DE69801853T2

DE69801853T2 - Doppelwalzenstranggiessverfahren

Info

Publication number: DE69801853T2
Application number: DE69801853T
Authority: DE
Inventors: Kisaburo Tanaka; Youichi Wakiyama; Keiichi Yamamoto
Original assignee: Mitsubishi Heavy Industries Ltd
Current assignee: Mitsubishi Heavy Industries Ltd
Priority date: 1997-03-18
Filing date: 1998-03-13
Publication date: 2002-05-02
Anticipated expiration: 2018-03-14
Also published as: DE69801853D1; JPH10258339A; TW369447B; CN1072055C; US5964277A; KR100264184B1; ES2162359T3; CN1196985A; KR19980080421A; EP0865850B1; EP0865850A1

Description

HINTERGRUND DER ERFINDUNG

Gebiet der Erfindung

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein Doppelwalzen- Stranggießverfahren, wie es im Oberbegriff von Anspruch 1 oder 4 definiert ist, bei dem ein Paar von Kühltrommeln, die sich in zueinander entgegengesetzten Richtungen drehen, einen Metallschmelze-Aufnahmeabschnitt dazwischen bilden und eine dünne Metallplatte bzw. ein dünnes Metallblech stromab davon austragen.

Beschreibung des Standes der Technik

In einer Doppelwalzenvorrichtung zum kontinuierlichen Gießen einer dünnen Platte bzw. eines dünnen Blechs wird ein Paar von Kühltrommeln bzw. Gießtrommeln, die durch ein in deren Innerem durchlaufendes Kühlwasser gekühlt werden, horizontal durch Lager getragen bzw. gelagert, die an einem Rahmen so befestigt sind, dass sie parallel liegen, um einen Gießspalt aufrechtzuerhalten, der einer Gussstückdicke entspricht. Oberhalb des Gießspalts der Kühltrommeln ist ein Metallschmelze-Aufnahmeabschnitt ausgebildet, in den eine Metallschmelze kontinuierlich von einer Gießwanne über eine Düse zugeführt wird.
Die Metallschmelze in dem Metallschmelze-Aufnahmeabschnitt kommt in Kontakt mit einer Oberfläche der Kühltrommeln und wird gekühlt, um eine verfestigte Hülle zu bilden, die ihrerseits durch das Paar von Kühltrommeln geführt wird, die so angetrieben werden, dass sie sich in entgegengesetzten Richtungen zueinander drehen, um aus dem Gießspalt der Kühltrommeln als ein gekühltes und verfestigtes Dünnband- Gußstück ausgetragen zu werden.
Bei dem Doppelwalzen-Stranggießverfahen zum Gießen eines Gußstücks nach vorstehender Beschreibung werden zum Erhalt eines Gußstücks, das keinen Defekt oder Oberflächenrisse (Haarrisse), etc. aufweist und ausgezeichnete Eigenschaften und Qualitäten hat, auf wirksame Weise ein Schrotpartikel- bzw. Strahlpartikel-Blasverfahren, ein Fotoätzverfahren, ein Bearbeitungsverfahren mit elektrischer Entladung, ein Elektronenstrahl-Bearbeitungsverfahren, etc. angewandt, die auf eine zylindrische Oberfläche der Kühltrommeln der kontinuierlichen Gießvorrichtung aufgebracht werden, um eine Vielzahl winziger Grübchen bzw. Einbuchtungen gleichmäßig oder zufällig darauf auszubilden, wobei jedes Grübchen bzw. jede Einbuchtung eine kreisförmige oder ovale Form etc. mit einer Tiefe von etwa 5 bis 100 um und einem Durchmesser von etwa 0,1 bis 1,2 mm aufweist. Dies ist aus Veröffentlichungen der offengelegten japanischen Patentanmeldungen Sho 60(1985)- 184449, Sho 62(1987)254953, Sho 64(1989)83342 bekannt.
Auch ist in der offengelegten japanischen Patentanmeldung Nr. Hei 6(1994)39501 gemäß Fig. 5 eine Doppelwalzenvorrichtung zum kontinuierlichen Gießen einer dünnen Platte bzw. eines dünnen Blechs offenbart, die eine Detektiervorrichtung 113, 114 zum Detektieren einer Oberflächentemperatur eines Gußstücks durch Abfühlen derselben in der Breitenrichtung aufweist, eine Steuervorrichtung 112, der ein detektierter Wert der Detektiervorrichtung 113, 114 der Oberflächentemperatur des Gußstücks eingegeben wird, sowie eine Strahlblasvorrichtung 115, 116, die bei Empfang eines Steuersignals von der Steuervorrichtung 112 sich in der axialen Richtung der Kühltrommel 1, 1' bewegt, um ein Strahlblasen auf eine Oberfläche der Kühltrommel 1, 1' auszuführen. Dabei bezeichnet in Fig. 5 die Bezugsziffer 110, 111 eine Bürste zum Reinigen der Trommel.
In der Doppelwalzenvorrichtung zum kontinuierlichen Gießen gemäß Fig. 5 wird eine Temperatur des Gußstücks 4 so erfasst, dass ein Bereich, in dem die Temperatur niedriger ist als eine zulässige Temperatur, detektiert wird, wobei die Steuervorrichtung 112 eine Düse der Strahlblasvorrichtung 115, 116 zu einer Position auf der zylindrischen Oberfläche der Kühltrommeln bewegt, die dem Bereich entspricht, und den Start eines Strahlblasens bewirkt. Auch Äst es dort so beschrieben, dass selbst dann, wenn durch Einbuchtungen verschlissene Stellen unregelmäßig hier und da auftauchen, die Steuervorrichtung 112 auf solche Stellen zielt und das Strahlblasen auf einfache Weise anwendet.
Wenn aber eine Kühltrommel mit ausreichendem Kühleffekt der Trommelfläche angewandt wird, verschleissen die Oberflächen- Einbuchtungen insgesamt im wesentlichen gleichmäßig, und es kommt überall zu Abschnitten mit niedrigerer Oberflächentemperatur bis zudem Zeitpunkt, an dem eine solche teilweise Temperaturabnahme in dem oben genannten Gußstück detektiert wird, so dass das Problem besteht, dass kein gutes Ansprechverhalten durch Erfassen der betreffenden Abschnitte mit niedrigerer Temperatur und Steuern der Düsenbewegung zu der durch Strahlblasen zu behandelnden Position erzielt werden kann.

ABRISS DER ERFINDUNG

Angesichts des Problems bei dem/der Doppelwalzen- Stranggießverfahren bzw. -vorrichtung nach obiger Beschreibung ist es eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Döppelwalzen-Stranggießverfahren bereitzustellen, bei dem Grübchen bzw. Einbuchtungen auf einer Kühltrommelfläche so gebildet werden können, dass ein Auftreten von Rissen in einer dünnen Metallplatte, die gegossen wird, verhindert wird, wobei keine Notwendigkeit besteht, die Temperaturverteilung einer Gußstückoberfläche zu erfassen oder die Blas- bzw. Strahlposition von Schrotpartikeln auf die Kühltrommeloberfläche zu steuern.
Diese Aufgabe wird durch ein Doppelwalzen-Stranggießverfahren gemäß Anspruch 1 oder Anspruch 4 gelöst.
Gemäß der vorliegenden Erfindung wird zur Lösung dieser Aufgabe bei einem Doppelwalzen-Stranggießverfahren, das eine Trommelvorrichtung mit ausreichendem Kühleffekt auf der Trommeloberfläche anwendet, ein Flächenverhältnis von durch Schrotpartikel auf der Außenumfangsfläche der Kühltrommel gebildeten Grübchen bzw. Einbuchtungen kleiner gestaltet und das Strahlblasen gleichförmig ausgeführt, womit die früher ausgebildeten Grübchen bzw. Einbuchtungen ohne eine plötzliche Änderung in der Form und im Flächenverhältnis der Einbuchtungen repariert werden können.
Um das Problem im Stand der Technik zu lösen, stellt die vorliegende Erfindung ein Doppelwalzen-Stranggießverfahren bereit, bei dem eine Metallschmelze in einen zwischen einem Paar von Kühltrommeln mit Grübchen bzw. Einbuchtungen, die sich in entgegengesetzten Richtungen zueinander drehen, ausgebildeten Metallschmelze-Aufnahmeabschnitt gegossen wird, wobei eine dünne Metallplatte bzw. ein dünnes Metallblech stromab davon ausgetragen wird, dadurch gekennzeichnet, dass ein Gießvorgang ausgeführt wird, während Schrot- bzw. Strahlpartikel kontinuierlich von mindestens zwei Stellen aus auf eine gesamte breitseitige Oberfläche jeder Kühlwalze strahlgeblasen werden, um die Grübchen bzw. Einbuchtungen (D) zu bilden.
Bei dem Doppelwalzen-Stranggießverfahren gemäß der vorliegenden Erfindung werden die Schrot- bzw. Strahlpartikel mit einer Strahldichte von 0,05 bis 10% strahlgeblasen. Das heißt, dass bei dem Doppelwalzen-Stranggießverfahren gemäß der vorliegenden Erfindung Grübchen bzw. Einbuchtungen (konkave Abschnitte) im voraus an der Außenumfangsfläche der Kühltrommel ausgebildet und die Strahlpartikel mit einer Strahldichte von 0,05% strahlgeblasen werden, wodurch ein Reparieren der anfänglichen Einbuchtungen möglich ist und kein Riss im Gußstück, selbst nach einem Gießvorgang von 200 Minuten, verursacht wird. Auch wenn die Strahldichte der Strahlpartikel auf 10% eingestellt wird, wird selbst bei kontinuierlichem Strahlblasen nur ein geringer Verschleiß der Außenumfangsfläche der Kühltrommel verursacht und somit eine fortgesetzte Verwendung verlängert.
In den obigen Ausführungen bedeutet die Strahl- bzw. Blasdichte ein Verhältnis der Fläche der (konkaven) Einbuchtungsabschnitte, die an der Außenumfangsfläche der Kühltrommel ausgebildet werden, wenn ein Einwegstrahlen, das heißt eine Drehung der Kühltrommel im Fall, dass das Gießen ausgeführt wird, während ein kontinuierliches Strahlblasen auf die Außenumfangsfläche der sich drehenden Kühltrommel einwirkt, beendet ist bzw. wird, zur Fläche der Kühltrommeloberfläche, und wird durch folgende Gleichung (1) ausgedrückt: (Gleichung 1)
Falls die Strahldichte weniger als 0,05% beträgt, kann eine neue Einbuchtungs-Ausbesserungsrate im Verhältnis zur Verschleißrate nicht gleichziehen, mit dem Ergebnis, dass die Wirkung der Grübchen bzw. Einbuchtungen allmählich abnimmt, die Stranggießzeit verkürzt wird und im Gußstück Risse auftreten.
Wenn andererseits die Strahldichte auf mehr als 10% von Anfang an eingestellt wird, kommt es zu einem außerordentlich großen Unterschied in den Strahl- bzw. Blasdichten an benachbarten Stellen, was zu einem Problem der Rissbildung in dem Gußstück führt. Wie später beschrieben wird, kommt es jedoch bei einem allmählichen Erhöhen der Strahldichte nicht zu einem solchen Problem, wie es oben erwähnt wurde, wobei die Strahldichte bis zu mehr als 10% angehoben werden kann.
Eine Schrotpartikel-Strahlvorrichtung vom Zentrifugaltyp ist als Vorrichtung wirksam gewesen, die in der Lage ist, die Strahldichte der Schrotpartikel in einem breiten Bereich von dünn zu dick zu verändern. Eine Steuerung der Strahldichte kann durch Erhöhen oder Verringern einer Drehgeschwindigkeit einer schraubenartigen Zuführvorrichtung eines Schrotpartikel-Zuführabschnitts, der einen Zentrifugalflügel aufweist, erfolgen. Ansonsten ist auch eine Strahlvorrichtung mit pneumatischem Druck wirksam, da sie in der Lage ist, einen ähnlichen Mechanismus bereitzustellen. Um ein Strahlblasen auf der gesamten Breite zu bewirken, kann die Vorrichtung hin- und herbewegt werden.
Bei dem Doppelwalzen-Stranggießverfahren der vorliegenden Erfindung nach obiger Beschreibung werden die Strahlpartikel vorzugsweise mit einer Ablenkung in der Drehrichtung der Kühltrommel geblasen bzw. strahlgeblasen, um sich nicht gegenseitig zu stören.
Wie oben erwähnt wurde, werden die Strahlpartikel mit einer Ablenkung in der Drehrichtung zur Blasrichtung geblasen bzw. strahlgeblasen, um einander nicht zu stören, wobei die Strahlrate eingeschränkt ist, so dass die maximale Strahldichte im Mittelabschnitt 10% oder weniger beträgt, und die Position der Strahlvorrichtung wird so geregelt, dass die Blasdichte am Trommelendabschnitt und dem Trommelmittelabschnitt ein Drittel oder mehr der maximalen Dichte wird, wie in Fig. 4 gezeigt ist, und der Strahlblasvorgang wird so ausgeführt, dass eine Verteilung der Strahlpartikel auf der gesamten Oberfläche in Breitenrichtung gleichmäßig wird.
Die vorliegende Erfindung stellt auch ein Doppelwalzen- Stranggießverfahren bereit, bei dem eine Metallschmelze in einen Metallschmelze = Aufnahmeabschnitt gegossen wird, der zwischen einem Paar Kühltrommeln, die sich in entgegengesetzten Richtungen zueinander drehen, mit Grübchen bzw. Einbuchtungen Dausgebildet ist, wobei eine dünne Metallplatte stromab davon ausgetragen wird, dadurch gekennzeichnet, dass ein Gießvorgang ausgeführt wird, während Strahlpartikel intermittierend von mindestens zwei Positionen aus auf eine gesamte breitseitige Oberfläche jeder Kühltrommel strahlgeblasen werden, um die Grübchen bzw. Ausbuchtungen D zu bilden.
Wenn die Strahlpartikel intermittierend strahlgeblasen werden, wie oben erwähnt wurde, kann der Strahlvorgang folgendermaßen vorgenommen werden. Das Gießen wird mit der Kühltrommel, auf der Grübchen bzw. Einbuchtungen ausgebildet sind, vorher gestartet und der Strahlvorgang wird innerhalb von 60 Minuten vom Beginn des Gießvorgangs gestartet. Zu Beginn des Strahlens der Strahlpartikel wird die Strahldichte auf 0,05 bis 0,5% eingestellt und der Strahlvorgang wird während mehrerer Umdrehungen oder mehreren zehn Umdrehungen ausgeführt, wobei die Strahldichte auf ein Maximum von 5 bis 10% eingestellt wird. Dann wird die Strahldichte allmählich auf 0,05 bis 0,5% verringert und der Strahlvorgang gestoppt. Dadurch wird verhindert, dass die Dichteverteilung der Grübchen bzw. Einbuchtungen an der Außenumfangsfläche der Kühltrommel sich plötzlich ändert, und der Gießvorgang kann kontinuierlich ohne Unterbrechung des Gießens erfolgen.
Wenn ferner eine Reparatur der Einbuchtungen mit einer erhöhten Dichte der Strahlpartikel vorgenommen wird, wird die Reparatur mit der Strahldichte von 5 bis 10% innerhalb von 60 Minuten vom Beginn des Gießvorgangs gestartet, mit einer weiter erhöhten Strahldichte fortgesetzt und beim Abschluss der Reparatur unter derselben Bedingung gestoppt wie zur Startzeit. Wie für den Reparaturzyklus bei einem zweiten und weiteren Mal wird die Startzeit durch die folgende Gleichung (2) unter Anwendung der vorhergehenden Strahlblasbedingung festgelegt.
(Gleichung 2)
Pausenzeit T (min) ≤ 2,3 · log {1 + Σ(Strahldichte (%) · Umdrehungszahl/100)} · 100 - 40 (2)
Voraussetzung ist, dass die Pausenzeit, die ein Zeitraum ist, in dem ein Verschleiß der Einbuchtungen vorkommt, auf ein Maximum von 60 Minuten eingestellt wird. Das heißt, wenn der Strahlvorgang mit einer bestimmten Strahldichte fortgesetzt wird, so dass die Einbuchtungen sich zusätzlich gegenseitig überlappen, kommt es zu einem überschüssigen Strahlblasen, bei dem eine neue Einbuchtung auf der vorher gebildeten ausgebildet wird, und bei dem eine kumulative Einbuchtungsdichte annähernd durch die folgende Gleichung (3) ermittelt werden kann:
(Gleichung 3)
Kumulative Einbuchtungsdichte (%) = 2,3 · log {1 + Σx(Strahldichte (%) · Umdrehungszahl/100)} · 100 (3)
Wenn die Einbuchtungen mit der kumulativen Einbuchtungsdichte gebildet werden sollen, wie durch die obige Gleichung (3) gezeigt ist, ist eine Verhinderung von Rissen mit der kumulativen Einbuchtungsdichte von 30% möglich, der Reparatureffekt verliert sich jedoch schnell. Somit entsteht mit der kumulativen Einbuchtungsdichte von 40% oder mehr zunächst ein Überschuss an Reparatureffekt, und eine Pause im Strahlvorgang für die Reparatur wird möglich.

KURZBESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN

Es zeigen:
Fig. 1 eine Schnittansicht einer Vorrichtung, die für ein Doppelwalzen-Stranggießverfahren gemäß einer ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung verwendet wird;
Fig. 2 eine Schnittansicht längs der Linie A-A' von Fig. 1;
Fig. 3 eine erläuternde Ansicht zur Darstellung eines Zustands, in dem Einbuchtungen durch Strahlpartikel gemäß der ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung gebildet werden;
Fig. 4 eine erläuternde Ansicht zur Darstellung eines Zustands einer Strahlpartikelverteilung in dem Doppelwalzen- Stranggießverfahren gemäß der vorliegenden Erfindung; und
Fig. 5 eine erläuternde Ansicht einer vorbekannten Doppelwalzen-Stranggießvorrichtung.

BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSFORMEN

Nachstehend werden Ausführungsformen gemäß einem Doppelwalzen-Stranggießverfahren der vorliegenden Erfindung konkret mit Bezugnahme auf die Fig. 1 bis 4 beschrieben.

(Erste Ausführungsform)

Eine erste Ausführungsform wird mit Bezug auf die Fig. 1 bis 3 beschrieben. In den Fig. 1 bis 3 bezeichnen Bezugsziffern 1, 1' wassergekühlte Kühltrommeln, die einander gegenüberliegend angeordnet sind und jeweils einen Kühlwasserdurchgang dazwischen aufweisen und einen Durchmesser von 1200 mm sowie eine Breite von 800 mm haben, wobei eine der Trommeln 1' eine bewegliche Trommel ist, die relativ zur anderen Trommel 1 in einer die Achsen beider Trommeln 1, 1' verbindenden Richtung bewegbar ist. Beide Kühltrommeln bzw. Kühlwalzen 1, 1' drehen sich um die betreffenden Achsen in entgegengesetzten Richtungen zueinander, wie durch Pfeile in Fig. 1 dargestellt ist.
Zwischen diesen beiden Kühltrommeln 1, 1' ist ein Schmelzmetall-Aufnahmeabschnitt 50 ausgebildet, in den ein Schmelzmetall von einer Schmelzmetall-Gießdüse 51 zugeführt wird, wobei der Aufbau derart ist, dass die Metallschmelze kontinuierlich verfestigt wird, um ein Gußstück aus einer dünnen Metallplatte zu bilden und um stromab von dem Metallschmelze-Aufnahmeabschnitt 50 ausgetragen zu werden.
An einer Außenumfangsfläche 2 der Kühltrommel 1, 1' werden im voraus eine Vielzahl von anfänglichen Grübchen bzw. Einbuchtungen D (Fig. 3) durch ein Fotoätzverfahren ausgebildet, wobei jede Einbuchtung einen Durchmesser von 0,3 bis 0,6 mm und eine Tiefe von 0,05 bis 0,15 'mm aufweist, um so ein Flächenverhältnis der Einbuchtungen D von 30% zu bilden. Das heißt, dass bei einem Flächenverhältnis der Einbuchtungen D von weniger als 30% in dem Gußstück Risse verursacht werden, und bei 30% oder mehr das Gußstück ohne Verursachung von Rissen im Gußstück ermöglicht wird, wobei selbst mit einem Verhältnis von 100% kein Riss erkennbar ist.
An einer stromaufwärtigen Seite in der Drehrichtung der Kühltrommel 1, 1' ist eine Strahlpartikel-Einblasvorrichtung 15 vorgesehen. In Fig. 1 ist nur eine Strahlpartikel- Einblasvorrichtung einer Kühltrommel 1 dargestellt und eine Darstellung derjenigen der anderen Kühltrommel 1' entfällt. Die Strahlpartikel-Einblasvorrichtung 15 ist so angeordnet, dass sie senkrecht der Außenumfangsfläche 2 der Kühltrommel 1, 1' in einer nach oben geneigten Richtung gegenüberliegt, wobei ein Winkel θ der Neigung bzw. Schrägstellung desselben von 30º bis senkrecht zu der die Achsen in der Drehrichtung der Kühltrommel 1, 1' verbindenden Richtung von unmittelbar unterhalb der Kühltrommel 1, 1' beträgt. Die Strahlpartikel- Einblasvorrichtung 15 umfasst eine Strahlpartikel- Zuführleitung 10, die einen Einblasrührflügel 10a, 10b an seinem Abschlussendabschnitt aufweist.
Die Strahlpartikel-Einblasvorrichtung 15 ist mit zwei voneinander beabstandeten Einheiten in Axialrichtung der Kühltrommel 1, 1' gemäß Fig. 2 angeordnet. In einem Zwischenraum zwischen der Strahlpartikel-Einblasvorrichtung 15 und der Kühltrommel 1, 1' ist eine Abdeckung 20 zum Abdecken eines Teils der Umfangsfläche der Kühltrommel 1, 1' längs einer im wesentlichen gesamten Länge in Axialrichtung oder einer im wesentlichen gesamten Breite der Kühltrommel 1, 1' gemäß Fig. 3 vorgesehen. Die Strahlpartikel- Einblasvorrichtung 15 ist vom Zentrifugaltyp.
Zwei Einheiten der Strahlpartikel-Einblasvorrichtung 15 sind mit einer Abweichung voneinander in der Drehrichtung der Kühltrommel 1, 1' vorgesehen, wobei der Betrag dieser Abweichung ausreicht, wenn es der gleiche ist wie eine Höhe des Rührflügels der Strahlpartikel-Einblasvorrichtung 15. Der Maximalbetrag der Abweichung beträgt 314 mm zwischen einem vorderen Ende und einem hinteren Ende der Einbaupositionen der Strahlpartikel-Einblasvorrichtung 15, wenn ein Durchmesser der Kühltrommel 1,2 m beträgt.
Eine Auskleidung aus einem verschleißfesten Material 25 wird auf eine Innenseite der Abdeckung 20 aufgebracht. Ein Spalt bzw. Zwischenraum zwischen der Abdeckung 20 und der Kühltrommel 1, 1' wird auf etwa 1 bis 2 mm eingestellt, und jedes Ende der Abdeckung 20 wird von jedem Ende der Kühltrommel um 1 bis 5 mm nach innen positioniert. Auch ist am unteren Abschnitt der Abdeckung 20 eine Strahlpartikel- Auffangdüse 21 eines Luftansaugtyps vorgesehen. Die Abdeckung ist mit einem (nicht dargestellten) Lagerabschnitt der Kühltrommel 1, 1' verbunden, so dass keine Relativverschiebung gegenüber der Kühltrommel 1, 1' stattfindet.
An einer stromabwärtigen Seite der Strahlpartikel- Einblasvorrichtung 15 in der Drehrichtung der Kühltronmel 1, 1' und auf einer derjenigen Seite, an der sich die beiden Kühltrommeln 1, 1' gegenüberliegen, entgegengesetzten Seite ist eine Bürstvorrichtung 5 vorgesehen. In Fig. 1 ist die Bürstvorrichtung 5 von nur einer Kühltrommel 1 dargestellt, und die Darstellung derjenigen der anderen Kühltrommel 1' entfällt.
Die Bürstvorrichtung 5 umfasst ein Halterungselement 4, das mit einem (nicht dargestellten) Lagerabschnitt der Kühltrommel 1, 1' verbunden ist, einen schwenkbar an seinem Zentralabschnitt mit einem Endabschnitt des Halterungselements 4 verbundenen Halterungsarm 4a sowie ein Bürstrad 3, 3', das über ein Lager in jeden Endabschnitt des Halterungsarms 4a so eingepasst ist, dass es an der Außenumfangsfläche 2 der Kühltrommel 1, 1' anliegt.
In der nach obiger Beschreibung aufgebauten ersten Ausführungsform werden Strahlpartikel 30 zur Außenumfangsfläche 2 der Kühltrommel 1, 1' von der Strahlpartikel-Einblasvorrichtung 15 strahlgeblasen, wodurch Grübchen bzw. Einbuchtungen D an/in der Außenumfangsfläche 2 der Kühltrommel 1, 1' gebildet werden. Diese Einbuchtungen D zusammen mit den anfänglichen Einbuchtungen D, die im voraus an/in der Außenumfangsfläche 2 der Kühltrommel 1, 1' gebildet wurden, dienen dazu, das Auftreten von Rissen im Gußstück 40 zu verhindern, das am Metallschmelze-Aufnahmeabschnitt 50 verfestigt und ausgetragen wird.
Da die Grübchen bzw. Einbuchtungen D außerdem kontinuierlich an/in der Außenumfangsfläche 2 der Kühltrommel 1, 1' gebildet werden, während sich die Kühltrommel 1, 1' für den Gießvorgang dreht, kann ein Auftreten von Rissen in Gußstück 40 selbst dann sicher verhindert werden, wenn es zu Veränderungen in den Konfigurationen der anfänglichen Einbuchtungen D kommt. Damit kann gemäß der ersten Ausführungsform ein kontinuierlicher Gießvorgang stundenlang erfolgen, und eine Stranggießmenge pro Zeiteinheit kann erhöht werden.
Da die Strahlpartikel-Einblasvorrichtung 15 von einem Zentrifugaltyp ist und die Abdeckung 20 die Kühltrommel 1, 1' im wesentlichen entlang der gesamten Länge in Axialrichtung oder im wesentlichen der gesamten Breite derselben bedeckt, kollidieren die Strahlpartikel 30 mit einer Gesamtfläche der Außenumfangsfläche 2 der Kühltrommel 1, 1', wodurch die Grübchen bzw. Einbuchtungen D einheitlich auf der gesamten Fläche der Außenumfangsfläche 2 der Kühltrommel 1, 1' gebildet werden können.
Die Strahlpartikel 30, die von der Strahlpartikel- Einblasvorrichtung 15 strahlgeblasen werden, um mit der Außenumfangsfläche 20 der Kühltrommel 1, 1' zu kollidieren, werden im unteren Abschnitt innerhalb der Abdeckung 20 angesammelt und dann durch die Strahlpartikel-Auffangdüse 21 angesaugt, um aufgefangen bzw. wiedergewonnen zu werden.
Die Strahlpartikel, die von der Strahlpartikel-Auffangdüse 21 nicht aufgefangen wurden, ein auf der Außenumfangsfläche 2 der Kühltrommel 1, 1' durch das Gießen gebildeter Oxidfilm, an der Außenumfangsfläche 2 der Kühltrommel 1, 1' durch das Strahlblasen der Strahlpartikel 30 anhaftende Partikel, etc. folgen der Drehung der Kühltrommel 1, 1', um zur Bürstvorrichtung 5 zu gelangen, an der sie durch das Bürstrad 3, 3' von der Außenumfangsfläche 2 der Kühltrommel 1, 1' entfernt werden. Somit kommt es zu keiner Durchmischung dieser anhaftenden Teile, etc. in der Metallschmelze in dem Metallschmelze-Aufnahmeabschnitt 50, und ein Auftreten von Rissen im Gußstück 40 kann verhindert werden.
Auch kann gemäß der ersten Ausführungsform eine Zuführmenge der Strahlpartikel 30 in die Strahlpartikel- Einblasvorrichtung 15 nach Belieben verhindert werden; beispielsweise durch Verändern einer Drehung eines Schrauben- bzw. Schneckenförderers, wodurch eine Einblasdichte der Strahlpartikel einfach geregelt werden kann, um das Flächenverhältnis der Einbuchtungen D zu verändern, und auch die Einblasdichte der Strahlpartikel kann entsprechend einer Gießgeschwindigkeit geregelt werden.
In der ersten Ausführungsform ist der Gießvorgang mit einer Gießgeschwindigkeit von 60 m/min und einer Einbläsrate von 250 g/min unter Verwendung der Strahlpartikel 30 eines durchschnittlichen Partikeldurchmessers von 0,8 mm erfolgt, und es wurden keine Risse im Gußstück 40, selbst nach Verstreichen von 180 Minuten seitdem Beginn des Gießvorgangs, verursacht, und es konnte ein ausgezeichnetes Ergebnis erzielt werden. Das Flächenverhältnis der durch das Strahlblasen der Strahlpartikel 30 gebildeten Einbuchtungen D betrug dieses Mal 0,05%.
In der ersten Ausführungsform wurde auch in dem Fall, in dem die Einblasrate der Strahlpartikel 30 von 250 g/min auf 50 kg/min bei anderweitig unveränderten Bedingungen verändert wurde, im Gußstück 40 nach 180 Minuten vom Beginn des Gießvorgangs kein Riss verursacht, und es konnte ein ausgezeichnetes Ergebnis erzielt werden. Das Flächenverhältnis der durch das Einblasen der Strahlpartikel 30 gebildeten Einbuchtungen D betrug dieses Mal 10%.
In der ersten Ausführungsform wurde das Einblasen der Strahlpartikel 30 mit einer Einblasrate von 250 g/min 60 Minuten nach dem Beginn des Gießvorgangs gestartet, wobei die Einblasrate mit einer zunehmenden Rate von 250 g/sec erhöht wurde, bis eine End-Einblasrate von 50 kg/min erreicht wurde, wobei das Einblasen mit dieser End-Einblasrate während 17 Umdrehungen der Kühltrommel 1, 1' angewandt wurde, und dann die Einblasrate mit einer abnehmenden Rate von etwa 250 g/sec verringert wurde, bis es zu einer Einblasrate von 2500 g/min kam, bei der das Einblasen angehalten wurde.
Während der Gießvorgang kontinuierlich erfolgte, wurde das Einblasen wiederum 60 Minuten danach mit einer Einblasrate der Strahlpartikel 30 von 2500 g/min begonnen, wobei die Einblasrate bis zu einem Maximum von 70 kg/min erhöht und dann auf 2500 g/min abgesenkt wurde, bei der das Einblasen angehalten wurde. Der Gießvorgang erfolgte bei dreimaliger Wiederholung dieses Vorgangs, und es wurde ein ausgezeichnetes Gußstück erhalten. Selbst bei einem Beginn des Einblasens mit einer Einblasrate der Strahlpartikel 30 von 50 kg/min. oder selbst dann, wenn die Einblasrate unmittelbar vor dem Anhalten des Einblasens auf 50 kg/min festgelegt wurde, wurde ein ausgezeichnetes Ergebnis erzielt.

(Zweite Ausführungsform)

Als nächstes wird nachstehend eine zweite Ausführungsform beschrieben.
Während die zweite Ausführungsform denselben Aufbau wie die erste, oben beschriebene Ausführungsform aufweist, ist die Kühltrommel 1, 1' nicht die mit dem darauf durch das Fotoätzverfahren ausgebildeten anfänglichen Einbuchtungen D wie in der ersten Ausführungsform, sondern die mit den anfänglichen Einbuchtungen D des Flächenverhältnisses von 30 % durch die Strahlpartikel 30 über die Strahlpartikel- Einblasvorrichtung 15 gebildete Kühltrommel.
Die während des Gießvorgangs durch die von der Strahlpartikel-Einblasvorrichtung 15 strahlgeblasenen Strahlpartikel 30 ausgebildeten Einbuchtungen D sind auf dieselbe Weise ausgebildet worden wie die in der ersten Ausführungsform. Auch in der zweiten Ausführungsform wurde die gleiche Funktion und die gleiche Wirkung wie in der ersten Ausführungsform erzielt.
Es ist anzumerken, dass die Kühltrommel 1, 1' mit anfänglichen Einbuchtungen D an der Außenumfangsfläche zwar in der ersten und zweiten Ausführungsform verwendet wurde, dass eine solche Kühltrommel ohne anfängliche Einbuchtung D, jedoch mit den an der Außenumfangsfläche durch die Wand der Strahlpartikel-Einblasvorrichtung während des Gießvorgangs eingeblasenen Strahlpartikel ausgebildeten Einbuchtungen in der vorliegenden Erfindung verwendet werden kann.
In der zweiten Ausführungsform wurde der Gießvorgang mit einer Gießgeschwindigkeit von 60 m/min und einer Einblasrate von 50 kg/min unter Verwendung der Strahlpartikel 30 eines durchschnittlichen Teilchendurchmessers von 0,8 mm vorgenommen, und selbst bei einer Zeitspanne von 180 Minuten nach Beginn des Gießvorgangs wurde kein Riss im Gußstück 40 verursacht, und es konnte ein ausgezeichnetes Ergebnis erzielt werden. Das Flächenverhältnis der durch das Einblasen der Strahlpartikel 30 ausgebildeten Einbuchtungen D betrug dieses Mal 10%.
Auch in der zweiten Ausführungsform wurde der Gießvorgang bei dem gleichen Trommelzustand und der gleichen Gießgeschwindigkeit wie in der ersten Ausführungsform vorgenommen. Das Einblasen geschah mit einer Einblasrate von 50 kg/min unter Verwendung der Strahlpartikel 30 eines durchschnittlichen Partikeldurchmessers von 1,0 mm, und dank des stromab davon versehenen Bürstrads 3, 3' wurde Oxid, etc., das an der Kühltrommel-Außenumfangsfläche anhaftete, entfernt, so dass das Auftreten von Rissen in der dünnen Metallplatte zufriedenstellend verhindert und eine Wirkung erhöhter Gußstückproduktion aus der Metallschmelze erzielt wurde.
Vorstehend wurde die vorliegende Erfindung konkret auf der Basis der dargestellten Ausführungsformen beschrieben, es erübrigt sich jedoch zu erwähnen, dass die vorliegende Erfindung nicht auf die genannten Ausführungsformen begrenzt ist, sondern dass verschiedene Modifikationen im konkreten Aufbau und der Struktur innerhalb des Schutzumfangs der nachstehenden Ansprüche hinzugefügt werden können.
Beispielsweise ist zwar eine Strahlpartikel- Einblasvorrichtung von einem Zentrifugaltyp in den Ausführungsformen verwendet worden, es kann jedoch statt dessen auch eine Einblasvorrichtung von einem Luftdrucktyp verwendet werden.
Auch wurde ein Winkel von 30º als der Neigungs- bzw. Schrägstellwinkel θ der Strahlpartikel-Einblasvorrichtung 15 zu der Drehrichtung der Kühltrommel 1, 1' von unmittelbar unterhalb der Kühltrommel 1, 1' in den Ausführungsformen verwendet, der Winkel 0 ist aber auch dann angemessen, wenn er 15 bis 50º beträgt, um das Ziehen des Gußstücks und das Bürsten nicht zu stören. Wenn übrigens der Winkel θ weniger als 15º beträgt, kommt es zu einem Problem der Kontaktnahme mit dem gezogenen Gußstück, und wenn er mehr als 50º beträgt, wird ein Auffangen bzw. Wiedergewinnen der Strahlpartikel schwierig, da die eingeblasenen Strahlpartikel durch einen Spalt zwischen der Trommel und der Düse hinunterfallen.
Gemäß dem Doppelwalzen-Stranggießverfahren der vorliegenden Erfindung, wie es oben erläutert wurde, erfolgt der Gießvorgang, während die Strahlpartikel von mindestens zwei Positionen aus kontinuierlich oder intermittierend auf die im wesentlichen gesamte breitseitige Oberfläche der Kühltrommel strahlgeblasen werden, wodurch ohne eine Notwendigkeit der Steuerung der Positionen der Strahlpartikel- Einblasvorrichtung durch Detektieren der Temperaturverteilung im Gußstück, das wie im Stand der Technik gegossen wird, Einbuchtungen in einer niedrigen Dichte und in einer einheitlichen Verteilung auf der Außenumfangsfläche der Kühltrommel durch die Strahlpartikel-Einblasvorrichtung gebildet werden können, während der Gießvorgang erfolgt. Demgemäß kann durch Verwendung des Doppelwalzen- Stranggießverfahrens der vorliegenden Erfindung das Auftreten von Rissen in der gegossenen dünnen Metallplatte verhindert und die Gießmenge pro Zeiteinheit erhöht werden.

Claims

1. Doppelwalzen-Stranggießverfahren, bei dem eine Metallschmelze in einen Metallschmelze-Speicherabschnitt (50), der zwischen einem Paar Kühlwalzen (1, 1'), die Grübchen bzw. Einbuchtungen (D) aufweisen und sich in entgegengesetzten Richtungen zueinander drehen, gegossen wird und eine dünne Metallplatte (40) stromab davon ausgetragen wird,

dadurch gekennzeichnet, dass ein Gießvorgang ausgeführt wird, während Schrot- bzw. Strahlpartikel (30) kontinuierlich von mindestens zwei Stellen aus auf eine gesamte breitseitige Oberfläche (2) jeder Kühlwalze (1, 1') gestrahlt werden, um die Grübchen bzw. Einbuchtungen (D) zu bilden.

2. Doppelwalzen-Stranggießverfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Schrot- bzw. Strahlpartikel (30) mit einer Strahldichte von 0,05 bis 10% gestrahlt werden.

3. Doppelwalzen-Stranggießverfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Schrot- bzw. Strahlpartikel (30) mit einer Ablenkung in einer Drehrichtung der Kühlwalze (1, 1') gestrahlt werden, so dass sie einander nicht stören.

4. Doppelwalzen-Stranggießverfahren, bei dem eine Metallschmelze in einen Metallschmelze-Speicherabschnitt (50), der zwischen einem Paar Kühlwalzen (1, 1'), die Grübchen bzw. Einbuchtungen (D) aufweisen und sich in entgegengesetzten Richtungen zueinander drehen, gegossen wird und eine dünne Metallplatte (40) stromab davon ausgetragen wird,

dadurch gekennzeichnet, dass

ein Gießvorgang ausgeführt wird, während Schrot- bzw. Strahlpartikel (30) intermittierend von mindestens zwei Stellen aus auf eine gesamte breitseitige Oberfläche (2) jeder Kühlwalze (1, 1') gestrahlt werden, um die Grübchen bzw. Einbuchtungen (D) zu bilden,

das Strahlen der Schrot- bzw. Strahlpartikel (30) innerhalb 60 Minuten nach dem Beginn des Gießvorgangs gestartet wird,

eine Pausen-Zeitspanne T, in der die Schrot- bzw. Strahlpartikel (30) intermittierend auf die Oberfläche (2) der Kühlwalze (1, 1') gestrählt werden, auf eine Dauer von 60 Minuten oder weniger festgelegt wird, was durch eine Gleichung wie folgt berechnet wird:

T (min) ≤ 2, 310 g (1 + Σ (Strahldichte (%) · Zahl der Umdrehungen/100) · 100 - 40, und

die Schrot- bzw. Strahlpartikel (30) so gestrahlt werden, dass sich eine kumulative Strahldichte in einem Zyklus auf 40% oder mehr beläuft.

5. Doppelwalzen-Stranggießverfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Schrot- bzw. Strahlpartikel (30) mit sich wiederholenden Zyklusmustern gestrahlt werden, wobei ein Zyklus derart ist, dass eine Strahldichte 0,05% in einem Anfangsstadium des Strahlens, 10% oder mehr zu einer Maximalzeit des Strahlens und 0,05% bis 10% im Endstadium des Strahlens beträgt, und dann eine Strahlpause vorgesehen ist.