DE2154675C3 - Anlage zur Metallbandherstellung - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Anlage zur Metallbandherstellung durch kontinuierliches Gießen von flüssigem Meta)! auf rotierende Walzen, auf denen das Metall erstarrt und zu einem Band geformt wird, wobei der Metallübersehuß an den Walzenstirnflächcn frei abläuft.

Bei den bekannten Anlagen wird das flüssige Metall in den durch die zusammengeschlossenen, von innen wassergekühlten rotierenden Walzen gebildeten Walzspalt geleitet. In die Stirnflächen der Walzen sind Flansche eingebaut. Im Walzenspalt bildet das bis auf ein bestimmtes Niveau ansteigende flüssige Metall einen Keil. Infolge des Kontaktes mit den gekühlten Walzenoberflächcn kühlt sich das flüssige Meiall im Keil ab und erstarrt. Die auf der Oberfläche der Walzen entstandenen Krusten festen Metalls werden bei Berührung miteinander verschweißt und treten aus den Walzen in Gestalt eines Bandes heraus.

Die Nachteile der bekannten Anlagen bestehen im folgenden. Die Erstarrung des Metalls erfolgt auf Walzen, deren Arbeitszone gleich oder nahezu gleich der Gesamtlänge der Walzen ist.

Im Zusammenhang damit üben auf die Formung der Randzone des Bandes die in die Walzenstirnflächen eingebauten massiven Flansche einen großen Einfluß aus. Sie verschlechtern die Bedingungen der Walzcnabkühlting an den Stirnflächen und behindern deren Ausdehnung in die Zone beim Erwärmen durch das erstarrende Metall. Infolgedessen dehnen sich die Walzen im mittleren Teil in größerem Maße als an den Rändern aus.

Wie Experimente zeigten, dehnen sich Walzen mit einem Durchmesser von 500 mm und einer Länge von 500 mm bei einer Wandstärke von 10 bis 15 mm in ihrem mittleren Teil bis zu 1,5 mm aus. Zu gleicher Zeit konnte eine Ausdehnung der Walzen an den Flanschen nicht festgestellt werden.

Die ungleichmäßige Verformung der Walzen hat

ίο eine Vergrößerung des Abstandes zwischen den WaI-zenarbeitsflächen in den Randzonen zur Folge, wodurch der Kontakt zwischen ihnen und dem erstarrenden Metall abnimmt. Dadurch wird die Stabilität der Bandformung gestört und das Band selbst weist eine erhöhte Dickendifferenz auf, was im Ganzen zur Qualitätsminderung des hergestellten Bandes führt.

Der Erfindung liegt die Aufgab ..ugrunde. unter Beseitigung der vorerwähnten Nachteile eine Anlage zur Metallbandherstellung durch kontinuierliches Gie-Ben von flüssigem Metall auf rotierende Walzen, auf denen das Metall erstarrt und zu einem Band geformt wird, wobei der Metallübersehuß an den WaI-zenstirnflüehen frei abläuft, anzugeben, die eine stabile Bandformung und eine gleichmäßige Dicke über dem gesamten Querschnitt des Bandes gewährleistet.

Diese Aufgabe wird bei einer derartigen Anlage

zur Metallbandherstcllung dadurch gelöst, daß die rotierenden Walzen eine Erstarrungszone aufweisen, die durch ringförmige Vorsprünge, deren Höhe kleiner als die Dicke des erstarrenden Bandes und deren Breite größer als die Dicke des erstarrenden Bandes ist und anschließende Abflußkanäle begrenzt ist, wobei die Erstarrungszone in einem derartigen Abstand von den Stirnflächen der Walzen angeordnet ist, daß eine minimale relative Verformung der Walzen in der Erstarrungszone gewährleistet ist.

Es ist vorteilhaft, daß die EiStarrungszone 150 bis

250 mm von den Stirnflächen der Walzen entfernt ist.

Vorzugsweise entspricht die Höhe der ringförmigen Vorsprünge der Walzen, bezogen auf die Erstarrungsfläche, etwa der halben Dicke des erstarrenden Bandes.

Nach einer weiteren vorzugsweisen Ausgestaltung der Erfindung beträgt die Höhe der ringförmigen Vorsprünge der Walzen 15 bis 30 mm.

Durch die erfindungsgemäße Anlage können Bänder mit über den Querschnitt gleichmäßiger Dicke hergestellt werden. Die Anlage wird vorteilhaft zur Herstellung von Metallbändern aus Legierungen auf der Basis von Eisen, Nickel und Kupfer mit einer Dicke bis zu 3 bis 4 mm angewendet. Durch Schneiden der Bänder können einzelne Bleche hergestellt werden. Außerdem kann die Erfindung zur Herstellung von bis zu 10 mm dicken Metallbändern aus Legierungen auf der Basis von Aluminium verwendet werden.

Nachstehend wird die Erfindung an Hand eines Ausführungsbeispiels unter Bezug auf die Zeichnungen näher erläutert. Es zeigt

Fig. I die Gesamtansicht der erfindungsgemäßen Anlage (Längsschnitt, teilweise aufgeschnitten),

Fig. 2 die Ansicht in PfeilrichtungA von Fig. I, F i g. 3 die gegenseitige Anordnung der rotierenden

Walzen und des Metallbandes gemäß der Erfindung im vergrößerten Maßstab.

Die vorgeschlagene Anlage zur Herstellung eines Metallbandes nach dem kontinuierlichen Gießverfahren enthält ein Gestell 1 (Fig. I), auf dem in La-

gern 2 Walzen 3 zur Erstarrung des flüssigen Metalls zu einem Band gelagert sind, welche aneinander gedrückt sind und mit entgegengesetztem Drehsinn rotieren (dies ist in F i g, I gezeigt).

Nach der Erfindung weisen die rotierenden Walzen 3 auf ihren Augenflächen 4 eine Zone 5 (F i g. 2) auf, in welcher die unmittelbare Erstarrung des flüssigen Metalls und die Formung des Bandes 6 (F i g. 3) erfolgen. Die Erstarrungszone S ist durch auf der Außenfläche 4 der Walzen 3 ausgeführte ringförmige Vorsprünge 7 (F i g. 2) begrenzt und von den Stirnflächen 8 der Walzen 3 um ein Maß entfernt, welches eine minimale relative Verformung der Walzen in der Zone ihres Kontakts mit dem flüssigen Metall, d. h. in der Erstarrungszone 5, gewährleistet.

Als das zweckmäßigste Maß, bei dem eine minimale relative Verformung der Walzen 3 in der Erstarrungszone 5 erreicht wird, wird ein Abstand dieser Erstarrungszone von den Stirnflüchen 8 der Walzen 3 von l5(Tbis 250 mm gewählt.

Dieses Maß gewährleistet außerdem eine stabile Verformung des erstarrenden Bandes 6, was wiederum zur Herstellung eines Bandes führt, welches eine minimale Dickendifferenz aufweist.

Hierbei wird die Höhe der ringförmigen Vorsprünge 7 so gewählt, daß sie kleiner als die halbe Dicke des erstarrenden Bandes 6 ist. Auf diesen Vorsprüngen 7 erstarren die Ränder 9 des ßandes 6, deren Dicke die des Hauptbandes 6 unterschreitet.

Dadurch, daß die Ränder 9 des Bandes 6 eine geringere Dicke und folglich auch eine niedrigere Erstarrungstemperatur haben, liegt ihre Festigkeit in diesem Temperaturbereich höher als die Festigkeit des Hauptbandes, was eine Zerstörung der Bandkanten beim Austritt des Bandes aus den Walzen verhindert.

Das Andrücken der Walzen 3 wird von einem Hydraulikzylinder 10 (Fig. I) über Gehäuse Il der Lager! besorgt, die in am Gestell 1 angebrachten Führungen 12 gleiten können.

Die Drehung der Walzen 3 erfolgt von einem Antrieb 13 über eine Gelenkwelle 14 (Fig. 2), die mit Zapfen 15 verbunden ist, welche an den Stirnflächen 8 der Walzen 3 befestigt sind.

Der freie Ablauf des Mctallüberschusses 16 (F i g. 3) erfolgt durch nicht dargestellte Abflußrillen, die in den Stirnflächen 8 der Walzen 3 ausgeführt sind, wobei zum Ansammeln und Entfernen des Metallüberschusses Kästen (Fig. 1) dienen, welche unter den Walzen 3 an deren Stirnflächen 8 auf Wagen 18 angebracht werden, die einen Fahrantrieb (in F i g. I bis 3 nicht gezeigt) besitzen.

Zum Reinigen der Außenflächen 4 der Walzen 3 von anhaftenden Metalltropfen sind Metallbürsten 10 vorgesehen, welche am Gestellt befestigt sind und ihren eigenen Drehantrieb 20 (F i g. 2) besitzen. Zur Wärmeabführung während der Metallerstarrung in das Band 6 werden die Walzen 3 durch Wasser gekühlt, das ins Innere der Walzen 3 fließt und von dort durch in den Zapfen 15 der Walzen 3 angebrachte öffnungen 21 (Fig. 1) ausströmt.

Die erfindungsgemäße Anlage arbeitet folgenderweise. Es werden der zum Drehen der Walzen 3 dienende Antrieb 13 eingeschaltet und dann die Walzen 3 mit Hilfe des Hydraulikzylinders 10 aneinander gedrückt. Das flüssige Metall (Schmelze) wird aus einer Pfanne oder einem Ofen (in Figur nicht abgebildet) in eine nicht dargestellte Aufnahme- und Ver-

teilungseinrichtung eingegossen, aus der das flüssige Metall auf die Walzen 3 gelangt und im Spalt zwischen den Außenflächen 4 der Walzen 3 ein Flüssigmetallbad von keilförmigem Querschnitt bildet.
Da^ auf die Walzen 3 gelangende flüssige Metall wird abgekühlt und beginnt '-..>. den mit den Walzenoberflächen 4 in Berührung stehenden Schichten zu ei starren. Die erstarrenden Metallschichten werden durch Drehen der Walzen 3 in deren Schließzone mitgenommen, wo sie unter Einwirkung der Anpreß-

kraft zu einem ununterbrochenen Band 6 verschweißt werden, welches aus den Walzen 3 auf einen Abstreifer 22 für das Band gelangt.

Das flüssige Metall wird den Walzen 3 mit einem gewissen Überschuß 16 zugeführt, um die sich auf

der Oberfläche des Metallbads ansammelnden Häute, nichtmetallischen Einschlüsse u. dgl. ablaufen zu lassen. Der Ablauf des Metallüberschusses 16 erfolgt an den Stirnflächen 8 der Walzen über Abflußrillen und wird in den Kästen 17 angesammelt.

Bei der Ausbildung des Bandes 6 auf den Oberflächen 4 der Walzen 3 erfolgt die Erstarrung der Schmelze in der Walzenzonc, die auf der ganzen Länge eine relativ gleichmäßige Verformung hat. Hierbei wird ein stetiger Kontakt des erstarrenden Metalls mit den Walzcnoberflächen auf der ganzen Länge sichergestellt und der Prozeß der Banrif-rmung stabilisiert.

Das sich bildende Band 6, das an seinen Rändern 9 schmale auf den Vorsprüngen 7 geformte Streifen geringeren Querschnitts aufweist, wird ohne Beschädigung seiner Oberfläche auf den Bandabstreifer 22 und weiter zum Aufwickeln zu Rollen verschoben. Das erhaltene Band kann weiter zur Herstellung von Blechen verwendet werden.

Die Durchführung des Prozesses auf der erfin-Jungsgemäßen Anlage gestattet es, gegossene Metallbänder und bei Bedarf auch Bleche mit zufriedenstellender Oberfläche und gleichmäßiger Dicke stabil herzustellen.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (4)

Patentansprüche:

1. Anlage zur Metallbandherstellung durch kontinuierliches Gießen von flüssigem Metall auf rotierende Walzen, auf denen das Metall erstarrt und zu einem Band geformt wird, wobei der Metallüberschuß an den Walzenstirnflächen frei abläuft, dadurch gekennzeichnet, daß die rotierenden Walzen (3) eine Erstarrungszone (S) aufweisen, die durch ringförmige Vorsprünge (7), deren Höhe kleiner als die Dicke des erstarrenden Bandes und deren Breite größer als die Dicke des erstarrenden Bandes ist und anschließende Abflußkanäle begrenzt ist, wobei die Erstarrungszone (5) in einem derartigen Abstand von den Stirnflächen (8) der Walzen (3) angeordnet ist, (JdB eine minimale relative Verformung der Walzer? (3) in der Ersiarrungszone (5) gewährleistet ist.

2. Anlage nach Anspruch I, dadurch gekennzeichnet, daß die 1 iMarrungszone (5) 150 bis 250 mm von den Stirnflächen (8) der Walzen (3) entfernt ist.

3. Anlage nach Anspruch I, dadurch gekennzeichnet, daß die Höhe der ringförmigen Vorsprünge (7) der Walzen (3) bezogen auf die Erstarrungsfläche etwa der halben Dicke des erstarrenden Baiidts entspricht.

4. Anlage nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Höhe aer ringförmigen Vorsprünge (7) der Walzen (3) . 5 bis 30 mm beträgt.