oberfläche zumindest zwei voneinander verschiedene Oberflächenbereiche aufweist, welche unterschiedliche Eigenschaften aufweisen.
Vorteilhafterweise umfasst die zumindest bereichsweise modifizierte Oberfläche ein an diesem mit der Metallschmelze wechselwirkenden Wandteil fest angeordnetes, aber auswechselbares Oberflächenelement. Hierdurch kann das Wandelement in den relevanten Gebieten auch durch auswechselbare Elemente, welche die vorliegende modifizierte Oberfläche tragen, ausgerüstet sein.
Diesbezügliche Elemente bzw. Oberflächenelemente können als Platten oder dergleichen an hierfür vorgesehene Befestigungsstellen an dem Wandelement befestigt werden, wobei diese Oberflächenelemente die im Sinne der Erfindung modifizierte Oberfläche des Wandteils ausgestalten.
Beispielsweise sind die Oberflächenelemente hierzu an das Wandelement angeschraubt. Insofern zeichnet sich die vorliegende Erfindung auch durch auswechselbare Verschleißbereiche aus.
Weist diese mit der Metallschmelze wechselwirkende Oberfläche zumindest zwei voneinander verschiedene Oberflächenbereiche auf, wobei diese zwei voneinander verschiedenen Oberflächenbereiche unterschiedliche Eigenschaften aufweisen, weist die zumindest bereichsweise modifizierte Oberfläche des mit der Metallschmelze wechselwirkenden Wandteils andere physikalische bzw. haptische Eigenschaften auf.
Beispielsweise weisen mechanisch weniger stark belastete Oberflächenbereiche des betroffenen Wandteils lediglich eine Oberfläche aus Kupfer oder einer Legierung hiervon auf, während mechanisch stärker beanspruchte Oberflächenbereiche des betroffenen Wandteils hinsichtlich ihrer Härte optimiert sind.
Dieser mit der Metallschmelze wechselwirkende Wandteil kann einstückig mit dem den Erstarrungsraum begrenzenden Wandelement ausgebildet sein, beispielsweise indem das Wandelement und der Wandteil aus einem gemeinsamen Blockelement aus Kupfer oder einer Legierung hiervon hergestellt sind.
Alternativ kann an dem Wandelement auch ein Wandteil befestigt sein, welches als weiteres Bauteil ausgebildet ist. Dieses Wandteil wird hierbei dann von dem Wandelement getragen, wobei das Wandteil ebenfalls aus Kupfer oder einer Legierung hiervon hergestellt ist.
Jedenfalls treffen die im Zusammenhang mit der modifizierten Oberfläche bzw. mit dem Wandteil erläuterten Merkmale auf beide Ausführungen zu.
Bevorzugt handelt es sich bei der vorliegenden Vorrichtung um eine Bandgießvorrichtung, mittels welcher ein kontinuierliches Gießen von Metallen möglich ist. Beispielsweise ist diese Bandgießvorrichtung ein Bestandteil einer Hazelett-Bandgießanlage.
Der Begriff "metallische Produkte" umfasst im Sinne der vorliegenden Erfindung alle insbesondere mittels Bandgießverfahren gießtechnisch herstellbare Produkte. Beispielsweise umfassen derartige metallische Produkte jegliche Art von Brammen, also Dünn-, Medium-, bzw. Dickbrammen, oder dergleichen. Speziell kann es sich bei der Metallschmelze um flüssigen Stahl handeln.
Der Begriff "Wandelement" beschreibt vorliegend ein Dammelement, mittels welchem der Erstarrungsraum seitlich an dem umlaufenden Band begrenzt ist, wobei dieses Wandelement bevorzugt mit dem Band mitwandert. Beispielsweise kann das Wandelement in Bezug auf das umlaufende Band mit gleicher Geschwindigkeit oder mit einer Relativgeschwindigkeit bewegt werden. Bevorzugt sind mehrere Wandelemente gelenkig miteinander verbunden, um eine Seitenbegrenzungseinrichtung zu bilden.
Dadurch, dass der oder das mit der erstarrenden Metallschmelze in Kontakt kommende Wandteil eine zumindest bereichsweise modifizierte Oberfläche aufweist, können unterschiedlichste Effekte im Zusammenspiel mit der Metallschmelze erzielt werden. Ein wesentlicher Vorteil der hierdurch erzielt werden kann, ist ein wirtschaftlicherer Betrieb der vorliegenden Bandgießvorrichtung.
Der Ausdruck "zumindest bereichsweise modifizierte Oberfläche" beschreibt im Sinne der Erfindung eine dem Erstarrungsraum bzw. der Metallschmelze zugewandte Oberfläche, welche zumindest einen Oberflächenbereich umfasst, welcher derart ausgestaltet ist, dass er andere Eigenschaften aufweist als ein übriger Oberflächenbereich des Wandteils bzw. dieser zumindest bereichsweise modifizierte Oberfläche.
Es versteht sich, dass eine solche der Metallschmelze zugewandte, modifizierte Oberfläche vielfältig realisiert sein kann.
Jedenfalls ist der Erstarrungsraum durch diese zumindest bereichsweise modifizierte Oberfläche begrenzt. Somit ist diese zumindest bereichsweise modifizierte Oberfläche derart an dem Wandteil bzw. an dem jeweiligen Wandelement platziert, dass sie mit der Metallschmelze in Kontakt kommt, also mit dieser in Wechselwirkung steht.
Insofern ist eine entsprechend ausgestaltete Veredelung dieser der Metallschmelze zugewandten Wandseite bzw. Oberfläche gegenüber weiteren Wandseiten bzw. Oberflächen des Wandelements vorteilhaft, da hierdurch das durch die Metallschmelze hoch belastete Wandelement gezielt verstärkt werden kann.
Eine bevorzugte Ausführungsvariante sieht demnach auch vor, dass diese mit der Metallschmelze wechselwirkende Oberfläche eine gegenüber wenigstens einer weiteren Wandseite des Wandelements zumindest bereichsweise modifizierte Oberfläche aufweist. Hierdurch kann das Wandelement mit einer zumindest bereichsweise modifizierten Oberfläche besonders vorteilhaft mit der Metallschmelze wechselwirken, wodurch sich insbesondere das vorliegende Wandelement von bisher bekannten Dammelementen unterscheidet.
Beispielsweise ist es besonders vorteilhaft, wenn diese mit der Metallschmelze wechselwirkende Oberfläche eine zumindest bereichsweise mechanisch und thermisch verschleißmindernde Oberfläche aufweist. Die bisherigen Oberflächen von mit der erstarrenden Metallschmelze in Kontakt kommenden Wandteilen des Wandelements bestehen aus Kupfer oder aus einer Legierung hiervon, so dass die der Metallschmelze innewohnende Wärmeenergie vorteilhaft über dieses Wandteil bzw. dem Wandelement abgeführt werden kann. Jedoch ist hierdurch die Oberfläche bzw. dieses Wandteil relativ verschleißanfällig, so dass das den Wandteil prägende Wandelement immer wieder häufig ausgetauscht werden muss.
Zeichnet sich der oder das den Erstarrungsraum seitlich begrenzende bzw. der oder das mit der erstarrenden Metallschmelze in Wirkkontakt tretende Wandteil durch die vorliegende modifizierte Oberfläche aus, kann die Standzeit des Wandelements signifikant erhöht werden.
Kumulativ oder alternativ ist es vorteilhaft, wenn diese mit der Metallschmelze wechselwirkende Oberfläche eine zumindest bereichsweise geänderte Oberflächenstruktur aufweist. Eine derart geänderte Oberflächenstruktur kann beispielsweise durch eine andersartig gestaltete Rauigkeit oder dergleichen der modifizierten Oberfläche formuliert sein. Je nachdem wie die Rauigkeit gewählt wird, kann der oder das Wandteil intensiver mit der Metallschmelze wechselwirken, wodurch beispielsweise ein Wärmeübergang von der Metallschmelze auf das Wandelement verbessert werden kann.
Es versteht sich, dass einerseits die gesamte mit der starrenden Metallschmelze in Wirkkontakt kommende Oberfläche des Wandteils entsprechend modifiziert sein kann. Das heißt, dass der bzw. das der Metallschmelze zugewandte Wandteil mit seiner relevanten Oberfläche zur Gänze im Sinne der Erfindung modifiziert sein kann.
Andererseits kann diese Oberfläche jedoch auch nur bereichsweise entsprechend modifiziert sein, um etwa unterschiedliche Eigenschaften kombiniert verwirklichen oder um spezielle Oberflächeneigenschaften örtlich gezielter einsetzen zu können.
Es versteht sich, dass die im Sinne der Erfindung zumindest bereichsweise modifizierte Oberfläche unterschiedlichst an dem Wandelement erzeugt werden kann.
Damit der bzw. das Wandteil an unterschiedlichen Orten mit einer der Metallschmelze zugewandten, zumindest bereichsweise modifizierten Oberfläche ausgestattet werden kann, ohne gleich vollständig mit der modifizierten Oberfläche versehen zu werden, ist es vorteilhaft, wenn dieses mit der Metallschmelze wechselwirkende Wandteil mehrere voneinander beabstandet angeordnete Oberflächenbereiche mit einer modifizierten Oberfläche aufweist.
Besonders zweckmäßig ist es, wenn dieses mit der Metallschmelze wechselwirkende Wandteil ein oder mehrere auswechselbarer Kanten- und/oder Eckelemente aufweist, welche gegenüber sonstigen Oberflächenbereichen des Wandteils eine modifizierte Oberfläche aufweisen. Insbesondere an den Kanten und Ecken ist der bzw. das Wandteil mechanisch besonders hoch belastet, so dass dort insbesondere eine härtere Oberfläche wünschenswert ist, um hierdurch die Verschleißanfälligkeit signifikant reduzieren zu können.
Somit können besonders anfällige Bereiche einer beweglichen Seitenbegrenzungseinrichtung etwa mit optimierten, sprich härteren, Werkstoffen baulich einfach verstärkt werden, welche bevorzugt noch schnellwechselbar ausgeführt sind.
Kumulativ oder alternativ kann es zweckmäßig sein, wenn die zumindest bereichsweise modifizierte Oberfläche eine unlösbare Beschichtung umfasst. Hierdurch unterscheidet sich die vorliegende Erfindung ganz erheblich von nur temporär durch Kühl-, Kontakt-, und/oder Schmiermittel beaufschlagte Wandelemente, da es sich vorliegend um eine Permanentbeschichtung handelt, mittels welcher der oder das vorliegende Wandteil zumindest bereichsweise veredelt ist. Herkömmliche Kühl-, Kontakt-, und/oder Schmiermittel müssen etwa nach jedem Umlauf erneut auf das Wandelement aufgesprüht werden, um wirksam auf dem Wandelement angeordnet zu sein.
Hierbei ist es unerheblich, welcher Art und mittels welcher Methode die unlösbare Beschichtung ist bzw. aufgetragen ist.
Um die vorliegenden Wandelemente in mindestens zwei Einbaupositionen an den Seitenbegrenzungseinrichtungen einsetzen zu können, ist es vorteilhaft, wenn eine weitere Wandseite des Wandelements ein mit der Metallschmelze wechselwirkende Wandteil, welches die zumindest bereichsweise modifizierte Oberfläche aufweist, umfasst.
Mittels der vorliegenden Erfindung können durch besonders einfache bauliche Maßnahmen insbesondere eine Erhöhung der Standzeit von insbesondere beweglichen Wandelementen und somit auch eine Reduzierung eines Verschleißes einer bewegten Seitenbegrenzung an einer Bandgießvorrichtung erzielt werden.
Darüber hinaus kann mit konstruktiv sehr geringem Aufwand die Gussqualität von gegossenen metallischen Produkten signifikant verbessert werden.
Weitere Merkmale, Effekte und Vorteile vorliegender Erfindung werden anhand anliegender Zeichnung und nachfolgender Beschreibung erläutert, in welchen beispielhaft eine Vorrichtung zum Bandgießen von metallischen Produkten aus einer Metallschmelze mit einer zumindest bereichsweise modifizierten Oberfläche an einem mit der Metallschmelze wechselwirkenden Wandteil dargestellt und beschrieben ist.
In der Zeichnung zeigen:

Figur 1: schematisch eine Aufsicht einer Vorrichtung zum Bandgießen von metallischen Produkten aus einer Metallschmelze mit einem umlaufenden Band und mit umlaufenden Wandelementen, welche an einem mit der Metallschmelze wechselwirkenden Wandteil eine dieser Metallschmelze zugewandten, zumindest bereichsweise modifizierte Oberfläche umfassen;
Figur 2: schematisch ein erstes Wandelement mit einem mit der Metallschmelze wechselwirkenden Wandteil umfassend eine zumindest in den Eckbereichen des Wandelements modifizierte Oberfläche, welche mit der Metallschmelze wechselwirkt; und
Figur 3: schematisch ein alternatives weiteres Wandelement mit einem mit der Metallschmelze wechselwirkenden Wandteil umfassend eine zur Gänze modifizierte Oberfläche, welche mit der Metallschmelze wechselwirkt.

Die in der Figur 1 schematisch gezeigte Bandgießvorrichtung 1 zum Bandgießen von metallischen Produkten 2, wie in diesem Ausführungsbeispiel von einem Gussband 3, ist ein Teil einer hier nicht weiter gezeigten Bandgießanlage 4, welche beispielsweise noch eine der Bandgießvorrichtung 1 nachgeschaltete Walzvorrichtung (nicht gezeigt) usw. umfasst.
Die Bandgießvorrichtung 1 weist im Wesentlichen eine Bandlaufeinrichtung 5 mit einem umlaufenden Band 6 auf, welches um zwei durch einen Motor 7 jeweils angetriebene Umlenkrollen 8 und 9 endlos derart umläuft, dass dessen Obertrum 10 in Förderrichtung 11 läuft.
Des Weiteren weist die Bandgießvorrichtung 1 zwei Seitenbegrenzungseinrichtungen 12 und 13 auf, welche seitlich des umlaufenden Bands 6 platziert sind.
Mittels der Bandlaufeinrichtung 5 und der zwei Seitenbegrenzungseinrichtungen 12 und 13 wird eine sich im Wesentlichen horizontal erstreckende Erstarrungsstrecke 15 gebildet, entlang welcher eine sich durch ein Zuführsystem 16 der Erstarrungsstrecke 15 zugeführte Metallschmelze 17 auskühlt und hierbei zu dem metallischen Produkt 2 erstarrt.
Damit die auf das umlaufende Band 6 gegossene Metallschmelze 17 beidseits seitlich geführt ist, so dass diese auf dem Band 6 befindliche Metallschmelze 17 zu den Seiten 18 und 19 nicht wegfließen kann, bevor die Metallschmelze 17 entsprechend erstarrt ist, verfügen die zwei Seitenbegrenzungseinrichtungen 12 und 13 jeweils über eine Vielzahl an gelenkig miteinander zusammenwirkenden Wandelementen 20 (nur exemplarisch beziffert), welche in diesem Ausführungsbeispiel jeweils aus einem legierten Kupferblock 21 (nur exemplarisch beziffert) bestehen.
Bei den vorliegenden Wandelementen 20 handelt es sich um mit dem umlaufenden Band 6 bewegliche Wandelemente 20 bzw. um entsprechend mitwandernde Dammelemente (nicht gesondert beziffert), welche zumindest entlang der Erstarrungstrecke 15 parallel zu dem umlaufenden Band 6 bewegt werden.
Insofern wird mittels der Vielzahl an gelenkig miteinander zusammenwirkenden Wandelementen 20 beidseits des umlaufenden Bands 6 jeweils ein beweglicher Damm ausgestaltet.
Mittels des umlaufenden Bands 6 und der Vielzahl an gelenkig miteinander zusammenwirkenden Wandelementen 20 wird entlang der im Wesentlichen horizontal verlaufenden Erstarrungsstrecke 15 also ein Erstarrungsraum 22 gebildet, in welchen hinein die Metallschmelze 17 gegossen wird, um zu dem metallischen Produkt 2 zu erstarren.
Hierbei wirken die einzelnen Wandelemente 20 derart mit dem umlaufenden Band 6 zusammen, dass die Metallschmelze 17 nicht oder nur vernachlässigbar gering zu den Seiten 18 bzw. 19 ausweichen kann.
Genauer gesagt, der Erstarrungsraum 22 wird durch eine der Metallschmelze 17 zugewandten Bandoberseite 23 und durch viele der Metallschmelze 17 zugewandte Wandseiten 24 (nur exemplarisch beziffert) von den Wandelementen 20 begrenzt.
In der Regel kommt hierbei nur ein Wandteil über die Höhe (siehe insbesondere Figur 2) der Wandseite 24 bzw. des Wandelements 20 mit der Metallschmelze 17 in direktem Kontakt, wobei der Wandteil in diesem Ausführungsbeispiel einstückig mit dem das eigentliche Wandelement 20 ausgestaltende legierten Kupferblock 21 ausgebildet ist. Hierdurch kann die der Metallschmelze 17 innewohnende Wärmeenergie besonders effektiv über die zwei Seitenbegrenzungseinrichtungen 12 und 13 abgeleitet werden.
Oberhalb des Wandteils 25 des Wandelements 20 ist eine Einfassung 26 (siehe insbesondere Figur 2) einer Halteeinrichtung 27 zum Halten der einzelnen Wandelemente 20 vorgesehen, welche nicht Bestandteil des mit der Metallschmelze 17 in Wirkkontakt kommenden Wandteils 25 ist.
Vielmehr beginnt das eigentliche Wandteil 25 des Wandelements 20 unterhalb dieser Einfassung 26, so dass sich der Wandteil 25 überwiegend durch eine glatte Kupferoberfläche 28 auszeichnet (vgl. auch Figur 2).
Die vorliegende Bandgießvorrichtung 1 zeichnet sich erfindungsgemäß nun dadurch aus, dass dieses mit der Metallschmelze 17 wechselwirkende Wandteil eine zumindest bereichsweise modifizierte Oberfläche 30 (nur beispielhaft beziffert) aufweist, welche dem Erstarrungsraum 22 zugewandt ist, also mit der Metallschmelze 17 wechselwirkend in Kontakt tritt.
Und zwar ist die dem Erstarrungsraum 22 zugewandte, zumindest bereichsweise modifizierte Oberfläche 30 wesentlich anders ausgestaltet als übrige Wandseiten (nicht beziffert) des jeweiligen Wandelements 20 bzw. dessen übrige Oberflächen, wobei die zumindest bereichsweise modifizierte Oberfläche 30 in diesem Ausführungsbeispiel thermisch und mechanisch verschleißmindernd ausgebildet ist.
Wie gemäß der Darstellung nach der Figur 2 gut zu erkennen ist, weist die dem Erstarrungsraum 22 zugewandte Wandseite 24 zumindest zwei voneinander verschiedene Oberflächenbereiche 31 und 32 auf, wobei diese zwei voneinander verschiedene Oberflächenbereiche 31 und 32 unterschiedliche Eigenschaften aufweisen.
Bei dem ersten Oberflächenbereich 31 handelt es sich um die glatte Kupferoberfläche 28, also um eine relativ glatte Oberflächenstruktur 33, welche in diesem Ausführungsbeispiel direkt durch den legierten Kupferblock 21 des Wandelements 20 realisiert ist.
Bei dem weiteren Oberflächenbereich 32 (nur beispielhaft beziffert) handelt es sich gegenüber der weicheren, glatten Kupferoberfläche 28 um eine härtere Oberflächenstruktur 34 (nur beispielhaft beziffert), welche durch vier voneinander beabstandete, auswechselbare Oberflächenelemente 35, 36, 37 und 38 bereitgestellt bzw. an dem mit der Metallschmelze 17 wechselwirkenden Wandteil 25 ausgestaltet ist. Die Oberflächenelemente 35, 36, 37 und 38 sind dem Erstarrungsraum 22 bzw. der Metallschmelze 17 zugewandt.
Diese Oberflächenelemente 35, 36, 37 und 38 sind zwar auswechselbar an dem mit der Metallschmelze 17 wechselwirkenden Wandteil 25 angeordnet, wobei die hierdurch jeweils zumindest bereichsweise modifizierte Oberfläche 30 im Sinne der Erfindung an dem Wandteil 25 angeordnet ist.
Die vier voneinander beabstandeten, auswechselbaren Oberflächenelemente 35, 36, 37 und 38 sind hierbei in den vier Ecken 39 (nur exemplarisch beziffert) des Wandteils 25 platziert, so dass diese vier besonders stark durch die Metallschmelze 17 belasteten Ecken 39 sehr gut belastbar und geschützt sind.
Somit verkörpern diese vier voneinander beabstandeten, auswechselbaren Oberflächenelemente 35, 36, 37 und 38 sogleich erste auswechselbare und dem Erstarrungsraum 22 zugewandte Kanten- bzw.- Eckelemente 40 (ebenfalls nur exemplarisch beziffert), welche gegenüber dem Oberflächenbereich 31 des Wandteils 25 modifizierte Oberflächen 30 aufweisen.
Hierbei sind die Kanten- bzw.- Eckelemente 40 derart ausgebildet, dass die durch die vier voneinander beabstandeten, auswechselbaren Oberflächenelemente 35, 36, 37 und 38 formulierten weiteren Oberflächenbereiche 32 mit ihren Kurzseiten 41 an den Langkanten 42 des Wandteils 25 und mit ihren Langseiten 43 an den Kurzkanten 44 des Wandteils 25 ausgebildet sind.
Die Langkanten 42 und somit auch die Kurzseiten 41 sind hierbei im Wesentlichen horizontal verlaufend angeordnet, während die Kurzkanten 44 und somit auch die Langseiten 43 im Wesentlichen vertikal verlaufend ausgerichtet sind.
Jedenfalls erstrecken sich die vier voneinander beabstandeten, auswechselbaren Oberflächenelemente 35, 36, 37 und 38 mit ihrer jeweiligen Längserstreckung in vertikaler Richtung, so dass die Langkanten 42 des Wandteils 25 in weiten Teilen verstärkt sind.
Gemäß der Darstellung nach der Figur 3 ist die dem Erstarrungsraum 22 zugewandte alternative Wandseite 24A kumulativ oder alternativ zur Gänze mit einer unlösbaren Permanentbeschichtung 51 versehen, wobei die komplette Wandseite 24A beispielhaft eine erhöhte Rauigkeit gegenüber der glatten Kupferoberfläche 28 aufweist.
Hierzu ist die alternative Wandseite 24A großflächig mit der entsprechend ausgestalteten unlösbaren Permanentbeschichtung 51 überzogen, so dass das mit der Metallschmelze 17 wechselwirkende Wandteil 25 eine weitere geänderte Oberflächenstruktur 52 aufweist.
Somit besitzt das mit der Metallschmelze 17 wechselwirkende Wandteil 25 eine alternative Wandseite 24A mit einem insbesondere von der glatten Kupferoberfläche 28 (vgl. Figur 2) verschiedenen Oberflächenbereich 53.
An dieser Stelle sei explizit darauf hingewiesen, dass die Merkmale der vorstehend bzw. in den Ansprüchen und/oder Figuren beschriebenen Lösungen gegebenenfalls auch kombiniert werden können, um die erläuterten Merkmale, Effekte und Vorteile entsprechend kumuliert umsetzen bzw. erzielen zu können.
Es versteht sich, dass es sich bei dem vorstehend erläuterten Ausführungsbeispiel lediglich um eine erste Ausgestaltung der Erfindung handelt. Insofern beschränkt sich die Ausgestaltung der Erfindung nicht auf dieses Ausführungsbeispiel. Sämtliche in den Anmeldungsunterlagen offenbarten Merkmale werden als erfindungswesentlich beansprucht, sofern sie einzeln oder in Kombination gegenüber dem Stand der Technik neu sind, innerhalb des Umfangs der vorliegenden Ansprüche.

Bszugszeichenliste:

1: Bandgießvorrichtung
2: metallische Produkte
3: Gussband
4: Bandgießanlage
5: Bandlaufeinrichtung
6: umlaufendes Band
7: Motor
8: vordere Umlenkrolle
9: hintere Umlenkrolle
10: Obertrum
11: Förderrichtung
12: erste Seitenbegrenzungseinrichtung
13: zweite Seitenbegrenzungseinrichtung
15: horizontale Erstarrungsstrecke
16: Zuführsystem
17: Metallschmelze
18: linke Seite
19: rechte Seite
20: Wandelemente
21: Kupferblock
22: Erstarrungsraum
23: Bandoberseite
24: Wandseite
24A: alternative Wandseite
25: Wandteil
26: Einfassung
27: Halteeinrichtung
28: glatte Kupferoberfläche
30: bereichsweise modifizierte Oberfläche
31: erste Oberflächenstruktur
32: weitere Oberflächenstruktur
33: glatte Oberflächenstruktur
34: härtere Oberflächenstruktur
35: erstes auswechselbares Oberflächenelement
36: zweites auswechselbares Oberflächenelement
37: drittes auswechselbares Oberflächenelement
38: viertes auswechselbares Oberflächenelement
39: Ecken
40: auswechselbare Kanten- bzw.- Eckelemente
41: Kurzseiten
42: Langkanten
43: Langseiten
44: Kurzkanten
51: unlösbare Permanentbeschichtung
52: weitere Oberflächenstruktur
53: verschiedener Oberflächenbereich

Claims

Vorrichtung (1) zum Bandgießen von metallischen Produkten (2, 3) mit wenigstens einer Bandlaufeinrichtung (5), auf deren umlaufendem Band (6) eine Metallschmelze (17) aufbringbar ist, und mit zwei Seitenbegrenzungseinrichtungen (12, 13), bei welcher die Bandlaufeinrichtung (5) und die zwei Seitenbegrenzungseinrichtungen (12, 13) einen Erstarrungsraum (22) für die hierin erstarrende Metallschmelze (17) ausgestalten, und bei welcher die zwei Seitenbegrenzungseinrichtungen (12, 13) jeweils eine Vielzahl an miteinander zusammenwirkenden Wandelementen (20) mit jeweils einer dem Erstarrungsraum (22) zugewandten Wandseite (24, 24A) umfassen, wobei an dieser einen dem Erstarrungsraum (22) zugewandten Wandseite (24, 24A) ein Wandteil (25) aus Kupfer oder einer Legierung hieraus umfassend eine mit der Metallschmelze (17) wechselwirkenden Oberfläche (30) angeordnet ist,
wobei die mit der Metallschmelze (17) wechselwirkende Oberfläche (30) zumindest zwei voneinander verschiedene Oberflächenbereiche (31, 32, 43) aufweist, welche unterschiedliche Eigenschaften aufweisen;

dadurch gekennzeichnet, dass die mit der Metallschmelze (17) wechselwirkende Oberfläche (30) zumindest bereichsweise derart modifiziert ist,

dass die zumindest bereichsweise modifizierte Oberfläche (30) ein an dem mit der Metallschmelze (17) wechselwirkenden Wandteil (25) fest angeordnetes, aber auswechselbares Oberflächenelement (33, 34, 35, 36) umfasst.
Vorrichtung (1) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass diese mit der Metallschmelze (17) wechselwirkende Oberfläche (30) eine gegenüber wenigstens einer weiteren Wandseite des Wandelements (20) zumindest bereichsweise modifizierte Oberfläche (30) aufweist.
Vorrichtung (1) nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass diese mit der Metallschmelze (17) wechselwirkende Oberfläche (30) eine zumindest bereichsweise mechanisch und thermisch verschleißmindernde Oberfläche (30) aufweist.
Vorrichtung (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass diese mit der Metallschmelze (17) wechselwirkende Oberfläche (30) eine zumindest bereichsweise geänderte Oberflächenstruktur (33, 41, 42) aufweist.
Vorrichtung (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass dieses mit der Metallschmelze (17) wechselwirkende Wandteil (25) mehrere voneinander beabstandet angeordnete Oberflächenbereiche (32) mit einer modifizierten Oberfläche (30) aufweist.
Vorrichtung (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass dieses mit der Metallschmelze (17) wechselwirkende Wandteil (25) ein oder mehrere auswechselbarer Kanten- und/oder Eckelemente (38) aufweist, welche gegenüber sonstigen Oberflächenbereichen (31) des Wandteils (25) eine modifizierte Oberfläche (30) aufweisen.
Vorrichtung (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die zumindest bereichsweise modifizierte Oberfläche (30) eine unlösbare Beschichtung (51) umfasst.
Vorrichtung (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass eine weitere Wandseite (24) des Wandelements (20) ein mit der Metallschmelze (17) wechselwirkende Wandteil (25), welches die zumindest bereichsweise modifizierte Oberfläche (30) aufweist, umfasst.