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EP0595058A1 - Vorrichtung zum Bandgiessen aus einem Giessgefäss und einem Paar einen Giessspalt bildenden gekühlten Giessrädern - Google Patents

Vorrichtung zum Bandgiessen aus einem Giessgefäss und einem Paar einen Giessspalt bildenden gekühlten Giessrädern Download PDF

Info

Publication number
EP0595058A1
EP0595058A1 EP93115872A EP93115872A EP0595058A1 EP 0595058 A1 EP0595058 A1 EP 0595058A1 EP 93115872 A EP93115872 A EP 93115872A EP 93115872 A EP93115872 A EP 93115872A EP 0595058 A1 EP0595058 A1 EP 0595058A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
casting
wear
wheels
layer
heat
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
EP93115872A
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Peter Dziura
Christian Bartholdt
Frank Prenger
Herbert Gellenbeck
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Sundwiger Eisenhuette Maschinenfabrik GmbH and Co
Original Assignee
Sundwiger Eisenhuette Maschinenfabrik GmbH and Co
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Sundwiger Eisenhuette Maschinenfabrik GmbH and Co filed Critical Sundwiger Eisenhuette Maschinenfabrik GmbH and Co
Publication of EP0595058A1 publication Critical patent/EP0595058A1/de
Withdrawn legal-status Critical Current

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Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B22—CASTING; POWDER METALLURGY
    • B22D—CASTING OF METALS; CASTING OF OTHER SUBSTANCES BY THE SAME PROCESSES OR DEVICES
    • B22D11/00—Continuous casting of metals, i.e. casting in indefinite lengths
    • B22D11/06—Continuous casting of metals, i.e. casting in indefinite lengths into moulds with travelling walls, e.g. with rolls, plates, belts, caterpillars
    • B22D11/0637—Accessories therefor
    • B22D11/0648—Casting surfaces
    • B22D11/0651—Casting wheels
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B22—CASTING; POWDER METALLURGY
    • B22D—CASTING OF METALS; CASTING OF OTHER SUBSTANCES BY THE SAME PROCESSES OR DEVICES
    • B22D11/00—Continuous casting of metals, i.e. casting in indefinite lengths
    • B22D11/06—Continuous casting of metals, i.e. casting in indefinite lengths into moulds with travelling walls, e.g. with rolls, plates, belts, caterpillars
    • B22D11/0637—Accessories therefor
    • B22D11/064—Accessories therefor for supplying molten metal

Definitions

  • the invention relates to a device for tape casting, consisting of a casting vessel with wear-resistant and heat-insulating lining and a pair of forming a casting gap, cooled casting wheels, the shells and end faces of which are sealed against melt outflow of the casting vessel.
  • the melt is poured vertically between two cooled casting wheels of the same length, which laterally seal the melt sump between the casting wheels on their flat end faces.
  • the melt is fed essentially horizontally between two casting wheels of different lengths via a casting vessel (EP 0 198 669 B1).
  • the casting vessel lies tightly with its melt outflow on the jacket of the lower longer casting wheel, leaving a small gap that does not allow any melt, while the upper, shorter casting wheel is arranged in the melt outflow of the casting vessel and is immersed in the melt.
  • the problem with both devices is the structure on the end faces of the Casting wheels.
  • the cooling wheels grow with their end faces during casting due to the thermal expansion of the casting wheels into the insulation boards.
  • the resulting abrasion of the insulation or sealing panels causes contamination of the melt, especially in the edge area.
  • the smaller upper casting wheel with lateral (axial) play is arranged in the outlet area of the tundish. Through this game, the end faces of the smaller casting wheel are wetted with melt, with the result that fins are formed there, which cause problems in the further processing of the cast strip.
  • the invention has for its object to provide a device for strip casting, in which thermal expansion of the casting wheels do not have a detrimental effect on the strip quality, especially in the edge area.
  • edge zones of the casting wheels lying between the end faces and the shells are conical and the wear-resistant and heat-insulating lining of the casting vessel at least in the area of the side walls adjacent to the end faces of the casting wheels from a inner wear-resistant layer, which extends only to the edge of the cylindrical part of the casting wheels, and consists of an outer heat-insulating layer which is adapted in shape to the conical edge zones and is designed as a surface-fitting, sliding seal.
  • the outer heat-insulating layer preferably envelops the inner wear-resistant layer.
  • the two-ply lining provides the option of choosing a material for each ply that is best suited to local stresses.
  • the heat-insulating material of the seal is protected from premature wear by the melt from the inner wear-resistant but less heat-insulating layer. Since the heat-insulating material extends to the conical part of the shells of the casting wheels, there is very good heat insulation between the end faces of the cooled casting wheels and the side walls of the casting vessel, so that there is no increased heat removal from the melt in the peripheral zones.
  • Suitable materials for the wear-resistant layer are, for example, clay graphite and for the heat-insulating layer, for example Kaowool.
  • the special design of the seal on the conical edge zones ensures that the wear-resistant inner layer prevents the abrasion of the outer layer from getting into the melt as a result of the axial thermal expansion of the casting wheels.
  • the radial thermal expansion of the casting wheels is compensated for by adjusting the tundish. The extent of this adjustment is determined, for example, by the continuous measurement of the casting gap.
  • the device consists of two cooled casting wheels 1, 2 and a casting vessel 3.
  • the casting wheels 1, 2 have the same axial length and preferably different diameters. Both casting wheels 1, 2 have conical edge zones 1c, 2c between their end faces 1a, 2a and their jackets 1b, 2b. The casting wheels 1, 2 are arranged at a short distance from one another. Melt from the casting vessel 3 is fed into the gap 4 thus formed.
  • the casting vessel 3 is designed as a tundish. Melt is fed into the vessel 3 via a dip tube 5.
  • the casting vessel 3 consists of a metal trough 3a, which is provided with a two-layer lining 3b, 3c both on the bottom and on the sides. While the inner layer 3c consists of a wear-resistant ceramic material, the outer layer consists of a heat-insulating soft ceramic material. This heat insulating material also forms a cover 3d of the vessel.
  • the casting vessel 3 is brought close to the jacket 1b of the lower casting wheel 1 with its bottom lining 3b, 3c except for a narrow gap 4a, so that the Melt S cannot flow downwards.
  • the two-layer lining 3b, 3c extends to the casting gap 4.
  • the wear-resistant layer 3c tapers from one side in such a way that its tip coincides with the edge of the cylindrical jacket 2b.
  • the shape of the highly heat-insulating outer layer 3b protrudes and thus forms a gasket which lies flat against the conical edge zone 2c of the casting wheel 2.
  • the heat-insulating layer 3b is adapted to the contour of the casting wheels 1 and 2 in the cold state.
  • the radial and axial expansion to be determined up to the thermal equilibrium state is compensated for by measuring and tracking the desired gap 4a between the casting wheel jacket 1b and the tundish 3 and thus compensating for the radial expansion .DELTA.r.
  • the axial expansion is absorbed by the conical, heat-insulating but not wear-resistant layer 3b due to abrasion, which, however, cannot get into the melt S because of the sealing, highly wear-resistant lining 3c.
  • the heat-insulating layer 3b extends practically up to the melt S, but is protected from direct contact with the melt S by the highly wear-resistant layer 3c. This results in a permanent seal combined with particularly good thermal insulation of the casting vessel 3 on its two sides in the region of the edge zones of the casting wheels 1, 2.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Continuous Casting (AREA)

Abstract

Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zum Bandgießen aus einem Gießgefäß (3) und einem Paar einen Gießspalt bildenden gekühlten Gießrädern (1, 2). Zur besseren stirnseitigen Abdichtung des Gießgefäßes (3) an den Gießrädern (1, 2) sind die Randzonen (1c, 2c) der Gießräder (1, 2) konisch ausgebildet und eine zweilagige verschleißfeste und wärmeisolierende Auskleidung (3b,3c) reicht mit ihrer verschleißfesten inneren Lage (3c) bis an den Rand des zylindrischen Mantels (1b, 2b) eines jeden Kühlrades (1, 2), während die äußere wärmeisolierende Lage (3b) flächig bis an die konischen Randzonen (2c) heranreicht. Durch die wärmeisolierende Lage (3b) wird ein intensiver Wärmeabfluß aus der Schmelze (S) in die Gießräder vermieden und infolge der Gießradtemperatur auftretende axiale Ausdehnungen werden durch Verschleiß der Lage (3b) aufgenommen. Durch die verschleißfeste innere Lage (3c) bleibt die Schmelze (S) frei von Abrieb. <IMAGE>

Description

  • Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zum Bandgießen, bestehend aus einem Gießgefäß mit verschleißfester und wärmeisolierender Auskleidung und aus einem Paar einen Gießspalt bildenden, gekühlten Gießrädern, deren Mäntel und Stirnseiten gegenüber einem Schmelzenausfluß des Gießgefäßes abgedichtet sind.
  • Für das Bandgießen mit zwei gekühlten Gießrädern gibt es zwei unterschiedliche Verfahren. Bei einem Verfahren wird die Schmelze vertikal zwischen zwei gekühlte Gießräder gleicher Länge gegossen, die an ihren ebenen Stirnseiten durch Dämmplatten den Schmelzensumpf zwischen den Gießrädern seitlich abdichten. Bei dem anderen Verfahren wird die Schmelze im wesentlichen horizontal zwischen zwei unterschiedlich langen Gießrädern über ein Gießgefäß zugeführt (EP 0 198 669 B1). Das Gießgefäß liegt mit seinem Schmelzenausfluß am Mantel des unteren längeren Gießrades unter Belassung eines geringen, keine Schmelze durchlassenden Spaltes, dicht an, während das obere kürzere Gießrad im Schmelzenausfluß des Gießgefäßes angeordnet ist und in die Schmelze eintaucht. Problematisch bei beiden Vorrichtungen ist der Aufbau an den Stirnseiten der Gießräder. Bei der Vorrichtung nach dem Vertikalgießverfahren wachsen die Kühlräder mit ihren Stirnseiten beim Gießen infolge der Wärmeausdehnung der Gießräder in die Dämmplatten hinein. Der dadurch entstehende Abrieb der Dämm- beziehungsweise Dichtplatten bewirkt eine Verunreinigung der Schmelze insbesondere im Randbereich. Bei der Vorrichtung nach dem Horizontalgießverfahren ist im Auslaufbereich des Tundishes das kleinere obere Gießrad mit seitlichem (axialem) Spiel angeordnet. Durch dieses Spiel werden die Stirnseiten des kleineren Gießrades mit Schmelze benetzt, mit der Folge, daß dort Finnen entstehen, die Probleme bei der Weiterverarbeitung des gegossenen Bandes verursachen.
  • Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung zum Bandgießen zu schaffen, bei der Wärmeausdehnungen der Gießräder sich nicht schädlich auf die Bandqualität, insbesondere im Randbereich, auswirken.
  • Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß bei einer Vorrichtung der eingangs genannten Art dadurch gelöst, daß die zwischen den Stirnseiten und den Mänteln liegenden Randzonen der Gießräder konisch ausgebildet sind und die verschleißfeste und wärmeisolierende Auskleidung des Gießgefäßes zumindest im Bereich der an den Stirnseiten der Gießräder anliegenden Seitenwände aus einer inneren verschleißfesten, nur bis zum Rand des zylindrischen Teils der Gießräder reichenden Lage und aus einer äußeren wärmeisolierenden Lage besteht, die in der Form den konischen Randzonen angepaßt und als daran flächig anliegende, schleifende Dichtung ausgebildet ist.
  • Vorzugsweise hüllt die äußere wärmeisolierende Lage die innere verschleißfeste Lage ein.
  • Bei der erfindungsgemäßen Vorrichtung ist durch die Zweilagigkeit der Auskleidung die Möglichkeit gegeben, für jede Lage ein Material zu wählen, das für die örtlichen Beanspruchungen am besten geeignet ist. Das wärmeisolierende Material der Dichtung wird dabei vor einem vorzeitigen Verschleiß durch die Schmelze von der inneren verschleißfesten aber weniger wärmeisolierenden Lage geschützt. Da das wärmeisolierende Material bis zu dem konischen Teil der Mäntel der Gießräder reicht, ergibt sich eine sehr gute Wärmeisolierung zwischen den Stirnseiten der gekühlten Gießräder und den Seitenwänden des Gießgefäßes, so daß es nicht zu einem erhöhten Wärmeentzug aus der Schmelze in den Randzonen kommt. Geeignete Materialien für die verschleißfeste Lage sind zum Beispiel Tongraphit und für die wärmeisolierende Lage zum Beispiel Kaowool.
  • Durch die besondere Ausbildung der Abdichtung an den konischen Randzonen ist gewährleistet, daß die verschleißfeste innere Lage verhindert, daß der Abrieb der äußeren Lage infolge der axialen Wärmeausdehnung der Gießräder in die Schmelze gelangt. Die radiale Wärmeausdehnung der Gießräder wird durch eine Verstellung des Tundishes kompensiert. Das Maß dieser Verstellung wird beispielsweise durch die kontinuierliche Messung des Gießspaltes ermittelt.
  • Im folgenden wird die Erfindung anhand einer ein Ausführungsbeispiel darstellenden Zeichnung näher erläutert. Im einzelnen zeigen:
    • Figur 1
    eine Vorrichtung zum Bandgießen in Seitenansicht und teilweise im Schnitt,
    Figur 2
    die Vorrichtung gemäß Figur 1 in Ansicht aus Richtung des Pfeiles P der Figur 1,
    Figur 3
    die Vorrichtung gemäß Figur 1 in einem vergrößerten Ausschnitt im Schnitt nach der Linie I-I der Figur 1.
    Figur 4
    die Vorrichtung gemäß Figur 1 und in der Darstellung der Figur 1 in einem vergrößerten Ausschnitt Q.
  • Die Vorrichtung besteht aus zwei gekühlten Gießrädern 1,2 und einem Gießgefäß 3.
  • Die Gießräder 1,2 haben die gleiche axiale Länge und vorzugsweise unterschiedliche Durchmesser. Beide Gießräder 1,2 haben zwischen ihren Stirnseiten 1a,2a und ihren Mänteln 1b,2b konisch ausgebildete Randzonen 1c,2c. Die Gießräder 1,2 sind mit einem geringen Abstand voneinander angeordnet. In den so gebildeten Spalt 4 wird Schmelze aus dem Gießgefäß 3 zugeführt.
  • Das Gießgefäß 3 ist als Tundish ausgebildet. In das Gefäß 3 wird über ein Tauchrohr 5 Schmelze zugeführt. Das Gießgefäß 3 besteht aus einer Metallwanne 3a, die mit einer zweilagigen Auskleidung 3b,3c sowohl am Boden als auch an den Seiten versehen ist. Während die innere Lage 3c aus einem verschleißfesten keramischen Material besteht, besteht die äußere Lage aus einem wärmeisolierenden weichen keramischen Material. Dieses wärmeisolierende Material bildet auch eine Abdeckung 3d des Gefäßes.
  • Das Gießgefäß 3 ist mit seiner bodenseitigen Auskleidung 3b,3c bis auf einen engen Spalt 4a dicht an den Mantel 1b des unteren Gießrades 1 herangeführt, so daß die Schmelze S nach unten nicht wegfließen kann. An den Stirnseiten 1a,2a der beiden Gießräder reicht die zweilagige Auskleidung 3b,3c bis zum Gießspalt 4. In den an den Gießrädern 1,2 angrenzenden Rändern hat sie die vergrößert in Figur 3 dargestellte Form. Die verschleißfeste Lage 3c verjüngt sich von einer Seite aus derart, daß ihre Spitze mit dem Rand des zylindrischen Mantels 2b zusammenfällt. In den von der konischen Randzone 2c des Gießrades 2 und der gegenüberliegenden schrägen Fläche der verschleißfesten Auskleidung 3c gebildeten Zwickel ragt die hier in der Form angepaßte hochwärmeisolierende äußere Lage 3b hinein und bildet somit eine flächig an der konischen Randzone 2c des Gießrades 2 anliegende Dichtung. Die wärmeisolierende Lage 3b wird im kalten Zustand der Kontur der Gießräder 1 und 2 angepaßt.
  • Die bis zum thermischen Gleichgewichtszustand festzustellende radiale und axiale Ausdehnung wird dadurch kompensiert, daß der gewünschte Spalt 4a zwischen dem Gießradmantel 1b und dem Tundish 3 gemessen und nachgefahren und somit die radiale Ausdehnung Δ r kompensiert wird. Die axiale Ausdehnung wird von der konisch anliegenden, wärmeisolierenden aber nicht verschleißfesten Lage 3b durch Abrieb aufgenommen, der wegen der abdichtenden hochverschleißfesten Auskleidung 3c aber nicht in die Schmelze S gelangen kann. Die wärmeisolierende Lage 3b ragt praktisch bis an die Schmelze S heran, wird aber vor einem unmittelbaren Kontakt mit der Schmelze S durch die hochverschleißfeste Lage 3c geschützt. Das ergibt eine dauerhafte Abdichtung verbunden mit einer besonders guten Wärmeisolierung des Gießgefäßes 3 an dessen beiden Seiten im Bereich der Randzonen der Gießräder 1,2.
    • Bezugszeichenliste
    • 1
    Gießrad unten
    1a
    Stirnseiten zu 1
    1b
    Mantelfläche zu 1
    1c
    konische Randzonen zu 1
    2
    Gießrad oben
    2a
    Stirnseiten zu 2
    2b
    Mantelflächen zu 2
    2c
    konische Randzonen zu 2
    3
    Gießgefäß (Tundish)
    3a
    Metallwanne
    3b
    Auskleidung wärmeisolierend
    3c
    Auskleidung verschleißfest
    3d
    Abdeckung
    3e
    Führung zu 3
    4
    Gießspalt
    4a
    Dichtspalt
    5
    Tauchrohr (Schmelzenzuführung)
    6
    Band
    S
    Schmelze
    Q
    Einzelheit zu 4a
    Δ r
    radiale Ausdehnung des Gießrades 2
    Δ L
    axiale Ausdehnung des Gießrades 2
    P
    Ansichtsrichtung

Claims (2)

  1. Vorrichtung zum Bandgießen bestehend aus einem Gießgefäß (3) mit einer verschleißfesten und wärmeisolierenden Auskleidung (3b,3c) und aus einem Paar einen Gießspalt (4) bildenden, gekühlten Gießrädern (1,2), deren Mäntel (1b,2b) und Stirnseiten (1a,2a) gegenüber einem Schmelzenausfluß des Gießgefäßes (3) abgedichtet sind,
    dadurch gekennzeichnet, daß die zwischen den Stirnseiten (1a,2a) und den Mänteln (1b,2b) liegenden Randzonen (1c,2c) der Gießräder (1,2) konisch ausgebildet sind, und die verschleißfeste und wärmeisolierende Auskleidung (3b,3c) des Gießgefäßes (3) zumindest im Bereich der an den Stirnseiten (1,2a) der Gießräder (1,2) anliegenden Seitenwände aus einer inneren verschleißfesten, nur bis zum Rand des zylindrischen Mantels (1b,2b) der Gießräder (1,2) reichenden Lage (3c) und aus einer äußeren, wärmeisolierenden Lage (3b) besteht, die in der Form den konischen Randzonen (1c,2c) angepaßt und als daran flächig anliegende, schleifende Dichtung ausgebildet ist.
  2. Vorrichtung nach Anspruch 1,
    dadurch gekennzeichnet, daß die wärmeisolierende Lage (3b) die innere Lage (3c) einhüllt.
EP93115872A 1992-10-10 1993-10-01 Vorrichtung zum Bandgiessen aus einem Giessgefäss und einem Paar einen Giessspalt bildenden gekühlten Giessrädern Withdrawn EP0595058A1 (de)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE4234255 1992-10-10
DE19924234255 DE4234255C2 (de) 1992-10-10 1992-10-10 Vorrichtung zum Bandgießen aus einem Gießgefäß und einem Paar einen Gießspalt bildenden gekühlten Gießrädern

Publications (1)

Publication Number Publication Date
EP0595058A1 true EP0595058A1 (de) 1994-05-04

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ID=6470198

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Application Number Title Priority Date Filing Date
EP93115872A Withdrawn EP0595058A1 (de) 1992-10-10 1993-10-01 Vorrichtung zum Bandgiessen aus einem Giessgefäss und einem Paar einen Giessspalt bildenden gekühlten Giessrädern

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EP (1) EP0595058A1 (de)
DE (1) DE4234255C2 (de)

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Also Published As

Publication number Publication date
DE4234255A1 (de) 1994-04-14
DE4234255C2 (de) 1994-09-15

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