Verfahren zum Herstellen eines Metallstranges, insbesondere in Form eines Bandes oder Profils durch Giessen und Vorrichtung zur Durchführung dieses Verfahrens

Abstract

 Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Gießen von Metallsträngen, insbesondere in Form von Bändern. Das aus einer Schlitzdüse (2) austretende schmelzflüssige Metall wird auf eine an der Schlitzdüse (2) vorbeibewegte Kühlfläche eines Kühlkörpers (1) aufgetragen. Unter Berücksichtigung des Erstarrungsgesetzes wird beim Angießen die bandauslaufseitige Düsenlippe von einem kleinsten Abstand von der Kühlfläche auf den gewünschten endgültigen Abstand derart allmählich vergrö-Bert, daß der freie Spalt zwischen der sich keilförmig ausbildenden Erstarrungsfront des gegossenen Bandes (7) und der Düsenlippe (5) ausreichend klein bleibt, um ein unkontrolliertes Ausfließen des schmelzflüssigen Metalls durch den Spalt zu verhindern. Der stirnseitige Rand der Schlitzdüse (2) kann über ein oder mehrere Gaskissen auf der Kühlfläche und der freien Oberfläche des gegossenen Stranges abgestützt sein.

Beschreibung

[0001] Verfahren zum Herstellen eines Metallstranges, insbesondere in Form eines Bandes oder Profils durch Gießen und Vorrichtung zur Durchführung dieses Verfahrens

[0002] Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zum Herstellen eines Metallstranges, insbesondere in Form eines Bandes oder Profils, bei dem das schmelzflüssige Metall aus einer insbesondere als Schlitzdüse ausgebildeten Düse auf die Kühlfläche von einem an der Düse mit engem Spalt vorbeibewegtem Kühlkörper aufgebracht wird.

[0003] Bei einem bekannten Gießverfahren dieser Art (EP 0 026 812 B1) bildet sich im Bereich der mit engem Abstand und parallel zur Kühlfläche angeordneten Düsenstirnfläche der Schlitzdüse eine keilförmige Erstarrungsfront aus. Damit während des Gießens kein schmelzflüssiges Metall unkontrolliert ausfließt, wird von vornherein der freie Spalt zwischen den Düsenlippen und der Kühlfläche des Kühlkörpers so klein gewählt, daß die Erstarrung an der kühlflächeneinlaufseitigen Düsenlippe praktisch abgeschlossen ist bzw. die Viskosität des schmelzflüssigen Metalls ausreicht, ein freies Ausfließen des schmelzflüssigen Metalls durch den Spalt zu verhindern. Zum Gießen dickerer Bänder (über 0,1mm) ist dieses Verfahren nicht geeignet, weil die Gefahr besteht, daß vor allem an der kühlflächeneinlaufseitigen Düsenlippe, wo das schmelzflüssige Metall den größten freien Querschnitt vorfindet, schmelzflüssiges Metall zwischen dieser Düsenlippe und der Kühlfläche austritt.

[0004] Eine weitere Schwierigkeit beim Herstellen von Bändern durch Gießen besteht darin, daß sich die Bänder nicht mit engen Dickentoleranzen herstellen.lassen. Wird aus einer in Bewegungsrichtung der Kühlfläche derart engen Schlitzdüse gegossen, daß der größte Teil der Banderstarrung auf der bewegten Kühlfläche außerhalb der Schlitzdüse stattfindet, dann lassen sich enge Dickentoleranzen kaum einhalten, weil sich während des Gießprozesses am Düsenschlitz Druck- und Temperaturschwankungen ergeben. Durch eine Anpassung der Kühlflächengeschwindigkeit und/oder Einstellen des bandauslaufseitigen Düsenlippenabstandes von der Kühlfläche lassen sich die Banddickenschwankungen nur teilweise und zeitverzögert nachregeln. Praktisch nicht korrigierbare Abweichungen von der Solldicke entstehen an den Bandrändern, weil das schmelzflüssige Metall außerhalb der Schlitzdüse seitlich abfließen kann. Deshalb müssen solche Bänder regelmäßig nachgewalzt werden. Durch das Nachwalzen ändert sich aber das Gefüge des Bandes, was für manche Verwendungen nicht erwünscht ist. (EP 0 040 069 A1 und EP 0 040 073 A1):

[0005] Ein weiteres Problem beim Gießen von Band besteht darin, daß von der einlaufseitigen Düsenlippe aus an der bewegten Kühlfläche anhaftende Kondensat- und Gasperlen unter das auf die Kühlfläche aufgebrachte schmelzflüssige Metall eingeschleppt werden, die infolge der dabei stattfindenden Erwärmung sich ausdehen und deshalb zu einer Beeinträchtigung der Glätte der Bandoberfläche führen. Um die Glätte zu verbessern, ist es bekannt, die Kühlfläche vor der Düse zu erwärmen und darauf befindliche Kondensat-und Gasperlen durch Absaugen zu entfernen (DE-OS 29 50 406).

[0006] Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Herstellen eines Metallstranges, insbesondere eines Metallbandes durch Gießen zu schaffen, mit dem bzw. mit der es möglich ist, Stränge in engen Toleranzen und Bänder mit Bandstärken bis mindestens 1,6 mm Dicke in engen Dickentoleranzen bei nahezu beliebig großer Bandbreite herzustellen.

[0007] Diese Aufgabe wird nach dem erfindungsgemäßen Verfahren dadurch gelöst, daß unter Berücksichtigung der sich beim Angießen auf die bewegliche Kühlfläche des Kühlkörpers im Bereich der Düse keilförmig aufbauenden Erstarrungsfront und unter Anpassung der Geschwindigkeit der Kühlfläche der freie Spalt zwischen der auslaufseitigen Düsenlippe und gegebenenfalls den seitlichen Düsenlippen von einem ein unkontrolliertes Ausfließen des schmelzflüssigen Metalls verhindernden kleinen Anfangswert allmählich auf den dem gewünschten Strangmaß, insbesondere der Banddicke entsprechenden, ebenfalls ein unkontrolliertes Ausfließen des schmelzflüssigen Metalls verhindernden Endwert vergrößert wird.

[0008] Bei einem teilweise alternativen Verfahren wird die Aufgabe dadurch gelöst, daß unter Berücksichtigung der sich beim Angießen auf den von unten nach oben bewegten Kühlflächenteil des Kühlkörpers im Bereich der Düse keilförmig aufbauenden Erstarrungsfront der Schmelzbadspiegel zwischen der Kühlfläche des Kühlkörpers und der seitlich neben dem Kühlkörper angeordneten Düse allmählich bis zur die Strangdicke bestimmenden auslaufseitigen Düsenlippe derart angehoben wird, daß, wenn der Schmelzbadspiegel die auslaufseitige Düsenlippe erreicht, der freie Spalt zwischen der Erstarrungsfront und der auslaufseitigen Düsenlippe ausreichend klein ist, um ein unkontrolliertes Ausfließen des schmelzflüssigen Metalls zu verhindern.

[0009] Bei beiden Verfahren erfolgt das Vergrößern des Abstandes der auslaufseitigen Düsenlippe gegenüber dem Kühlkörper bzw. das allmähliche Anheben des Badspiegels in Abhängigkeit von der Erstarrungsfront. Dabei werden verschiedene Einflußgrößen, wie die gewünschte Strangdicke, die Düsenweite (lichter Abstand der beiden Düsenlippen) und die Geschwindigkeit des Kühlfläche berücksichtigt. Diese verschiedenen Einflußfaktoren sind im Erstarrungsgesetz .

miteinander verknüpft, wobei d = Strangdicke, w = Düsenweite in Bewegungsrichtung der Kühlfläche, v = Geschwindigkeit der Kühlfläche und A ein Proportionalitätsfaktor zwischen 0,1 und 0,8 sind.

[0010] Da bei der Erfindung vom Gießbeginn an das Erstarrungsgesetz berücksichtigt wird, ist gewährleistet, daß es nicht zu einem unkontrollierten bzw. unerwünschten Ausfließen von schmelzflüssigem Metall aus dem Bereich der Düse und der Kühlfläche kommt. Sofern auch nach dem Angießen die Geschwindigkeit der Kühlfläche des Kühlkörpers derart eingestellt wird, daß die Erstarrungsfront innerhalb der Düse bleibt, ist auch gewährleistet, daß der Strang bzw. das Band derart enge Toleranzen hat, die bei bekannten Verfahren nicht erreicht werden können.

[0011] Mit dem erfindungsgemäßen Verfahren ist es auch möglich, mehrlagige, vorzugsweise kristallin erstarrende Bänder aus verschiedenen Metallen oder verschiedenen Metalllegierungen herzustellen, deren Lagen besonders innig miteinander verbunden sind. Als Beispiele für solche Bänder werden Bimetallbänder, aber auch plattierte Bänder, das sind Bänder mit dünnen Deckschichten, genannt. Um solche Bänder nach dem erfindungsgemäßen Verfahren herzustellen, wird auf die kühlflächenabgewandte Oberfläche des gegossenen Metallbandes aus einer in Bewegungsrichtung der Kühlfläche unmittelbar vor der einen Düse angeordneten weiteren Düse in der gleichen Art wie aus der einen Düse schmelzflüssiges Metall aufgebracht. Dabei sollte das schmelzflüssige Metall aus der weiteren Düse auf das an der Oberfläche noch schmelzflüssige Metallband aus der ersten Düse aufgebracht werden. Auf diese Art und Weise lassen sich auch Bänder mit mehr als zwei Lagen herstellen.

[0012] Um bei der Herstellung solcher mehrlagigen Bändern Fehler an der Grenzschicht zwischen den Lagen zu verhindern, sollte die kühlflächenabgewandte Oberfläche des jeweils unteren Metallbandes vor oxydierenden Einflüssen bis zum Aufbringen des weiteren schmelzflüssigen Metalls geschützt werden.

[0013] Weiterhin ermöglicht das erfindungsgemäße Verfahren die Herstellung eines aus mehreren Teilstreifen bestehenden Bandes. Nach einer darauf gerichteten Ausgestaltung der Erfindung wird auf die bewegte Kühlfläche unmittelbar neben dem schmelzflüssigen Metall aus der einen Düse schmelzflüssiges Metall aus einer oder mehreren weiteren Düsen in der gleichen Weise wie aus der einen Düse derart aufgebracht, daß die aus den Düsen austretenden Metalle in ihrer schmelzflüssigen Phase im Bereich ihrer Grenzzone bzw. Grenzzonen zusammengeführt werden.

[0014] Mit dem erfindungsgemäßen Verfahren lassen sich aber nicht nur mehrlagige Bänder aus verschiedenen Metallen oder Metalllegierungen sondern auch besonders dicke Metallbänder aus gleichem Metall herstellen. Insbesondere ist es möglich, besonders dickes, amorphes Metallband herzustellen. Hierzu durchläuft beim Übereinandergießen von mehreren Lagen aus gleichem Metall nach dem Gießen einer jeden Lage das Band eine Kühlstrecke, bevor die nächste Lage aufgegossen wird. Bei dieser Ausgestaltung ist es wichtig, daß die einzelnen Lagen nicht zu dick sind, da sonst die für eine amorphe Erstarrung notwendige rasche Abkühlung trotz der vorgesehenen Kühlstrecken nicht stattfinden kann. Auf diese Art und Weise läßt sich über die Anzahl der Lagen ein verhältnismäßig dickes Band mit überwiegend amorpher Struktur herstellen.

[0015] Beim Übergießen von mehreren Lagen sollte im Bereich jeder Kühlstrecke die kühlflächenabgewandte Oberfläche der einzelnen Lage unter einer Schutzgasatmosphäre stehen oder dieser Bereich zumindest teilevakuiert sein, damit sich keine störenden Grenzschichten zwischen den einzelnen Lagen bilden können.

[0016] Eine günstige Bemessung für die Länge der Kühlstrecke liegt beim 0,8 - 16fachen der Weite der jeweils vorgeordneten Düse in Bewegungsrichtung der Kühlfläche des Kühlkörpers.

[0017] Zur Herstellung besonders dicker Metallbänder eignet sich eine Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Verfahrens, die dadurch gekennzeichnet ist, daß unter Verzicht auf die auslaufseitige Düsenlippe das schmelzflüssige Metall zwischen die bewegten Kühlflächen von zwei entsprechend der sich aufbauenden Erstarrungsfront in ihrem gegenseitigen Abstand einstellbaren Kühlkörpern gegossen wird, wobei die Funktion der fehlenden auslaufseitigen Düsenlippe für das auf jeder Kühlfläche gegossene Metall von der keilförmigen Erstarrungsfront des jeweils anderen Stranges ausgeübt wird.

[0018] Auch bei dieser Ausgestaltung der Erfindung kann über den Abstand der beiden Kühlflächen und ihrer Geschwindigkeit erreicht werden, daß kein schmelzflüssiges Metall unkontrolliert ausfließt. Durch Vergrößern des Abstandes unter Anpassung der Geschwindigkeit wird endlich die gewünschte Strangdicke erhalten. Auch in diesem Fall verläßt das Band mit engen Toleranzen den Bereich der Kühlkörper. Bei diesem ausgestalteten Verfahren sind die beiden Lagen des Stranges besonders innig miteinander verbunden, da sie aus einem Schmelzbad geschaffen sind. Es ist aber auch möglich, mit diesem Verfahren Stränge aus verschiedenen Metallen herzustellen. In diesem Fall braucht lediglich der Spalt zwischen den beiden Kühlflächen aus verschiedenen Schlitzdüsen gespeist zu werden.

[0019] Gegenstand der Erfindung ist ferner eine Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens zum Gießen von Metallsträngen in Form von Bändern oder Profilen, bestehend aus einer insbesondere als Schlitzdüse ausgebildeten Düse, die mit einem Vorratsbehälter für schmelzflüssiges Metall verbunden ist, und einem Kühlkörper, auf dessen mit engem Spalt vor und insbesondere geneigt zur Stirnseite der Düse angeordnete und relativ zu ihr bewegbare Kühlfläche das schmelzflüssige Metall auftragbar ist. Eine solche Vorrichtung ist erfindungsgemäß dadurch gekennzeichnet, daß die strangauslaufseitige Düsenlippe in ihrem Abstand von der Kühlfläche des Kühlkörpers einstellbar ist. Vorzugsweise ist die Einstellbarkeit dadurch verwirklicht, daß die Düse um eine quer zur Laufrichtung der Kühlfläche und parallel zur Kühlfläche des Kühlkörpers verlaufenden Achse schwenkbar ist. Bei dieser Lösung kann die Kühlfläche sowohl horizontal als auch gegenüber der Horizontalen geneigt angeordnet sein.

[0020] Nach einer alternativen Lösung ist die Kühlfläche jedoch im Bereich der Düse gegenüber der Horizontalen geneigt, wobei die Weite der Düse (lichter Abstand der kühlflächenein- und strangauslaufseitigen Düsenlippen) in Laufrichtung der Kühlfläche in einem der Länge der keilförmigen Erstarrungsfront des Stranges entsprechenden Abstand angeordnet ist. Bei dieser Lösung wird das unkontrollierte Ausfließen des schmelzflüssigen Metalls durch das allmähliche Anheben des Schmelzbadspiegels erreicht.

[0021] Schließlich ist Gegenstand der Erfindung eine abgewandelte Vorrichtung, die aus einer als Schlitzdüse ausgebildeten Düse, der von einem Vorratsbehälter schmelzflüssiges Metall zuführbar ist und einem bewegbaren Kühlkörper besteht, auf dessen Kühlfläche das schmelzflüssige Metall auftragbar ist. Bei dieser Vorrichtung ist neben dem einen Kühlkörper ein zweiter Kühlkörper mit gleichsinnig bewegbarer Kühlfläche abstandsveränderbar angeordnet, dessen Kühlfläche mit der Kühlfläche des einen Kühlkörpers die Schlitzdüse (Gießspalt) bildet, der von unten das schmelzflüssige Metall zuführbar ist. Die Kühlkörper sind vorzugsweise als Rollen ausgebildet.

[0022] Mit einer solchen Vorrichtung lassen sich sowohl Stränge, insbesondere Bänder aus über den Querschnitt gleichem Metall als auch zweilagige Bänder aus unterschiedlichen Metallen herstellen. Im letzteren Fall braucht dafür lediglich zwischen den Kühlflächen eine Trennwand angeordnet zu werden, die mit den beiden Kühlflächen zwei Eingänge für verschiedene schmelzflüssige Metalle bildet.

[0023] Vor allem beim Auftrag von schmelzflüssigem Metall auf eine von unten nach oben bewegte Kühlfläche oder beim Fördern von schmelzflüssigem Metall von unten in den von den Kühlkörpern gebildeten Spalt ist es vorteilhaft, wenn an den seitlichen Düsenlippen vorstehende Ansätze vorgesehen sind. Diese können zeitweise die Breite begrenzen, und dienen, wenn sie ausreichend weit vorgezogen sind, als Spritzschutz beim allmählichen Anheben des Schmelzbadspiegels zwischen den Kühlflächen des bzw. der Kühlkörper bzw. der Düse.

[0024] Um die strangauslaufseitige Düsenlippe, die entsprechend dem Erstarrungsgesetz für eine bestimmte Strangdicke in einem bestimmten Abstand einzustellen ist, vor einer Überbelastung bei ungenauer Einstellung der Geschwindigkeit der Kühlfläche zu schützen, kann sie einstellbar und gegen Überdruck ausweichbar gehalten sein.

[0025] Um aus einzelnen Lagen oder aus Streifen aufgebaute Stränge, insbesondere in Form von Bändern herzustellen, können nach einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung in Bewegungsrichtung der Kühlflächen zwei oder mehr Düsen eng hintereinander oder nebeneinander angeordnet sein.

[0026] Zur Herstellung von dickeren, aus Lagen aufgebauten Strängen (Bändern) mit amorpher Struktur, können in einer Düse in Bewegungsrichtung der Kühlfläche zwei oder mehr Düsenschlitze mit Abstand hintereinander angeordnet sein. Der Abstand zwischen zwei benachbarten Düsenschlitzen sollte das 0,8 bis 16fache der Weite des jeweils vorgelagerten Düsenschlitzes tragen. Die Zwischenräume zwischen den parallelen Düsenschlitzen oberhalb des Stranges sollten mindestens teilevakuierbar sein oder mit einem Schutzgas beaufschlagbar sein.

[0027] Mit dem erfindungsgemäßen Verfahren lassen sich nicht nur ebene Bänder sondern auch profilierte Bänder oder profilierte Stangen herstellen. Eine dazu eingerichtete Vorrichtung ist dadurch gekennzeichnet, daß die strangauslaufseitige Düsenlippe derart profiliert ist, daß sie mit der Kühlfläche des Kühlkörpers einen über die Bandbreite unterschiedlich weiten Spalt bildet, wobei die kühlflächeneinlaufseitige Düsenlippe entsprechend dem Profil der strangauslaufseitigen Düsenlippe in Bewegungsrichtung der Kühlfläche derart versetzt ist, daß im Bereich eines großen Spaltes die einlaufseitige Düsenlippe von der auslaufseitigen Düsenlippe eine größere Weite (Abstand) in Laufrichtung der Kühlfläche als im Bereich eines kleinen Spaltes hat. Bei dieser Ausgestaltung der Erfindung ist gewährleistet, daß entsprechend dem Profil des hergestellten Gegenstandes sich eine Erstarrungsfront ausbreitet, die es ermöglicht, das Angießen ohne unkontrolliertes Ausfließen des schmelzflüssigen Metalls durchzuführen und auch das Profil in engen Grenzen herzustellen.

[0028] Um profilierte Stangen oder Bänder herzustellen, kann auch in der Kühlfläche des Kühlkörpers ein Profil eingelassen sein.

[0029] Um vor allem mit den beiden ersten alternativen erfindungsgemäßen Vorichtungen zum Gießen von Metallsträngen, insbesondere Bändern von mindestens 1mm Dicke, aber auch bei gattungsgleichen Vorrichtungen noch andere Dickentoleranzen möglichst zusammen mit einer Verbesserung der Oberflächenstruktur zu erzielen, ist vorgesehen, daß die Schlitzdüse mit ihrem stirnseitigen Rand über ein oder mehrere Gaskissen auf der Kühlfläche und der freien Oberfläche des gegossenen Metallbandes abstützbar ist.

[0030] Aufgrund der Abstützung der Stirnseite der Schlitzdüse mittels Gaskissen ist es möglich, sehr enge Spalte sowohl auf der Kühlfläche als auch auf dem gegossenen Metallband einzustellen, ohne daß die Gefahr besteht, daß die Düsenlippen mit der Kühlfläche oder dem Band in Berührung kommen. Darüber hinaus wirken die Luftkissen als Sperre gegenüber dem schmelzflüssigen Metall. Aufgrund der sehr engen Abstände lassen sich die engen Toleranzen nicht nur bei dünnen Bändern, sondern auch bei dickeren Bändern von zum Beispiel über 1 mm einhalten. Wegen der möglichen engen Abstände der Düsenlippen von der Kühlfläche und der Oberfläche des gegossenen Metallbandes und der zusätzlichen Abdichtung durch die Luftkissen ist es möglich, mit höherem Gießdruck zu arbeiten, was sich ebenfalls günstig auf die Forderungen der Einhaltung enger Toleranzen und der Glätte des Bandes auswirkt.

[0031] Vorzugsweise läßt sich der Gasdruck in den Gaskissen einstellen. Von dieser Einstellung wird man beim Ausregeln von Banddickentoleranzen durch Anpassung der Kühlflächengeschwindigkeit Gebrauch machen, um den Austritt des schmelzflüssigen Metalls durch den sich bei der Regelung in engen Grenzen veränderten Spalt zwischen den Düsenlippen und der Kühlfläche und der Oberfläche des gegossenen Metallbandes zu verhindern.

[0032] Um das Maß der Beeinträchtigung der Glätte des Bandes durch aus dem kühlflächeneinlaufseitigen Gaskissen eingeschleppte Gasperlen zu verringern, kann das dem Gaskissen zugeführte Gas erhitzt sein. Die Expansion der eingeschleppten Gasperlen wegen der immer noch höheren Temperatur des schmelzflüssigen Metalls ist dann nicht mehr so groß. Da aber mit dem Druckaufbau des Gaskissens ein großer Gasverlust verbunden ist, würde die Erwärmung des zugeführten Gases einen erheblichen Energieaufwand erfordern. Deshalb wird eine Ausführung bevorzugt, bei der zwischen dem oder den Gaskissen und zumindest der einlaufseitigen Düsenlippe eine Kammer vorgesehen ist, die teilevakuierbar ist oder über die erhitztes Gas zuführbar ist. Bei Teilevakuierung wird das aus dem vorgelagerten Gaskissen abströmende Gas im wesentlichen abgeführt, so daß die Menge der sonst eingeschleppten Gasperlen vermindert ist. Wird erhitztes Gas zugeführt, dann wirkt dieses Gas gleichsam als Sperre für das Gas des vorgelagerten Gaskissens. Darüber hinaus ist das Ausmaß der nachträglichen Expansion der eingeschleppten erhitzten Gasperlen im Vergleich zu eingeschleppten kalten Kondensat- oder Gasperlen gering. Bevorzugt wird Schutzgas den Gaskissen und der Kammer zugeführt, um eine Oxidation des Metalls an der kühlflächenzugewandten Seite zu vermeiden.

[0033] Es empfiehlt sich, nicht nur an der kühlflächeneinlaufseitigen Düsenlippe eine Kammer für eine Teilevakuierung oder Schutzgas, sondern auch an den seitlichen Düsenlippen und an der bandauslaufseitigen Düsenlippe entsprechende Kammern vorzusehen. Dies empfiehlt sich insbesondere dann, wenn den Gaskissen kein Schutzgas zugeführt wird. In diesem Fall kann eine Oxydation durch die Teilevakuierung oder durch das zugeführte Schutzgas zumindest vermindert werden.

[0034] Für den Aufbau des Gaskissens gibt es verschiedene Möglichkeiten. Zum Beispiel kann eine zur Kühlfläche und zur freien Bandoberfläche hin offene Kammer vorgesehen sein, über die das zugeführte Gas verteilt wird, so daß sich vor ihr das Gaskissen ausbilden kann. Vorzugsweise enthalten das oder die Gaskissen jedoch einen porösen Körper, über den das zum Druckaufbau benötigte Gas zuführbar ist. Er kann in einer Führung des Schlitzdüsenkörpers beweglich gehalten sein, um bei auftretenden Banddickenschwankungen sich der Lage der freien Bandoberfläche anpassen zu können.

[0035] Um einerseits durch Veränderung der Lage der Düsenlippen gegenüber der Kühlfläche und dem Band das Dickenprofil beeinflussen zu können, und andererseits die sichere Abstützung unter Einhaltung enger Toleranzen aufrechterhalten zu können, sieht eine weitere Ausgestaltung der Erfindung vor, daß die an den Düsenlippen angeordneten und den Gaskissen zugeordneten Kammern gegebenenfalls mit den porösen Körpern individuell relativ zum Schlitzdüsenkörper einstellbar sind.

[0036] Im einzelnen zeigen:

Fig. 1 eine schwenkbare Schlitzdüse oberhalb einer horizontal angeordneten, bewegbaren Kühlfläche eines Kühlkörpers im Querschnitt in Bewegungsrichtung der Kühlfläche während des Angießens,

Fig. 2 die Schlitzdüse gemäß Figur 1 nach dem Angießen,

Fig. 3 eine seitlich gegen eine vertikal angeordnete, bewegbare Kühlfläche eines Kühlkörpers gerichtete, nicht schwenkbare Schlitzdüse im Querschnitt in Bewegungsrichtung der Kühlfläche während des Angießens,

Fig. 4 die Schlitzdüse gemäß Figur 3 nach dem Angießen,

Fig. 5 die Schlitzdüse gemäß Figur 4 mit seitlichen Ansätzen,

Fig. 6 die Schlitzdüse gemäß Figur 5 im Schnitt nach der Linie I-I der Figur 5.

Fig. 7 eine schwenkbare Schlitzdüse oberhalb einer horizontal angeordneten, bewegbaren Kühlfläche eines Kühlkörpers im Querschnitt in Bewegungsrichtung der Kühlfläche mit bei Druck ausweichbarer auslaufseitiger Düsenlippe,

Fig. 8 die Schlitzdüse gemäß Figur 7 im Schnitt nach der Linie I-I der Figur 7,

Fig. 9 eine schwenkbare Düse oberhalb einer horizontal angeordneten, bewegbaren Kühlfläche eines Kühlkörpers mit zwei in Bewegungsrichtung der Kühlfläche hintereinander angeordneten, parallelen Düsenschlitzen im Querschnitt in Bewegungsrichtung der Kühlfläche während des Angießens,

Fig. 10 die Schlitzdüsen gemäß Figur 9 im Querschnitt nach der Linie I-I der Figur 9,

Fig. 11 eine schwenkbare Schlitzdüse oberhalb einer horizontal angeordneten, bewegbaren Kühlfläche eines Kühlkörpers mit zwei nebeneinander angeordneten Düsenschlitzen im Querschnitt in Bewegungsrichtung der Kühlfläche während des Angießens,

Fig. 12 die Schlitzdüse gemäß Figur 11 im Querschnitt nach der Linie I-I der Figur 11,

Fig. 13 eine schwenkbare Schlitzdüse oberhalb einer horizontal angeordneten, bewegbaren Kühlfläche eines Kühlkörpers mit drei in Bewegungsrichtung der Kühlfläche hintereinander angeordneten parallelen Düsenschlitzen im Querschnitt in Bewegungsrichtung der Kühlfläche,

Fig. 14 eine Düse mit zwei Kühlflächen aufweisenden in einer horizontalen Ebene parallel nebeneinander angeordneten, drehbaren Kühlrädern im Querschnitt in Bewegungsrichtung der gegenüberliegenden Kühlflächen während des Angießen,

Fig. 15 die Düse gemäß Figur 14 im Querschnitt in Bewegungsrichtung der gegenüberliegenden Kühlflächen nach dem Angießen,

Fig. 16 eine Düse mit zwei Kühlflächen aufweisenden, in einer horizontalen Ebene parallel nebeneinander angeordneten Kühlrädern im Querschnitt in Bewegungsrichtung der einander gegenüberliegenden Kühlflächen in einer zu Figur 14 und 15 abgewandelten Ausführung,

Fig. 17 die Düse gemäß Figur 16 im Querschnitt nach der Linie I-I der Figur 16,

Fig. 18 eine seitlich gegen eine vertikal angeordnete, bewegbare Kühlfläche eines Kühlkörpers gerichtete, nicht schwenkbare Schlitzdüse mit profilierter auslaufseitiger Düsenlippe im Querschnitt in Bewegungsrichtung der Kühlfläche,

Fig. 19 die Schlitzdüse gemäß Figur 18 in Draufsicht - aus Richtung des Pfeils A,

Fig. 20 eine seitlich gegen eine vertikal angeordnete, bewegbare Kühlfläche eines Kühlkörpers gerichtete, nicht schwenkbare Düse mit profilierter auslaufseitiger Düsenlippe im Querschnitt in Bewegungsrichtung der Kühlfläche während des Angießens in einer zu Figur 18 und 19 abgewandelten Ausführung und

Fig. 21 die Düse gemäß Figur 20 in Draufsicht aus der Richtung des Pfeils B.

_Fig. 22 eine Schlitzdüse, die über Gaskissen auf der bewegbaren Kühlfläche eines Kühlkörpers abgegestützt ist, in Stirnansicht nach der Linie I-I der Fig.24

Fig. 23 die Schlitzdüse gemäß Fig.22 im Querschnitt nach der Linie II-II der Fig.22

Fig. 24 die Schlitzdüse gem. Fig.22 im Querschnitt nach der Linie III-III der Fig.22

Fig. 25 eine andere Schlitzdüse, die über Gaskissen auf der bewegbaren Kühlfläche eines Kühlkörpers abgestützt ist, in Stirnansicht nach der Linie I-I der Fig.27

Fig. 26 die Schlitzdüse gem. Fig.25 im Querschnitt nach der Linie II-II der Fig.25

Fig. 27 die Schlitzdüse gem. Fig.25 im Querschnitt nach der Linie III-III der Fig.25

Fig. 28 einen vergrößerten Ausschnitt der Schlitzdüse gem. Fig.26

Fig. 29 eine weitere Schlitzdüse, die über Gaskissen auf der bewegbaren Kühlfläche eines Kühlkörpers abgestützt ist, in Stirnansicht nach der Linie I - I der Fig.31

Fig. 30 die Schlitzdüse gem. Fig.29 im Querschnitt nach der Linie II-II der Fig.31

Fig. 31 die Schlitzdüse gem. Fig.29 im Querschnitt nach der Linie I-I der Fig.29

Fig. 32 eine weitere Schlitzdüse, die über Gaskissen auf der bewegbaren Kühlfläche eines Kühlkörpers abgestützt ist, in Stirnansicht nach der Linie I-I der Fig.33

Fig. 33 die Schlitzdüse gem. Fig.32 im Querschnitt nach der Linie I-I der Fig.32

[0037] Beim Ausführungsbeispiel der Figur 1 und 2 ist oberhalb eines als Band ausgebildeten, in horizontaler Richtung bewegten Kühlkörpers 1 eine Schlitzdüse 2 angeordnet, der aus einem nicht dargestellten Gießgefäß über eine nichtdargestellte Zuleitung schmelzflüssiges Metall zugeführt wird. Der Druck, mit dem das schmelzflüssige Metall der Schlitzdüse 2 zugeführt wird, kann über die Badspiegelhöhe im Gießgefäß oder durch ein das schmelzflüssiges Metall beaufschlagendes Druckgas bestimmt werden. Die Schlitzdüse 2 ist um einen im Bereich der bandanfangseitigen Düsenlippe 3 der Schlitzdüse 2 liegenden Drehpunkt 4 verschwenkbar, so daß unter Beibehaltung des Spaltes der kühlflächeneinlaufseitigen Düsenlippe 3 von der Kühlfläche des Kühlkörpers 1 der Spalt zwischen der Kühlfläche und der bandauslaufseitigen Düsenlippe 5 eingestellt werden kann.

[0038] Für das Angießen wird die Schlitzdüse 2 derart verschwenkt, daß die Spaltbreite im Bereich der beiden Düsenlippen 3, 5 ausreichend klein sind, um ein unkontrolliertes bzw. unerwünschtes Ausfließen des schmelzflüssigen Metalls zu verhindern. Wird nun auf die bewegte Kühlfläche des Kühlkörpers 1 schmelzflüssiges Metall aus der Schlitzdüse 2 gegossen, dann bildet sich eine keilförmige Erstarrrungsfront 6. Durch kontrolliertes Verschwenken der Schlitzdüse 2 unter Berücksichtigung der Geschwindigkeit der bewegten Kühlfläche und damit auch des gegossenen Bandes 7 wird die keilförmige Erstarrungsfront 6 im Bereich der Schlitzdüse 2 zunehmend steiler. Beim Verschwenken der Schlitzdüse ist darauf zu achten, daß der freie Spalt zwischen der bandauslaufseitigen Düsenlippe 5 und der Erstarrungsfront einen oberen Grenzwert nicht überschreitet, weil sonst der sich hier aufgrund der Viskosität des schmelzflüssigen Metalls bildende und diesen freien Spalt abdichtende Meniskus nicht ausreicht, das schmelzflüssige Metall zurückzuhalten.

[0039] Auf diese Art und Weise ist es möglich, unter Beachtung des Erstarrungsgesetzes Bänder praktisch beliebiger Breite und einer Dicke bis in den Milimeterbereich mit engen Dickentoleranzen durch Gießen herzustellen.

[0040] Beim Ausführungsbeispiel der Figuren 3 bis 6 bewegt sich die Kühlfläche eines Kühlkörpers 8 in vertikaler Richtung von unten nach oben. Eine schlitzförmige Düse 9, die ebenfalls von einem nicht dargestellten Vorratsbehälter mit schmelzflüssigem Metall gespeist wird, ist gegenüber der bewegten Kühlfläche des Kühlkörpers 8 so angeordnet, daß die untere Düsenlippe 10 von der Kühlfläche des Kühlkörpers einen ausreichend kleinen Abstand hat, um unter Ausnutzung 'der Viskosität des schmelzflüssigen Metalls ein unerwünschtes Ausfließen auszuschließen. Die bandauslaufseitige Düsenlippe 11 hat von der Kühlfläche des Kühlkörpers 8 einen Abstand, der der gewünschten Dicke des zu gießenden Bandes 12 entspricht.

[0041] Beim Ausführungsbeispiel der Figuren 5 und 6 sind im Vergleich zum Ausführungsbeispiel der Figuren 3 und 4 an den seitlichen Düsenlippen schürzenartige Ansätze 13, 14 vorgesehen, die beim Angießen als Spritzschutz dienen.

[0042] Bei den Ausführungsbeispielen der Figuren 3 bis 6 wird bei von unten nach oben bewegter Kühlfläche des Kühl- körpers 8 der Badspiegel 15 des schmelzflüssigen Metalls in dem Maße angehoben, wie die keilförmige Erstarrungsfront 16 wächst. Dabei wird darauf geachtet, daß der Spalt zwischen den seitlichen Düsenlippen und der keilförmigen Erstarrungsfront 16 des Bandes 8 bis zum Erreichen der bandauslaufseitigen Düsenlippe 11 unterhalb einer oberen Toleranzgrenze bleibt, bei der gewährleistet ist, daß kein schmelzflüssiges Metall seitlich ausfließt.

[0043] Während mit der Düse des Ausführungsbeispiels der Figuren 1 und 2 das Gießverfahren praktisch lageunabhängig durchgeführt werden kann, ist das Gießverfahren mit Düsen nach den Ausführungsbeispielen 3 bis 6 an eine gegenüber der horizontalen geneigten Bewegungsrichtung der Kühlfläche gebunden, bei der das gegossene Band entgegen der Schwerkraft mehr oder weniger steil bergauf gerichtet die Düse verläßt.

[0044] Nach dem Angießen wird die Geschwindigkeit der bewegten Kühlfläche so gewählt, daß es auch dann nicht zu einem unkontrollierten Ausfließen des schmelzflüssigen Metalls kommt. Deshalb wird die Geschwindigkeit so gewählt, daß die keilförmige Erstarrungsfront innerhalb der Düse liegt.

[0045] Die Schlitzdüse nach dem Ausführungsbeispiel der Figuren 7 und 8 unterscheidet sich von dem der Figuren 1 und 2 im wesentlichen nur dadurch, daß die bandauslaufseitige Düsenlippe 17 an Federelementen 18, 19 derart abgestützt ist, daß sie bei einem einen Grenzwert des auf sie vom gegossenen Band ausgeübten Druckes ausweicht. Die Düsenlippe 17 kann durch in der Zeichnung nicht dargestellte Einstellschrauben oder Stellkeile einstellbar gestaltet sein, so daß es möglich ist, die Banddicke einzustellen. Die Düse gemäß dem Ausführungsbeispiel der Figuren 9 und 10 unterscheidet - sich von dem Ausführungsbeispiel der Figuren 1 und 2 nur darin, daß zwei Schlitzdüsen 19, 20 dicht hintereinander und parallel zueinander in einer schwenkbaren Einheit ausgebildet sind. Das aus den beiden Schlitzdüsen 19, 20 austretende schmelzflüssige Metall wird in der schmelzflüssigen Phase am Ende der Erstarrungsfront im Bereich der ersten Schlitzdüse 19 zusammengeführt, so daß es mit einer solchen Düse möglich ist, zweilagiges Bandmaterial herzustellen, daß in der Grenzzone der beiden Lagen innig miteinander verbunden ist.

[0046] Das Ausführungsbeispiel der Figuren 11 und 12 unterscheidet sich von dem der Figuren 1 und 2 darin, daß zwei Schlitzdüsen 21, 22 eng nebeneinander angeordnet und in einer verschwenkbaren Einheit ausgebildet sind. Das schmelzflüssige Metall wird im Bereich der gemeinsamen mittleren Düsenlippe in der schmelzflüssigen Phase zusammengeführt. Mit diesem Ausführungsbeispiel ist es möglich, ein aus zwei nebeneinanderliegenden Streifen bestehendes Band herzustellen, dessen beide Streifen an ihren benachbarten Rändern innig miteinander verbunden sind.

[0047] Das Ausführungsbeispiel der Figur 13 unterscheidet sich von dem der Figuren 1 und 2 darin, daß der Düsenschlitz durch zwei quer zur Bewegungsrichtung der Kühlfläche verlaufende Stege 23, 24 in drei Einzelschlitze 25, 26, 27 unterteilt ist. Während sich im Bereich der Teilschlitze 25, 26, 27 eine keilförmige Erstarrungsfront ausbildet, findet in den Bereichen der Stege 23, 24 eine weitere Abkühlung der hier bereits ganz erstarrten Lagen statt. Im Bereich der Stege 23, 24 werden die Lagen über Kanäle 28, 29 mit Schutzgas beaufschlagt. Die Länge der Kühlstrecken a1, a2 sollte das 0,8 bis 16fache der Weite b1, b2 des jeweils vorgelagerten Düsenschlitzes 25, 26 betragen.

[0048] Mit einer derart ausgebildeten Mehrfachdüse lassen sich dicke, amorph erstarrte Metallbänder aus einzelnen, verhältnismäßig dünnen Lagen aufbauen.

[0049] Beim Ausführungsbeispiel der Figuren 15 und 16 besteht das Besondere darin, daß ein Gießspalt, in den von unten aus einer Düse 30 schmelzflüssiges Metall eingeführt wird, von zwei Kühlrädern 31, 32 gebildet wird, die in einer horizontalen Ebene parallel nebeneinander angeordnet sind und im Bereich des Gießspaltes gleichsinnig umlaufen. Der gegenseitige Abstand der Kühlräder 31, 32 und damit die lichte Weite des Gießspaltes sind einstellbar.

[0050] Dieses Ausführungsbeispiel wirkt wie zwei unmittelbar nebeneinander angeordnete Schlitzdüsen, bei denen unter Verzicht auf eine körperliche bandauslaufseitige Düsenlippe die beiden Erstarrungsfronten der beiden auf den Kühlrädern 31, 32 gegossenen Lagen des Bandes die Funktion der bandauslaufseitigen Düsenlippe übernehmen. Um beim Angießen ein seitliches Ausfließen des schmelzflüssigen Metalls zu verhindern, wird unter Beachtung der sich in Abhängigkeit von der Geschwindigkeit der Kühlflächen der Kühlräder 31, 32 aufbauenden Erstarrungsfronten die Weite des Gießspaltes von einem kleinen Anfangswert auf den Endwert vergrößert, der der gewünschten Banddicke entspricht, so daß es nicht zu einem unerwünschten Ausfließen von schmelzflüssigem Metall kommt. Dieses Ausführungsbeispiel basiert auf dem Prinzip des Ausführungsbeispiels der Figuren 1 und 2.

[0051] Das Ausführungsbeispiel der Figuren 16 und 17 unterscheidet sich von dem der Figuren 14 und 15 dadurch, daß der Gießspalt nicht aus einer Düse sondern aus zwei Düsen 33, 34 gespeist wird. Mit diesem Ausführungsbeispiel lassen sich zweilagige Bänder aus verschiedenen Metallen, also Bimetallbänder herstellen. Wie beim Ausführungsbeispiel der Figuren 9 und 10 werden auch in diesem Fall die Metalle der beiden Lagen in der schmelzflüssigen Phase zusammengeführt. Ähnlich dem Ausführungsbeispiel der .Figuren 5 und 6 kann an den Seiten ein schürzenartiger Spritzschutz 35 vorgesehen sein. Ein solcher Spritzschutz kann selbstverständlich auch beim Ausführungsbeispiel der Figuren 14 und 15 vorgesehen sein.

[0052] Bei den Ausführungsbeispielen der Figuren 18 bis 21 ist die bandauslaufseitige Düsenlippe 36, 37 profiliert. Die Düsenlippe 36, 37 hat also über die Breite der Düse einen unterschiedlichen Abstand zur Kühlfläche. Damit sich unter Berücksichtigung-dieses Profils eine Erstarrungsfront ausbilden kann, die ein unkontrolliertes Ausfließen schmelzflüssigen Metalls verhindert, ist die jeweilige Düsen- weite in Bewegungsrichtung der Kühlfläche gesehen in Abhängigkeit von der jeweiligen Banddicke gestaltet, d.h., daß bei kleiner Banddicke und damit auch geringem Abstand der Düsenlippe von der Kühlfläche die Düsenweite klein ist und bei großer Banddicke und damit auch großem Abstand der Düsenlippe von der Kühlfläche die Düsenweite groß ist. In Figur 20 links ist das Profil der Düsenlippe in Drauf- sicht dargestellt.

[0053] Nach diesem Prinzip lassen sich sehr unterschiedlich profilierte und Stränge gießen, wobei immer gewährleistet ist, daß es nicht zu einem unerwünschten Ausfließen von schmelzflüssigem Metall kommt und die Profile sehr maßgenau sind.

[0054] Mit den Ausführungsbeispielen der Figuren 22 bis 33 lassen sich während des Gießbetriebes noch engere Toleranzen und glattere Oberflächen des Bandes erzielen.

[0055] Die in den Figuren 22 bis 24 dargestellte Schlitzdüse 101 weist einen Düsenkörper 102 auf, der in einem Halter 103 sitzt. Die Düsenkammer 104 der Schlitzdüse 101 ist über eine Leitung 105 mit einem nicht dargestellten Gefäß für schmelzflüssiges Metall verbunden. Das schmelzflüssige Metall läßt sich mit Druck in die Kammer 104 einbringen. Mittels Stellgliedern 106 läßt sich die Schlitzdüse 101 bezüglich der Neigung und des Abstandes ihrer Stirnseite gegenüber der Kühlfläche 107 eines sonst nicht weiter dargestellten, in Richtung des Pfeils 108 bewegbaren Kühlkörpers einstellen.

[0056] Wie aus Fig.24 ersichtlich, entwickelt sich bei in Richtung des Pfeils 108 mit der Geschwindigkeit v vorbewegter Kühlfläche 107 auf der Kühlfläche 107 im Bereich der Düsenkammer 104 ein Erstarrungskeil 109, der am bandauslaufseitigen Rand der Kammer 104 die Dicke d des fertigen Bandes 110 erreicht. Die Erstarrung ist also im Bereich der Düsenkammer 104 abgeschlossen.

[0057] In den Stirnseiten der kühlflächeneinlaufseitigen, bandauslaufseitigen und seitlichen Düsenlippen 111 bis 114 ist jeweils eine flache Kammer 115 bis 118 vorgesehen, der über jeweils eine Leitung 119 bis 122 für den Aufbau eines stirnseitigen Gaskissens 123,124,125,126 Gas zuführbar ist, mit dem sich die Schlitzdüse auf der Kühlfläche 107 und der Oberseite des fertigen Bandes 110 abstützt. Über den Gasdruck in den einzelnen Gaskissen 123 bis 126 ist der Abstand der Düsenlippen 111 bis 114 von der Kühlfläche 107 und dem Band 110 einstellbar.

[0058] Das Ausführungsbeispiel der Figuren 25 bis 28 unterscheidet sich von dem der Figuren 22 bis 24 in zwei Merkmalen. Die Zufuhr von Druckgas und die Verteilung von Druckgas erfolgt über leistenartige poröse Körper 127 bis 130, deren der Düsenkammer 135 zugekehrte Seiten einen gasdichten Überzug 129a tragen, so daß das zugeführte Gas vor der porösen Stirnseite eines jeden porösen Körpers 128 bis 130 sich aufbauen und, wie in Fig.28 angedeutet, abströmen kann. Die porösen Körper 127,129,130 sind in keilförmigen Nuten 131 bis 133 fixiert, während der bandauslaufseitige poröse Körper 128 in einer Nut 134 mit parallelen Wänden verstellbar in Richtung auf die Kühlfläche 107 gehalten ist. Auf diese Art und Weise kann sich das Luftkissen mit dem porösen Körper 128 schwankenden Dicken des Bandes anpassen und die Abstützung gewährleisten.

[0059] Das zweite von dem Ausführungsbeispiel der Fig.22 bis 24 abweichende Merkmal besteht darin, daß zwischen den die porösen Körper 127 bis 130 enthaltenden Luftkissen und der Düsenkammer 135 Kammern 136,137 angeordnet sind, in die entweder erhitztes Schutzgas über Leitungen 138,139 einführbar ist oder über die aus den Luftkissen austretendes Gas abführbar ist. Durch beide Alternativen soll verhindert werden, daß die Bandoberfläche oxydiert. Vor allem durch die Zufuhr von Schutzgas oder durch die Abfuhr von Gas aus dem Luftkissen über die kühlflächeneinlaufseitige Kammer 136 soll zusätzlich verhindert werden, daß sich zwischen der Kühlfläche 107 und der zugewandten Bandseite Kondensat- und Gasperlen in einem Ausmaß entwickeln, daß die Glätte der Bandoberfläche beeinträchtigt wird.

[0060] Da die Kühlfläche 107 in der Regel breiter als das gegossene Band 110 ist, wird von den Bandrändern die Wärme besser als von der Bandmitte abgeführt. Deshalb ist die keilförmige Erstarrungsfront im Bereich der Düsenkammer an den Bandrändern steiler als im mittleren Bandbereich. Dieser Tatsache trägt das Ausführungsbeispiel der Figuren 29 bis 31 Rechnung. Während im Bereich W1 die Erstarrung an den Bandrändern abgeschlossen ist, erstreckt sie sich in der Bandmitte über den Bereich W. Durch den im Vergleich zu den anderen Ausführungsbeispielen größeren Abstand des bandauslaufseitigen, einen porösen Körper 140 enthaltenden Luftkissens ist es möglich, daß zwischen den erstarrten Randbereichen 141,142 des Bandes 143 schmelzflüssiges Metall den auslaufseitigen Rand 145 der Düsenkammer 146 passiert und in dem Abschnitt zwischen diesem Rand 145 und dem porösen Körper 140 erstarrt. Wegen des in diesem Bereich aufgebauten Druckes kann schmelzflüssiges Metall nicht unkontrolliert durch den im mittleren Bereich größeren Spalt austreten.

[0061] Das Ausführungsbeispiel der Figuren 29 bis 31 unterscheidet sich von den vorhergehenden dadurch, daß der bandauslaufseitige Rand 145 von einer auswechselbaren durch eine Heizeinrichtung 146 beheizte Leiste 147 gebildet wird. Durch diese beheizte Leiste wird ein Einfrieren des Metalls an der Bandoberseite bereits im Bereich des Randes 145 verhindert und deshalb eine glatte Bandoberfläche erzielt. Ferner unterscheidet sich dieses Ausführungsbeispiel von den vorhergehenden noch dadurch, daß die porösen Körper 140 an der einlaufseitigen Düsenlippe und der auslaufseitigen Düsenlippe zumindest einen teilweise runden Querschnitt und eine ebene Stirnfläche haben und in den entsprechend ausgebildeten Nuten um ihre Achsen verdrehbar sind. Dadurch wird erreicht, daß die flachen Stirnseiten der porösen Körper 140 bei jedem Neigungswinkel der Stirnseite der Düse sich zur Kühlfläche und Bandoberfläche parallel stellen. Schließlich besteht ein weiterer Unterschied darin, daß die seitlichen porösen Körper 148 in Nuten 149 höhenverstellbar gelagert sind, um sich in Abhängigkeit von dem Neigungswinkel der Stirnseite der Düse selbständig einzustellen.

[0062] Bei dem Ausführungsbeispiel der Figuren 32 und 33 sind die teilweise einen Kreisquerschnitt und eine flache Stirnseite aufweisenden porösen Körper 150 bis 153 in einstellbaren Haltern 154 bis 157 angeordnet, so daß es möglich ist, die Schlitzdüse in ihrer Lage gegenüber der Kühlfläche und davon unabhängig die Halter 154 bis 157 mit den porösen Körpern 150 bis 153 einzustellen. Darüber hinaus sind in dem Düsenkörper auswechselbare Düsenlippen 158,159 eingesetzt, die über Kanäle 160,161 beheizbar sind.

[0063] Die gasdurchlässigen porösen Körper 127 bis 130, 140, 150 bis 153 bestehen vorzugsweise aus Sintermaterial, Keramikfaser, Kohlegraphit oder einem ähnlichen Werkstoff nach Möglichkeit mit gewissen Notlaufeigenschaften gegenüber dem Werkstoff der Kühlfläche.

[0064] Als Werkstoff für die einsetzbaren, beheizbaren Düsenlippen 145,158,159 eignet sich hochhitzebeständiges Metall, wie Wolfram, Molybden oder eine entsprechende Metallegierung oder ein verschleißfester, hitzeschockbeständiger, möglichst schmelzeabweisender Keramikwerkstoff, wie A1₂0₃, SiC, Si₃N₄, ZrO₂, Ng0 oder dergl. Statt eingesetzter Düsenlippen kann der Düsenkörper aber auch an der Stirnseite mit solchen Materialen aufgepanzert oder aufgesintert sein. Vorzugsweise sind die Düsenlippen beheizt.

Ansprüche

1. Verfahren zum Herstellen von Metallsträngen in Form von Bändern oder Profilen, bei dem schmelzflüssiges Metall aus einer insbesondere als Schlitzdüse ausgebildeten Düse auf die Kühlfläche von einem an der Düse mit engem Spalt vorbeibewegten Kühlkörper aufgebracht wird,
dadurch gekennzeichnet, daß unter Berücksichtigung der sich beim Angießen auf die bewegte Kühlfläche des Kühlkörpers im Bereich der Düse keilförmig aufbauenden Erstarrungsfront und unter Anpassung der Geschwindigkeit der Kühlfläche der freie Spalt zwischen der strangauslaufseitigen Düsenlippe und gegebenenfalls den seitlichen Düsenlippen von einem ein unkontrolliertes Ausfließen des schmelzflüssigen Metalls verhindernden kleinen Anfangswert allmählich auf den der gewünschten Strangdicke entsprechenden, ebenfalls ein unkontrolliertes Ausfließen verhindernden Endwert vergrößert wird.

2. Verfahren zum Herstellen von Metallsträngen in Form von Bändern oder Profilen, bei dem schmelzflüssiges Metall aus einer insbesondere als Schlitzdüse ausgebildeten Düse auf die Kühlfläche von einem an der Düse mit engem Spalt vorbeibewegten Kühlkörper aufgebracht wird,
dadurch gekennzeichnet, daß unter - Berücksichtigung der sich beim Angießen auf den von unten nach oben bewegten Kühlflächenteil des Kühlkörpers im Bereich der Düsenlippe keilförmig aufbauenden Erstarrungsfront der Schmelzbadspiegel zwischen der Kühlfläche des Kühlkörpers und der seitlich neben dem Kühlkörper angeordneten Düse allmählich bis zur die Strangdicke bestimmenden auslaufseitigen Düsenlippe derart angehoben wird, daß, wenn der Schmelzbadspiegel die auslaufseitige Düsenlippe erreicht, der freie Spalt zwischen der Erstarrungsfront und der auslaufseitigen Düsenlippe ausreichend klein ist, um ein unkontrolliertes Ausfließen des schmelzflüssigen Metalls zu verhindern.

3. Verfahren nach Anspruch 2,
dadurch gekennzeichnet , daß das Anheben des Schmelzbadspiegels derart erfolgt, daß der freie Spalt zwischen den seitlichen Düsenlippen und der Erstarrungsfront ausreichend klein bleibt, um ein unkontrolliertes Ausfließen des schmelzflüssigen Metalls zu verhindern.

4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3,
dadurch gekennzeichnet, daß nach dem Angießen die Geschwindigkeit der Kühlfläche des Kühlkörpers derart eingestellt wird, daß die Erstarrungsfront innerhalb der Düse bleibt.

5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4,
dadurch gekennzeiehnet, daß auf die kühlflächenabgewandte Oberfläche des gegossenen Metallbandes aus einer in Bewegungsrichtung der Kühlfläche unmittelbar vor der einen Düse angeordneten weiteren Düse in der gleichen Art wie aus der einen Düse schmelzflüssiges Metall aufgebracht wird.

6. Verfahren nach Anspruch 5,
dadurch gekennzeiehnet, daß das sehmelzflüssige Metall aus der weiteren Düse auf das an der Oberfläche noch schmelzflüssige Metallband aus der einen Düse aufgebracht wird.

7. Verfahren nach Anspruch 5 oder 6,
dadurch gekennzeichnet , daß die kühlflächenabgewandte Oberfläche des einen Metallbandes vor oxydierenden Einflüssen bis zum Aufbringen des weiteren schmelzflüssigen Metalls geschützt wird.

8. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4,
dadurch gekennzeichnet, daß auf die bewegte Kühlfläche unmittelbar neben dem schmelzflüssigen Metall aus der einen Düse schmelzflüssiges Metall aus einer oder mehreren weiteren Düsen in der gleichen Art wie aus der einen Düse aufgebracht wird, daß die aus den beiden Düsen austretenden Metalle in ihrer schmelzflüssigen Phase im Bereich ihrer Grenzzonen zusammengeführt werden.

9. Verfahren nach einem der Ansprüche 5 bis 7,
dadurch gekennzeiehnet, daß verschiedene Metalle zusammengeführt werden.

10. Verfahren nach einem der Ansprüche 5 bis 7,
dadurch gekennzeiehnet, daß beim Übereinandergießen von mehreren Lagen nach dem Gießen einer jeden Lage das Band eine Kühlstrecke durchläuft, bevor die nächste Lage aufgegossen wird.

11. Verfahren nach Anspruch 10,
dadurch gekennzeichnet, daß im Bereich jeder Kühlstrecke die kühlflächenabgewandte Oberfläche der jeweiligen Lage unter einer Schutzgasatmosphäre gehalten wird oder dieser Bereich zumindest teilevakuiert wird.

12. Verfahren nach Anspruch 10 oder 11,
dadurch gekennzeichnet , daß die Länge der Kühlstrecke das 0,8 bis 16fache der Weite der vorgeordneten Düse in Bewegungsrichtung der Kühlfläche des Kühlkörpers beträgt.

13. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4,
dadurch gekennzeichnet, daß unter Verzicht auf die auslaufseitige Düsenlippe das schmelzflüssige Metall zwischen die bewegten Kühlflächen von zwei entsprechend der sich aufbauenden Erstarrungsfronten im gegenseitigen Abstand einstellbaren Kühlkörpern gegossen wird, wobei die Funktion der fehlenden Düsenlippe für das auf jeder Kühlfläche gegossene schmelzflüssige Metall von der Erstarrungsfront des jeweils anderen Stranges ausgeübt wird.

14. Verfahren nach Anspruch 13,
dadurch gekennzeichnet , daß auf die beiden Kühlflächen aus parallel zueinander angeordneten Schlitzdüsen verschiedene Metalle aufgebracht und in ihrer schmelzflüssigen Phase mit ihren Erstarrungsfronten zusammengeführt werden.

15. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens zum Gießen von Metallsträngen in Form von Bändern und Profilen nach Anspruch 1, bestehend aus einer insbesondere als Schlitzdüse ausgebildeten Düse, die mit einem Vorratsbehälter für schmelzflüssiges Metall verbunden ist, und einem Kühlkörper, auf dessen mit engem Spalt vor und insbesondere geneigt zur Stirnseite der Düse angeordnete und relativ zu ihr bewegbare Kühlfläche das schmelzflüssige Metall auftragbar ist,
dadurch gekennzeichnet, daß die auslaufseitige Düsenlippe (5) in ihrem Abstand von der Kühlfläche des Kühlkörpers (1) einstellbar ist.

16. Vorrichtung nach Anspruch 15,
dadurch gekennzeiehnet, daß die Düse (2) um eine parallel zur Kühlfläche des Kühlkörpers (1) und quer zu deren Bewegungsrichtung verlaufende Achse (3) schwenkbar ist.

17. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens zum Gießen von Metallsträngen in Form von Bändern oder Profilen nach Anspruch 2 oder 3, bestehend aus einer insbesondere als Schlitzdüse ausgebildeten Düse, die mit einem Vorratsbehälter für schmelzflüssiges Metall verbunden ist, und einem Kühlkörper, auf dessen mit engem Spalt vor und insbesondere geneigt zur Stirnseite der Düse angeordnete und relativ zu ihr bewegbare Kühlfläche das schmelzflüssige Metall auftragbar ist,
dadurch gekennzeichnet, daß die Kühlfläche des Kühlkörpers (8) im Bereich der Düse (9) gegenüber der Horizontalen geneigt angeordnet ist, wobei die Weite der Düse (lichter Abstand) der kühlflächenein-und strangauslaufseitigen Düsenlippe (10,11) in einem der Länge der keilförmigen Erstarrungsfront des zu gießenden Stranges (12) entsprechenden Abstand angeordnet ist.

18. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens zum Gießen von Bändern nach Anspruch 13, bestehend aus einer als Schlitzdüse ausgebildeten Düse, der von einem Vorratsbehälter schmelzflüssiges Metall zuführbar ist, und einem bewegbaren Kühlkörper, auf dessen Kühlfläche das schmelzflüssige Metall auftragbar ist,
dadurch gekennzeichnet, daß neben dem einen Kühlkörper (31) ein zweiter Kühlkörper (32) mit gleichsinnig bewegbarer Kühlfläche abstandsveränderbar angeordnet ist, dessen Kühlfläche mit der Kühlfläche des einen Kühlkörpers (31) die Schlitzdüse (Gießspalt) bildet, der von unten das schmelzflüssige Metall zuführbar ist.

19. Vorrichtung nach Anspruch 18,
dadurch gekennzeichnet , daß die Kühlkörper (31,32) als Rollen ausgebildet sind.

20. Vorrichtung nach Anspruch 18,
dadurch gekennzeichnet , daß in die Schlitzdüse (Gießspalt) schmelzflüssiges Metall aus zwei parallel zueinander angeordneten Düsenschlitzen (33,34) speisbar ist.

21. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 15 bis 20,
dadurch gekennzeichnet , daß die Düse (9,33,34) an ihren seitlichen Düsenlippen vorstehende Ansätze (13,14,35) als Spritzschutz aufweist.

22. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 15 bis 17,
dadurch gekennzeichnet , daß die strangauslaufseitige Düsenlippe (17) gegenüber Druck ausweichbar gelagert ist.

23. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 15 bis 17,
dadurch gekennzeichnet , daß in Bewegungsrichtung der Kühlfläche zwei oder mehr Düsen (19,20,25,26,27; 21,22) eng hinter- oder nebeneinander angeordnet sind.

24. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 15 bis 19,
dadurch gekennzeichnet , daß in einer Schlitzdüse zwei oder mehr Düsenschlitze (25,26,27) in Bewegungsrichtung der Kühlfläche hintereinander und parallel zueinander angeordnet sind, wobei der Abstand zwischen zwei benachbarten Düsenschlitzen das 0,8 bis 16fache der Weite des jeweils vorgelagerten Düsenschlitzes beträgt.

25. Vorrichtung nach Anspruch 24, dadurch
gekennzeichnet , daß zwischen den Düsenschlitzen (25,26,27) Zwischenräume oberhalb des Bandes vorgesehen sind, die teilevakuierbar oder mit einem Schutzgas beaufschlagbar sind.

26. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 15 bis 17,
dadurch gekennzeichnet , daß die strangauslaufseitige Düsenlippe (36,37) derart profiliert ist, daß sie zur Kühlfläche des Kühlkörpers (38,39) einen über die Strangbreite unterschiedlich weiten Spalt bildet, und die kühlflächeneinlaufseitige Düsenlippe (40,41) entsprechend dem Profil der strangauslaufseitigen Düsenlippe (36,37) in Bewegungsrichtung der Kühlfläche des Kühlkörpers (38,39) derart versetzt ist, daß im Bereich eines großen Spaltes die kühlflächeneinlaufseitige Düsenlippe (40,41) von der strangauslaufseitigen Düsenlippe (36,37) einen größeren Abstand als im Bereich eines kleinen Spaltes hat.

27. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 13 bis 25, dadurch gekennzeichnet , daß in der Oberfläche des Kühlkörpers ein Profil eingelassen ist.

28. Vorrichtung zum Gießen von Metallsträngen, insbesondere Metallbändern, bestehend aus einer Schlitzdüse, die mit einem Vorratsbehälter für schmelzflüssiges Metall verbunden ist, und einem Kühlkörper, auf dessen mit engem Spalt vor und geneigt zu der Stirnseite der Schlitzdüse angeordnete und relativ zu ihr bewegbare Kühlfläche das schmelzflüssige Metall auftragbar ist, insbesondere nach Anspruch 15 oder 17,
dadurch gekennzeichnet , daß die Schlitzdüse (101) mit ihrem stirnseitigen Rand (111 bis 114) über ein oder mehrere Gaskissen (123 bis 126) auf der Kühlfläche (107) und der freien Oberfläche des gegossenen Metallbandes (110) abstützbar ist.

29. Vorrichtung nach Anspruch 28,
dadurch gekennzeichnet , daß das oder die Gaskissen (123 bis 126) einen geschlossenen Ring bilden.

30. Vorrichtung nach Anspruch 28 oder 29,
dadurch gekennzeichnet , daß der Gasdruck in den Gaskissen (123 bis 126) einstellbar ist.

31. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 28 bis 30,
dadurch gekennzeichnet , daß zwischen dem oder den Gaskissen (127 bis 130) und zumindest der kühlflächeneinlaufseitigen Düsenlippe eine Kammer (136,137) vorgesehen ist, die teilevakuiert ist oder über die erhitztes Gas zuführbar ist.

32. Vorrichtung nach Anspruch 31,
dadurch gekennzeichnet, daß entsprechende Kammern vor den seitlichen Düsenlippen angeordnet sind.

33. Vorrichtung nach Anspruch 31 oder 32,
dadurch gekennzeichnet , daß eine entsprechende Kammer (137) vor der strangauslaufseitigen Düsenlippe angeordnet ist.

34. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6,
dadurch gekennzeichnet , daß zumindest das kühlflächeneinlaufseitige Gaskissen (123) mit erhitztem Gas beaufschlagbar ist.

35. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 28 bis 34,
dadurch gekennzeichnet , daß das oder die Gaskissen (127 bis 130) einen porösen Körper enthalten, über den das zum Druckaufbau benötigte Gas zuführbar ist.

36. Vorrichtung nach Anspruch 35,
dadurch gekennzeichnet, daß der poröse Körper (128) in einer Führung (134) des Schlitzdüsenkörpers (102) derart beweglich gehalten ist, daß er sich selbständig auf die Lage der Kühlfläche und/oder der Strangoberfläche einstellt.

37. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 28 bis 36, dadurch gekennzeichnet, daß die zugeordneten Kammern gegebenenfalls zusammen mit den porösen Körpern (150,151) individuell relativ zum Schlitzdüsenkörper in ihrer Lage einstellbar sind.

Zeichnung