EP2111313B1

EP2111313B1 - Verfahren und vorrichtung zum vergiessen von ne-metallschmelzen, insbesondere kupfer oder kupferlegierungen

Info

Publication number: EP2111313B1
Application number: EP08701107.8A
Authority: EP
Inventors: Helmut Ullwer; Hendrik Busch; Lothar Schillinger
Original assignee: MKM Mansfelder Kupfer und Messing GmbH
Current assignee: MKM Mansfelder Kupfer und Messing GmbH
Priority date: 2007-01-20
Filing date: 2008-01-15
Publication date: 2013-11-06
Anticipated expiration: 2028-01-15
Also published as: CA2674134A1; CL2008000167A1; PE20081330A1; US8151866B2; WO2008087002A1; US20100044001A1; EP1946866A1; RU2450890C2; CN101616762A; UA94793C2; RU2009131340A; EP2111313A1; CN101616762B

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zum Vergießen von NE-Metallschmelzen, insbesondere Kupfer oder Kupferleglerungen, zur Herstellung von Flachprodukten mit einer Dicke von mindestens 20 mm, wobei flüssige Metallschmelze aus einem Vertellergefäß (Tundish) mittels eines Abflusselementes in einem definierten Gießwinkel schräg nach unten verlaufend In das Schmelzenbad einer umlaufenden Bandgießkokille eingeleitet wird. Außerdem bezieht sich die Erfindung auf eine zur Durchführung des Verfahrens geeignete Vorrichtung.
Verfahren und Vorrichtungen zur Zuführung einer Metallschmelze aus einem Vertellergefäß bzw. Tundish In eine Kokille sind bereits In verschiedenen Ausführungen bekannt. Die Im Tundish befindliche Schmelze wird mittels eines Gießrohres oder mehrerer Gießrohre in das Schmelzebad, den Pool, der mitlaufenden Bandglegkokille eingeleitet. Das Gleßrohr kann vertikal oder in einem definierten Winkel, geneigt zur Horizontalen, angeordnet sein. Die Gießrohre sollen für eine gleichmäßige und turbulenzarme Verteilung der Schmelze in der Bandgießkokille sorgen. Weiterhin soll durch das Eintauchen der Gießrohre in den Pool und den Austritt der Schmelze unterhalb der Badoberfläche verhindert werden, dass die Schmelzeströmung mit Luftsauerstoff In Kontakt gelangen kann. Durch eine ausreichende Füllstandshöhe im Tundish wird sichergestellt, dass das Gießrohr vollständig mit Schmelze gefüllt ist. Die Strömungsgeschwlndigkeit der Schmelze wird durch den metallostatischen Druck der im Tundish befindlichen Schmelze beeinflusst, in Abhängigkeit vom Gleßwinkel des Gießrohres.
Bel zunehmender Beschleunigung der Schmelze im Gleßrohr wird ein Unterdruck erzeugt, der zu Turbulenzen und Badspiegeischwankungen der im Pool der Bandgleßkokille befindlichen Schmelze führt.
Aus der DE 101 13 026 A1 ist ein Tauchrohr zum Vergießen von Metallschmelze bekannt, das zum Abbau der kinetischen Energie der Schmelze am Tauchrohrauslass eine sich trichterförmlg erweiternde Verwirbelungskammer besitzt. Die beruhigte Schmelze gelangt über seitliche Austrittsöffnungen in den Pool. Das Tauchrohr ist senkrecht angeordnet und besitzt am Übergang vom Rohrabschnitt zur Verwirbelungskammer eine Abrisskante. In der EP 0194 327 A1 ist eine Doppelbandstranggießkokille mit einer Einrichtung zur Regelung der Lage des Gleßsplogels offenbart. Der Tundish Ist über ein rechtwinklig abgebogenes Zwischenrohr mit dem Gleßrohr verbunden. Dieses besteht aus einem waagerecht verlaufenden Abschnitt und einem nach oben abgebogenen Abschnitt, der In die Kokille mündet, wobei die Austrittsöffnung nicht in den Pool eintaucht. Der Schmelzestrom wird bis zum Eintritt In die Kokille, bedingt durch die siphonartige Anordnung von Tundish, Zwischenrohr und Gießrohr, mehrmals umgelenkt.
Aus der EP 1 506 827 A1 ist ein Gießsystem für eine Dünnbrammenkokille mit einem Tundish und einem Tauchgießrohr bekannt, wobei das sich In Strömungsrichtung verjüngende Tauchrohr, schräg nach unten verlaufend, angeordnet ist. Die Austrittsöffnung des Tauchrohres befindet sich unterhalb des Badspiegels der Kokille. Die Ausströmöffnung Ist von einer Lippe überdeckt und so angeordnet, dass die Schmelze mehrmals umgelenkt und quer zur Längsachse der Kokille verteilt wird.
Die bekannten Lösungen, mit geneigt vom Tundish in die tiefer gelegene Kokille veriaufenden Gießrohren erfordern, dass das Gleßrohr voll mit Schmelze gefüllt ist. Auch bei einer geringen Neigung der Gießrohre kommt es aufgrund der Strömungsgeschwindigkeit der unterhalb der Badoberfläche zugeführten Schmelze zu Wirbelblidungen Im Pool, durch die Gasblasen und oxidische und sonstige Verunreinigungen, die sich an der Oberfläche ansammein, in die Schmelze eingespült werden.
Diese verursachen in den herzustellenden Flachprodukten Einschlüsse, die sich negativ auf die Qualität auswirken. Dieses Problem wird noch dadurch verschärft, dass aus der Schmelze während des Abkühl- und Erstarrungsvorganges gelöste Gase freigesetzt werden, die sich Innerhalb des Gießrohres unmittelbar an der benachbarten Wandung ansammein. An diesen Stellen verursachen die Gasblasen ein Abkühlen des Gleßrohrabschniftes, wodurch sich die Gießrohre nach oben biegen und ihre Enden aus dem Pool ragen. Dies führt noch zu einer zusätzlichen Verwirbelung der Schmelze in der Kokille. Da bei einer Anordnung von mehreren Gießrohren diese sich unterschiedlich verbiegen, Ist es nicht möglich, dieses Problem durch Absenken des Tundish zu beheben.
Aus der EP 0 962 271 A1 ist ein Radialstromverteiler zum gleichmäßigen, nicht turbulenten und nicht tropfenden Gießen von geschmolzenem Metall in eine kontinuierliche Metallgießmaschine bekannt
Der Verteiler besteht aus einer Rinne oder einem Kanal mit einer Sohle zur Bildung eines Sumpfes und einem stromabwärts angeordneten konkav ausgebildeten Wehr mit einer schlitzförmigen Öffnung oder einer Überlaufwehrkante. An die Rinne schließt sich eine fächerförmige Schürze an, deren Oberseite auf gleicher Niveauhöhe wie die Überlaufkante liegt. Die Schürze ist waagerecht oder leicht steigend (2°) angeordnet und besitzt überstehende Seitenwände. Das Auslaufende der Schürze Ist als Rampe ausgebildet, die in einem Winkel von etwa 15° nach unten geneigt verläuft. Schürze und Rampe bilden eine offene Gießschnauze. Das untere Ende der Rampe liegt oberhalb des Gießbandes bzw. des Badspiegels der Kokille bzw. Gießvorrichtung. Gemäß einer Ausführungsvariante gelangt die Schmelze ausschließlich durch die Schwerkraft und mit freier Oberfläche In die Kokille. Von Nachteil ist, dass das schmelzflüseige Metall über die gesamte Breite der Rampe In das Schmelzenbad der Gießvorrichtung fällt. Beim Auslauf der Schmelze schnürt sich diese seitlich ein und in der Kokille bzw. Gießvorrichtung werden großräumige Wirbel induziert. Dadurch können Gasblasen oder Verunreinigungen eingespült werden und es entstehen Strömungsmuster im Band, die sich nachteilig auf die Qualität des Endproduktes auswirken.
Aus der DE 29 02 426 A1 ist eine Düse für das Bandgießen bekannt, wobei mehrere als Hohlprofil ausgebildete Ausflussdüsen, bestehend aus hitzebeständigem Werkstoff, nebeneinander in einer Metallhalterung befestigt sind.
In der EP 0635 323 A1 ist eine Düse für eine Stranggießanlage offenbart, wobei die Spitze der Düse aus einer oberen und einer unteren Wand besteht, die mit zwei Seitenwänden verbunden sind, und einen Durchgang mit einem Eingang und einem Ausgang begrenzen. Die inneren Oberflächen der oberen Wand und der unteren Wand des Durchganges haben eine spezielle, symmetrisch zur Mittelachse ausgebildete Form.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zum Vergießen von NE-Metallschmelzen, insbesondere Kupfer oder Kupferlegierungen, zur Herstellung von Flachprodukten mit einer Dicke von mindestens 20 mm, zu schaffen, das eine verbesserte Einleitung der Schmelze In den Pool gewährleistet und das Einspülen von Gasblasen oder Verunreinigungen in die Schmelze der Kokille weltestgehend verhindert. Ferner soll eine zur Durchführung des Verfahrens geeignete Vorrichtung geschaffen werden.
Erfindungsgemäß wird die Aufgabe verfahrenstechnisch durch die im Anspruch 1 angegebenen Merkmale gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen und Welterblidungen der Verfahrensweise sind Gegenstand der Ansprüche 2 bis 4. Zur Durchführung des Verfahrens geeignete Vorrichtungen sind Gegenstand der Ansprüche 5 oder 6. Die Ansprüche 7 bis 15 beziehen sich auf vorteilhafte Ausgestaltungsvarianten der Vorrichtungen.
Gemäß der vorgeschlagenen Verfahrensweise strömt die Schmelze mit freier Oberfläche vom Tundish bis zum Badspiegel der Kokille kontinuierlich in einem definierten Gleßwinkel von bis zu maximal 15°, schräg nach unten verlaufend, entlang des Abflusselementes mit konstanter oder abnehmender Geschwindigkeit und wird ohne weitere Beeinflussung der Strömungsgeschwindigkeit unter die Oberfläche des Pools der Kokille geleitet.
Beim Auftreffen der Schmelze auf die Badoberfläche des Pools entstehende Verwirbelungen werden durch eine die Oberseite des Abflusselementes umgebende Abdeckung an einer flächenmäßigen Ausbreitung innerhalb der Kokille gehindert. Aufgrund der freien Oberfläche der Schmelze Ist ein Freiraum vorhanden, über den sich während des Strömungsverlaufes bildende gasförmige Bestandteile entweichen.
Der Abflussvorgang der Schmelze vom Tundish bis unter die Badoberfläche der Kokille findet in einem Gerinne statt. Unter einem Gerinne ist einerseits ein Abflusselement zu verstehen, bei dem die Strömung nur von einer unteren und seitlichen Begrenzung umgeben ist (sogenanntes offenes Gerinne). Andererseits wird auch ein Rohr, das nur teilgefüllt ist, als Gerinne bezeichnet. Der Strömungsverlauf innerhalb eines Gerinnes erfolgt somit immer mit einer "freien Oberfläche".
Eine Begrenzung der das Abflusselement durchströmenden Menge erfolgt ausschließlich am Einlauf des Abflusselementes durch die vorgegebene Füllstandshöhe im Tundish.
Die flüssige Metallschmelze im Vertellergefäß wird auf einem solchen Niveau gehalten, dass das Abflusselement, Insbesondere, wenn dieses als Rohr ausgebildet ist, mit Schmelze nur teilgefüllt wird. Die Schmelze fließt frei über den Rand des Tundish in das Abflusselement. Der Füllstand im Tundish wird hierzu kontinuierlich überwacht.
Die Strömungsgeschwindlgkeit der aus dem Tundish abfließenden Schmelze wird Im Wesentlichen durch die Schwerkraft bestimmt und ist daher gering. Erforderlichenfalls kann die Strömungsgeschwindigkeit der Schmelze entlang des Abflusselementes noch durch eine raue Oberfläche und/oder mechanische Elemente verringert werden.
Das Abflusselement kann auch so ausgeführt sein, dass sich die Schmelzeströmung in der Breite erweitert.
Das Abflusselement ist in einem Neigungswinkel zur Horizontalen von bis zu maximal 15° angeordnet. Da das Abflusselement nur mit Schmelze tollgefüllt Ist, strömt diese mit einer vergleichsweise geringen Geschwindigkeit In die Kokille. Bedingt durch den in das Schmelzenbad der Kokille eintauchenden, endseitig offenen Abschnitt des Abflusseiementes, der von einer mantetförmigen Abdeckung bzw. Umgrenzung umschlossen bzw. umgeben Ist, gelangt die zufließende Schmelze innerhalb dieses Abschnittes auf die In diesem Abschnitt stehende Schmelze. Durch den Schmelzezufluss verursachte Verwirbelungen spielen sich Innerhalb des von der mantelförmigen Abdeckung umgebenen Abschnittes ab. Die Schmelze gelangt als beruhigte Strömung unter die Oberfläche des Pools der Kokille. Auf der Pooloberfläche außerhalb des besagten Abschnittes kommt es daher zu keiner Ausbildung von Wellen und Wirbein. Folglich werden auch keine Verunreinigungen oder Gasblasen in die Schmelze eingespült. Aufgrund des Freiraumes oberhalb der Oberfläche des zufließenden Schmelzestromes können während der Abkühlung der Schmelze freiwerdende Gase ungehindert abströmen bzw. entweichen. Beim Einsatz bekannter Gießrohre besteht die Gefahr, dass sich diese während der Zuführung von Schmelze nach oben verbiegen. Da die Abflusselemente erfindungsgemäß nur teilweise mit Schmelze gefüllt sind, können sich diese, wenn überhaupt, nur noch an der Unterseite gleichmäßig verbiegen. Durch Absenkung des Tundish lässt sich dies wieder ausgleichen.
Eine zur Durchführung des Verfahrens geeignete Vorrichtung kann entweder mit einem rohrförmigen oder nach oben offenen Abflusselement, einer Rinne, ausgerüstet sein. Gießrohr oder Rinne sind in einem definierten Gießwinkel, schräg nach unten verlaufend, angeordnet und tauchen In das Schmelzenbad einer umlaufenden Bandgleßkokille ein.
Ein geeignetes Gleßrohr besitzt an seinem eintauchenden Ende eine zentrale Austrittsöffnung oder eine exzentrisch nach unten gerichtete Austrittsöffnung. Die Querschnittsfläche der Austrittsöffnung ist mindestens so groß wie die Querschnittsfläche des Gießrohres. Der eintauchende Abschnitt des Gießrohres besitzt mindestens an seiner Oberseite eine die Austrittsöffnung begrenzende Abdeckung.
Eine Rinne weist Im Bereich des Eintritts der Schmelze in das Kokillenbad eine Abdeckung zur Bildung eines umfangseitig geschlossenen Abschnitts auf, als mantelförmige Begrenzung der zentralen Austrittsöffnung.
Die Abdeckung der Rinne erstreckt sich über eine Länge von 40 bis 250 mm, beginnend vom Auslaufende der Rinne. Der abdeckende Abschnitt überragt somit den Badspiegel der Kokille um ca. 20 bis 100 mm. Die mantelförmige Abdeckung kann beispielsweise auch als aufsetzbare Abdeckung ausgeführt sein. Die Querschnittsform der Rinne kann unterschiedlich ausgebildet sein, vorzugsweise hat die Rinne eine halbkreisförmige, halbovale oder rechteckförmige Querschnittsform.
Bei Einsatz eines rohrförmigen Abflusselementes ist dieses so in das Vertellergefäß eingebunden, dass der Metall- bzw. Schmeizespiegel im Vertellergefäß auf einem Niveau gehalten wird, bei dem nur so viel Schmelze abfließen kann, dass das Gießrohr tellgefüllt ist, d.h. die Schmelze mit freier Oberfläche das Rohr durchströmt.
Das Rohr ist Im Betriebszustand vom Beginn der Eintrittsöffnung bis zum Badspiegel mit Schmelze teilgefüllt.
Der eintauchende Abschnitt des Gießrohres ist so ausgebildet, dass die Austrittsöffnung umfangseitig durch die die Abdeckung bildende Rohrwandung begrenzt ist.
Dadurch wird gewährleistet, dass die frei fliegende Schmelze mit freier Oberfläche innerhalb des eintauchenden Abschnittes des Gießrohres auf die Oberfläche von in der Kokille befindlicher Schmelze trifft.
Bei Einsatz eines Gießrohres ist es zweckmäßig, wenn dieses bis zur Einbindung in den Tundish geschlossen Ist, um eine kontrollierte Atmosphäre im Gießrohr zu gewährleisten. In bestimmten Anwendungsfällen kann das Gießrohr oberhalb des eintauchenden Abschnittes, ca. oberhalb von 20 bis 100 mm über dem Badspiegel eine teilweise oder vollständig offene Oberseite aufwelsen oder an der Oberseite eine oder mehrere Öffnungen besitzen. Über diese können sich Innerhalb des eintauchenden Abschnittes bildenden Dämpfe und Gase problemlos entweichen.
Gießrohr oder Rinne können auch so ausgeführt sein, dass sich deren Querschnitt in Strömungsrichtung In der Breite erweitert. Dadurch kann eine weitere Verringerung der Strömungsgeschwindigkeit der Schmeizeströmung erreicht werden.
In Abhängigkeit von der Breite des zu gießenden Bandes sowie der Gleßleistung können über die zu gleßende Bandbreite mehrere Gießrohre oder Rinnen nebeneinander angeordnet sein. Die mit Schmelze in Berührung kommenden Flächen von Gleßrohr oder Rinne sind vorzugsweise aufgeraut oder mit mechanischen Elementen, z.B. in Form von quer zur Strömungsrichtung angeordneten Wehren, versehen. Mittels dieser Maßnahmen kann die Strömungsgeschwindigkeit der Schmelze zusätzlich noch verringert werden.
Gemäß einer weiteren Ausführungsvariante sind Gleßrohr oder Rinne mit einer Wandheizung ausgerüstet.
Das Abflusselement kann in seiner geometrischen Form auch wie eine Giessehnauze ausgebildet sein. Der eintauschende Abschnitt einer Gießschnauze muss jedoch eine Abdeckung in analoge Welse wie bei einer Rinne aufweisen. Vorzugsweise besitzt der eintauchende Abschnitt der Gießschnauze eine Breite, die in etwa der Bandbreite entspricht.
Zur Einhaltung der erforderlichen Füllstandshöhe im Vertellergefäß kann eine Überwachungseinrichtung vorgesehen sein.
Die vorgeschlagene Lösung ist insbesondere zur kontinuierlichen Herstellung von Kupferbändern, mit einer Breite von 800 bis 1500 mm und einer Dicke von 20 bis 50 mm, geeignet.
Die Erfindung soll nachstehend an einigen Beispielen erläutert werden. In der zugehörigen Zeichnung zeigen:

Fig. 1: eine erste Ausführungsvariante der erfindungsgemäßen Vorrichtung in vereinfachter perspektivischer Darstellung,
Fig. 2: eine in Fig. 1 gezeigte Rinne in vergrößerter Darstellung im Querschnitt,
Fig. 3: eine als Gießschnauze ausgebildete Rinne
Fig. 4: die Gießschnauze gemäß Fig. 3 als Seitenansicht und
Fig. 5: eine zweite Ausführungsvariante der erfindungsgemäßen Vorrichtung in vereinfachter perspektivischer Darstellung als Seitenansicht.

In der Fig.1 ist eine Vorrichtung zum kontinulerlichen Gießen von Bändern mittels einer umlaufenden Bandkokille gezeigt. Die Vorrichtung besteht aus einem Tundish bzw. Vertellergefäß 1, das mit flüssiger Metallschmelze bis zur Füllstandshöhe H gefüllt Ist. Die Füllstandhöhe H ist In Fig.1 durch eine gestrichelte Linie angedeutet. In der in Gleßrichtung zeigenden Vorderfront des Tundlsh 1 sind vier rinnenartige Abflusselemente 2 in einem definierten Neigungswinkel von beispielswelse 9° eingebunden, die In das Schmelzenbad (Pool) 4 der Breitbandkokille 3 eintauchen.
Die Breltbandkokille 3 besteht aus einem oberen und einem unteren umlaufenden Gleßband 5, die über Umlenkrollen geführt sind, von denen aus Überslchtilchkeitsgründen In Figur 1 nur das untere Gleßband 5 mit der vorderen Umlenkrolle 6 dargestellt ist.
Die im Tundish bzw. Verteilergefäß 1 befindliche flüssige Metallschmelze wird mittels der Abflusselemente 2 zwischen die Gleßbänder, in den Schmelzensumpf bzw. Pool 4 der Kokille 3, geleitet und zwischen den gekühlten Gleßbändern gehalten. Während des Weitertransportes der sich mit Gleßgeschwindigkeit bewegenden Gießbänder erstarrt die Schmelze unter Bildung des gewünschten Flachproduktes.
Die Gießbänder werden während des Gleßprozesses mittels der Umlenkrollen gespannt. Der Kokillenraum ist an seinen beiden Längsseiten durch nicht näher gezeigte Seitenwände begrenzt, durch die die Breite des zu gießenden Bandes bestimmt wird. Die Kokille 3 Ist in einem Winkel von beispielsweise 9° zur Horizontalen geneigt angeordnet. Die zwischen den Gießbändern 5 befindliche Schmelze wird in Abzugsrichtung bewegt und durch Kühlung zum Erstarren gebracht. Der Füllstand bzw. Badspiegel in der Kokille 3 ist mit dem Bezugszeichen 7 gekennzeichnet. Die Abzugs- bzw. Bandgeschwindigkeit der Gießbänder 5 ist abhängig von der Dicke des zu gießenden Bandes.
Die Zuführung der Schmelze vom Vertellergefäß 1 In die Kokille 3 erfolgt im in Figur 1 gezeigten Beispiel über vier identisch ausgebildete rinnenartige Abflusselemente 2. Diese besitzen an ihrer Einbindungsstelle in das Verteilergefäß 1 einen geschlossenen oberen Abschnitt 8. Die einzelnen Rinnen 2 haben einen rechteckförmigen Querschnitt und erweitern sich In der Breite In Strömungsrichtung. Der untere, in das Kokillenbad 4 eintauchende Abschnitt 9 der Rinne 2 ist mit einer mantelförmigen Abdeckung 10 versehen. Die Abdeckung 10 überragt den Badspiegel 7 um ca. 20 bis 100 mm. Zwischen dem unteren Abschnitt 9 und dem oberen Abschnitt 8 ist die Rinne 2 an ihrer Oberseite offen (Freiraum 11) ausgebildet. Die Abdeckung 10 kann bereits Bestandteil der Rinne sein oder nach Herstellung der Rinne aufgesetzt und befestigt werden. Die Querschnittsform der Rinne kann unterschiedlich sein, wobei sich die rechteckige Form als vorteilhaft erwiesen hat.
In Fig. 2 ist eine Rinne 2 als Einzelteil gezeigt. Die Rinne 2 besitzt einen Boden 12 und zwei schmale Seltenwände 13 sowie eine Austrittsöffnung 25. Zur Verringerung der Strömungsgeschwindigkeit der Schmelzeströmung sind deren Innenseiten aufgeraut. Zusätzlich sind zur weiteren Verringerung der Strömungsgeschwindigkeit mechanische Elemente In Form von In Querrichtung verlaufenden Wehren 14 angeordnet.
In den Figuren 3 und 4 ist eine als Gießschnauze 15 ausgeführte Rinne gezeigt. Diese besitzt eine Breite, die der Breite des zu gießenden Bandes entspricht. Die Gießschnauze Ist in einer an der Vorderfront des Tundish vorgesehenen Öffnung eingesetzt und in einem Winkel zur Horizontalen geneigt angeordnet, analog wie die zuvor beschriebenen Rinnen. Die Gießschnauze 15 weist einen Boden 16 und zwei Seitenwände 17 auf. Der vordere, In den Pool der Kokille eintauchende Abschnitt 18 Ist mit einer Abdeckung 19 vorsehen, die in den Pool der Kokille eintaucht. Die Gießschnauze ist so angeordnet, dass die obere Kante 20 der Abdeckung den Badspiegel der Kokille um 20 bis 100 mm überragt. Die Länge der Abdeckung 19 entspricht in etwa 1/3 der Länge der Gießschnauze. Im vorderen Bereich der Gießschnauze 15 sind auf dem Boden 16 in Querrichtung verlaufende Wehre 14 angeordnet, wie insbesondere In Fig. 4 zu sehen ist.
In Fig. 5 ist eine zweite Ausführungsvariante gezeigt, bei der das Abflusselement als Gießrohr 2' ausgebildet ist. Das Gießrohr 2' Ist Im gleichen Neigungswinkel wie die Rinne 2 in den Tundish 1 eingebunden. Die Kokille 3 ist analog, wie die in Fig.1 gezeigte, ausgeführt. In Fig. 5 sind noch das obere Gleßband 5' und die zugehörige vordere Umlenkrolle 6' zu sehen. Das Gießrohr 2' besitzt am Ende des In den Pool 4 eintauchenden Abschnittes 18 eine Austrittsöffnung 25. Im unteren Abschnitt 18 steht die Schmelze In gleicher Höhe wie der Badspiegel 7. Wesentlich ist, dass das Gießrohr 2' im Betriebszustand nur teilgefüllt ist. Oberhalb des abfließenden Schmelzestromes Im Gießrohr 2' Ist ein sich bis zum Tundish 1 erstreckender Freiraum 21.
Die Eintrittsöffnung 24 des Gießrohres 2' ist an der Verbindungsstelle zum Vertellergefäß 1 so in dieses eingebunden, dass die Füllstandshöhe H Im Vorteilergefäß 1 auf einem Niveau zwischen der Mittelachse X und oberhalb der Unterkante der Eintrittsöffnung 24 des Gleßrohres 2' liegt Die Füllstandhöhe H im Tundish 1 wird konstant auf einem solchen Niveau gehalten, dass die Schmelze nahezu druckios abfließt und im Gießrohr 2' entlang des Strömungsweges zur Oberseite hin ein Freiraum 21 verbleibt. An der Oberseite des Gleßrohres 2' befinden sich mehrere Entgasungsöffnungen, über die während der Schmelzezuführung gebildete Gase entweichen. Somit wird verhindert, dass gasförmige Bestandteile in das Kokillenbad eingeschleust werden können. Die zufließende Schmelze 22 gelangt als flache und beruhigte Strömung mit einer relativ niedrigen Strömungsgeschwindigkeit In das Kokillenbad. Die Strömungsgeschwindigkeit wird im Wesentlichen von der Viskosltät der Schmelze und der Neigung des Gießrohres 2' bzw. der Rinne 2 und der Raulgkelt der Innenwandung beeinflusst. Durch zusätzliche Einbauten, wie In Querrichtung verlaufende Wehre 14, kann die Strömungsgeschwindigkeit weiter reduziert werden. Während des Zufileßens der Schmelze 22 auftretende Verwirbelungen an der Badoberfläche können sich nur Innerhalb des umfangseitig geschlossenen Abschnittes 18 des Gießrohres 2' ausbreiten und nicht flächenmäßig über den gesamten noch flüssigen Badsplegel. In analoger Weise trifft dies auch bei Einsatz einer Rinne zu, da der eintauchende Abschnitt 9 der Rinne 2 von einer Abdeckung 10, 19 umgeben Ist. Das in Figur 5 gezeigte Gießrohr 2' erweitert sich ebenfalls in seiner Breite In Strömungsrichtung. Zusättlich ist das Gießrohr 2' Im unteren Abschnitt noch mit einer Wandhelzung 23 ausgerüstet Der Füllstand im Tundish 1 wird überwacht, wobei kontinuierlich Schmelze In dem Maße zugeführt wird, wie Schmelze über die Abflusselemente 2, 2' In die Kokille abströmt.

Claims

Verfahren zum Vergießen von NE-Metallschmelzen zur Herstellung von Flachprodukten mit einer Dicke von mindestens 20 mm, wobei flüssige Metallschmelze (22) aus einem Verteilergefäß (1) durch Schwerkraft und mit freier Oberfläche kontinuierlich mittels mindestens eines Abflusselementes (2, 2' 15) in das Schmelzenbad einer umlaufenden Bandgießkokille (3) eingeleitet wird, dadurch gekennzeichnet, dass die Schmelze vom Verteilergefäß (1) bis zum Badspiegel der Kokille (3) kontinuierlich in einem definierten Gießwinkel von bis zu maximal 15°, schräg nach unten verlaufend, entlang des Abflusselementes (2, 2' 15) mit konstanter oder abnehmender Geschwindigkeit strömt, ohne weitere Beeinflussung der Strömungsgeschwindigkeit unter die Oberfläche des Pools der Kokille (3) geleitet wird und beim Auftreffen der Schmelze (22) auf die Badoberfläche entstehende Verwirbelungen durch eine die Oberseite des Abflusselementes (2, 2', 15) umgebende Abdeckung (10, 19) an einer flächenmäßigen Ausbreitung innerhalb der Kokille (3) gehindert werden und sich während des Strömungsverlaufes bildende gasförmige Bestandteile über den oberhalb des Schmelzestromes befindlichen Freiraum (11, 21) entweichen.
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die flüssige Metallschmelze (22) im Verteilergefäß (1) auf einem Niveau (H) gehalten wird, dass das Abflusselement (2, 2', 15) mit Schmelze nur teilgefüllt wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Strömungsgeschwindigkeit der Schmelze (22) entlang des Abflusselementes (2, 2', 15) durch eine raue Oberfläche und/oder mechanische Elemente (14) verringert wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass sich die Schmelzeströmung entlang des Abflusselementes (2, 2') in der Breite erweitert.
Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 4, bestehend aus einem Verteilergefäß (1), das mit mindestens einem Abflusselement zum Einleiten der Metallschmelze in das Schmelzenbad einer umlaufenden Bandgießkokille (3) verbunden ist, dadurch gekennzeichnet, dass das Abflusselement als Gießrohr (2') ausgebildet ist, das in einem definierten Gießwinkel von bis zu maximal 15°, schräg nach unten verlaufend, angeordnet ist und an seinem Ende eine zentrale Austrittsöffnung (25) oder eine exzentrisch nach unten gerichtete Austrittsöffnung besitzt, deren Querschnittsfläche mindestens so groß wie die Querschnittsfläche des Gießrohres (2') ist, wobei der in die Kokille eintauchende Abschnitt (18) des Gießrohres (2') mindestens an seiner Oberseite eine die Austrittsöffnung (25) begrenzende Abdeckung (10, 19) besitzt.
Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 4, bestehend aus einem Verteilergefäß (1), das mit mindestens einem Abflusselement zum Einleiten der Metallschmelze in das Schmelzenbad einer umlaufenden Bandgießkokille (3) verbunden ist, dadurch gekennzeichnet, dass das Abflusselement als Rinne (2, 15) ausgebildet ist, die in einem definierten Gießwinkel von bis zu maximal 15°, schräg nach unten verlaufend, angeordnet ist, und im Bereich des Eintritts der Schmelze in das Kokillenbad eine Abdeckung (10, 19) zur Bildung eines umfangseitig geschlossenen Abschnitts (9, 18) aufweist, als mantelförmige Begrenzung einer zentralen Austrittsöffnung.
Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass sich die Abdeckung der Rinne (2, 15) über eine Länge von 40 bis 250 mm erstreckt, beginnend vom Auslaufende der Rinne (2, 15).
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Abdeckung (10, 19) der Rinne (2, 15) als aufsetzbares Bauteil ausgebildet ist.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 6 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Rinne (2) eine halbkreisförmige, halbovale oder rechteckförmige Querschnittsform besitzt.
Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass das Gießrohr (2') oberhalb der Abdeckung (10, 19) eine teilweise oder vollständig offene Oberseite (11) besitzt.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 5 oder 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Oberseite des Gießrohres (2') eine oder mehrere Öffnungen besitzt.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 5 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass sich der Querschnitt von Gießrohr (2') oder Rinne (2) in Strömungsrichtung in der Breite erweitert.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 5 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass über die zu gießende Bandbreite verteilt, mehrere Gießrohre (2') oder Rinnen (2) angeordnet sind.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 5 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass Gießrohr (2') oder Rinne (2, 15) mit mechanischen Elementen (14) zur Verringerung der Strömungsgeschwindigkeit der Schmelze ausgerüstet sind.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 5 bis 14, dadurch gekennzeichnet, dass die Rinne als Gießschnauze (15) ausgebildet ist.