HORIZONTALE BANDGIESSANLAGE MIT OPTIMIERTEM GIESSBAND

Abstract

 Die Erfindung betrifft eine Anlage zum horizontalen Bandgießen eines Vorbandes (V) aus Metall, mit einem Gießband (4) mit einem Mittenbereich (M) und seitlich daran anschließenden Randbereichen (R), wobei das Gießband (4) im Bereich einer dem erstarrenden Vorband (V) zugewandten Oberseite (4e) mit einer Oberflächenstruktur ausgestattet ist. Um eine Anlage zum horizontalen Bandgießen eines Vorbandes (V) aus Metall zu schaffen, mit der eine verbesserte Geometrie und Oberfläche des Vorbandes (V), ein erhöhtes Ausbringen und damit eine wesentliche Verbesserung der Wirtschaftlichkeit erreicht wird, wird vorgeschlagen, dass die Oberflächenstruktur durch ein durchprägendes Umformen des Gießbandes (4) entstanden ist.

Beschreibung

[0001] Die Erfindung betrifft eine Anlage zum horizontalen Bandgießen eines Vorbandes aus Metall.

[0002] Aus der deutschen Patentschrift DE 44 07 873 C2 ist eine horizontale Bandgießanlage zum Erzeugen eines Vorbandes aus Stahl bekannt. Die Bandgießanlage hat ein Schmelzgefäß, aus der Schmelze über eine Gießdüse auf ein horizontal umlaufendes Gießband aufgegeben wird. Für eine Kühlung des Gießbandes ist unter einem oberen Trum des Gießbandes eine Kühleinrichtung angeordnet. Auf dem gekühlten Gießband erstarrt die aufgegebene Schmelze zu einem Vorband. In dem Bereich zwischen der Gießdüse und dem durcherstarrten Vorband weist die Bandgießanlage eine Einhausung auf, in die ein Gasstrom eingeleitet wird, um für die aufgegebene Schmelze und das erstarrende Vorband eine reduzierende oder oxidierende Atmosphäre beziehungsweise eine Inertgasatmosphäre zu bilden. Der Gasstrom wird über Düsen, die in einem Deckenelement der Einhausung angeordnet sind, eingeleitet. Um auf die Oberfläche des erstarrenden Vorbandes Einfluss nehmen zu können, wird der Gasstrom in Hinblick auf seine Temperatur und sein Geschwindigkeits- und Druckprofil variiert.

[0003] Aus der deutschen Patentschrift DE 10 2011 010 040 B3 ist ebenfalls eine horizontale Bandgießanlage zum Erzeugen eines Vorbandes aus Stahl bekannt. Ein umlaufendes Gießband der Bandgießanlage wird vor Aufgabe einer Schmelze im Bereich einer dem Vorband zugewandten Oberseite mit einer Beschichtungsmasse bestehend aus einer Trägerflüssigkeit und Zusatzstoffen beschichtet. Diese Zusatzstoffe sind verschiedenste Metalle oder metallische Oxide/Nitride/Boride, mit denen sich die Werkstoffeigenschaften des Vorbandes gezielt beeinflussen lassen. Bevor sich die Beschichtungsmasse mit der aufgegebenen Schmelze durch Aufschmelzen stoffschlüssig vereint, wird in einer Trocknungseinheit die Trägerflüssigkeit entfernt. Neben dem vollständigen Aufschmelzen der Beschichtungsmasse und damit einhergehenden Auflegieren des Vorbandes im Bereich der Durchmischung kann alternativ auch eine festhaftende Beschichtung des Stahlbandes entstehen, über deren Dicke der Wärmeübergang zwischen dem Gießband und dem Vorband und somit die Abkühlgeschwindigkeit der Schmelze beziehungsweise des Vorbandes gesteuert werden kann.

[0004] Auch die deutsche Offenlegungsschrift DE 10 2012 001 469 A1 betrifft eine horizontale Bandgießanlage zum Erzeugen eines Vorbandes. Eine aufgegebene Schmelze erstarrt auf einem Gießband, das nach vollständigem Durcherstarren des Vorbandes einer Konditionierung in einem Inline-Prozess unterzogen wird. Diese Konditionierung umfasst mindestens eine der Behandlungen Glühen, Trocknen, Richten, Bürsten, Reinigen, Entzundern, Strecken, Glätten oder Beschichten. Mögliche permanente Beschichtungen sind Keramiken oder Metall/Keramik-Verbindungen. Als erneuerbare Beschichtungen kommen Dispersionsschichten aus BN, Nitriden, Oxiden oder Karbiden in Frage. Anhand der Beschichtung kann der Wärmeübergang zwischen dem Gießband und dem Vorband gesteuert werden.

[0005] Die Offenlegungsschrift WO 2007/071225 A1 betrifft eine horizontale Bandgießanlage zur Erzeugung eines Vorbandes aus insbesondere Leichtbaustahl. Es wird ein Gießband vorgeschlagen, welches zur Reduzierung des Wärmeübergangs sowie des Kontaktes zwischen sich und dem zu einem Vorband erstarrenden Strang mit einer Struktur versehen ist. Diese Struktur weist in Längsrichtung verlaufende Sicken oder über die Oberfläche verteilt angeordnete Noppen auf, die in das Gießband von oben eingeprägt werden.

[0006] Aus der europäischen Patentschrift EP 0 874 703 B1 ist ein Verfahren zur Herstellung von Gießbändern bekannt. Zur Behandlung des Gießbandes, welches aus Kohlenstoffstahl, Chrommolybdänstahl oder auch verschiedenen Kupferlegierungen bestehen kann, ist vorgesehen, dass zur Verbesserung der Einheitlichkeit der Wärmeübertragung Unregelmäßigkeiten in die äußere Oberfläche des Gießbandes eingeführt werden. Die Oberflächenunregelmäßigkeiten werden in Form von Rillen oder Vertiefungen durch einen Laser oder mechanische Bearbeitung auf der Oberfläche hergestellt, dessen Tiefen zwischen 1 und 40 % der Dicke des Gießbandes liegen.

[0007] Die deutsche Offenlegungsschrift DE 28 56 472 betrifft unter anderem ein Bandgießen mit mitlaufender Kokille zum Gießen von Aluminium und Aluminiumlegierungen. Die Kokille besitzt zur Steuerung des Wärmeübergangs beim ersten Kontakt mit der Metallschmelze eine aufgeraute Oberfläche. Die Kokillenoberfläche weist ein Rauheitsmuster auf, das aus einer regelmäßigen Anordnung von pyramiden- oder kegelstumpfartigen Erhebungen besteht, sodass die Schmelze nur die Spitzen dieser Erhebungen der Kokillenoberfläche berührt.

[0008] Es ist allgemein bekannt, dass bei der Herstellung von Vorband in einer Banddicke von 6 bis 25 mm häufig Kantenfehler auftreten, die sich in einer zum Rand hin abgeflachten Kante des Vorbandes und in Rissen in den Randbereichen zeigen. Das Auftreten abgeflachter Kanten führt zu Walzfehlern und kann dadurch Kantenrisse verursachen. Die Risse treten in den Randbereichen des gegossenen Vorbandes auf und sind in etwa 30 mm bis 100 mm von dem Rand entfernt. Auch kommt es zeitweise durch eine abkühlbedingte Verformung der Schmelze zu mechanischen Spannungen im Gefüge des Gießbandes, welche ein Abheben des Vorbandes vom Gießband auch nur lokal bewirken und welche des Weiteren zu Rissen im Vorband führen, da das Material bei hohen Temperaturen nahe unterhalb des Erstarrungspunktes nur eine geringe Heißduktilität aufweist. Das Aufwölben führt dann dazu, dass die Schmelze sich in Richtung Bandmitte verlagert und dadurch bereits erstarrte Dendriten an die Bandoberfläche treten, an der bis zu diesem Zeitpunkt noch keine Deckelbildung stattgefunden hat. Dies führt zu einer offenen Porosität bevorzugt in den randnahen Bereichen, welche bei der Verarbeitung des Bandes zu Oberflächen- und Gefügefehlern führt. Diese Risse mit Oberflächenkontakt führen ebenso zu Materialfehlern während der Weiterverarbeitung, weshalb das Material besäumt werden muss und die Wirtschaftlichkeit sinkt. Die Ausbildung einer dichten, nicht offenporigen Oberfläche kann durch die geringe Wärmeabfuhr an der Bandoberseite und eine dementsprechend geringere Erstarrungsgeschwindigkeit und ungünstige Strömungsgrenzschichten durch die Strömung der Atmosphäre behindert werden.

[0009] Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zu Grunde, eine Anlage zum horizontalen Bandgießen eines Vorbandes aus Metall zu schaffen, mit der eine verbesserte Geometrie und Oberfläche des Vorbandes, ein erhöhtes Ausbringen und damit eine wesentliche Verbesserung der Wirtschaftlichkeit erreicht wird.

[0010] Diese Aufgabe wird durch eine Anlage zum horizontalen Bandgießen eines Vorbandes aus Metall mit den Merkmalen des Anspruches 1 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen sind in den Ansprüchen 2 bis 14 angegeben

[0011] Erfindungsgemäß wird bei einer Anlage zum horizontalen Bandgießen eines Vorbandes aus Metall mit einem Gießband mit einem Mittenbereich und seitlich daran anschließenden Randbereichen, wobei das Gießband im Bereich einer dem erstarrenden Vorband zugewandten Oberseite mit einer Oberflächenstruktur ausgestattet ist, eine verbesserte Geometrie und Oberfläche des Vorbandes, ein erhöhtes Ausbringen und damit eine wesentliche Verbesserung der Wirtschaftlichkeit dadurch erreicht, dass die Oberflächenstruktur durch ein durchprägendes Umformen des Gießbandes entstanden ist.

[0012] In Zusammenhang mit der vorliegenden Erfindung wird unter einem durchprägenden Umformen ein Herstellungsverfahren verstanden, bei dem Einprägungen beziehungsweise Erhebungen an der Oberseite des Gießbandes zusammen mit gegenüberliegend angeordneten Erhebungen beziehungsweise Einprägungen an der Unterseite des Gießbandes entstehen. Erhebungen an der Oberseite des Gießbandes korrespondieren somit an der gleichen Stelle mit Einprägungen an der Unterseite des Gießbandes oder umgekehrt. Bei diesem Herstellungsverfahren kann es Abweichungen zwischen der Form der Einprägungen beziehungsweise Erhebungen auf der Ober- und Unterseite geben, um die gewünschte Form auf der Oberseite zu erhalten beziehungsweise zu optimieren. Insgesamt eignet sich dieses Durchprägeverfahren für die Herstellung von Gießbändern besonders gut, dass es einfach und kostengünstig ist und durch das Durchprägen nur Material in Dickenrichtung des Gießbandes verlagert wird und somit die ursprünglichen Abmessungen des Gießbandes erhalten bleiben. Es treten keine beziehungsweise kaum Änderungen der Länge und Breite des Gießbandes auf, was entsprechende Nacharbeit zur Folge hätte.

[0013] Bevorzugt ist vorgesehen, dass die Oberflächenstruktur regelmäßig ausgebildet ist.

[0014] In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung ist vorgesehen, dass die Oberflächenstruktur in dem Mittebereich ein erstes Muster und optional in den Randbereichen ein von dem ersten Muster verschiedenes Muster aufweist.

[0015] Durch eine Veränderung des Gießbandwerkstoffes und/oder der Gießbandgeometrie und -struktur wird in vorteilhafter Weise die gleichmäßige Wärmeabfuhr durch Verhinderung des Abhebens des gegossenen Vorbandes bewirkt. Die Homogenisierung der Abkühlbedingungen über die Bandbreite wirkt einer Verformung des gegossenen Vorbandes (U-Form) entgegen. Insbesondere einer durch ungleichmäßigen Wärmeübergang hervorgerufenen, unterschiedlichen Erstarrung des Vorbandes wird entgegengewirkt und somit lokale Porositäten und Lunker, welche oftmals linienförmig in Gießrichtung auftreten, vermieden. Insgesamt wird eine Verbesserung der Qualität, der Oberfläche und der Geometrie eines erzeugten Vorbandes insbesondere bei Legierungen mit niedrigen Al-Gehalten - bevorzugt Al < 0.8 Gew.-% - durch die Homogenisierung der Abkühlbedingungen erreicht. Auch wird das Ausbringen erhöht und damit verbunden die Wirtschaftlichkeit.

[0016] Vorzugsweise ist vorgesehen, dass das Gießband zumindest im Bereich einer dem erstarrenden Vorband zugewandten Oberseite aus einem Werkstoff mit einer Wärmeleitfähigkeit von größer 90 W/mK (bei 40 °C), insbesondere von größer 100 W/mK (bei 40 °C), hergestellt ist und eine Gießbanddicke von 0,5 bis 3 mm, insbesondere von 1 bis 3 mm aufweist. Als Werkstoffe eignen sich besonders Aluminium, eine Aluminiumlegierung, Kupfer oder eine Kupferlegierung.

[0017] Die Verwendung von Aluminium, Aluminiumlegierung, Kupfer oder Kupferlegierung als Gießbandwerkstoff ermöglicht des Weiteren eine Erhöhung der Gießbanddicke bei gleicher oder verbesserter Wärmeabfuhr, wodurch einer Beulung des Gießbandes entgegengewirkt wird und insbesondere eine Homogenisierung der Wärmeabfuhr über die Fläche erfolgt.

[0018] In einer alternativen oder zusätzlichen Ausführung ist vorgesehen, dass das Gießband zumindest im Bereich einer dem erstarrenden Vorband zugewandten Oberseite mit einer Oberflächenstruktur versehen ist und die Oberflächenstruktur vorzugsweise ein Tränen-, Pyramiden-, Rauten-, Sicken- oder Punktmuster mit einer Tiefe von 0,075 bis 0,8 mm im Sinne von Einprägungen oder Erhebungen aufweist. Hierdurch wird eine Versteifung der Struktur erzielt sowie die Wärmeabfuhr nach unten erhöht und homogenisiert und die Wärmeleitung auch innerhalb des Gießbandes verbessert. Hierbei ergibt sich, dass der Herstellung durch durchprägendes Umformen folgend das Gießband auf einer Unterseite des Gießbandes Erhebungen oder Einprägungen angeordnet sind, die den Einprägungen oder Erhebungen auf der Oberseite des Gießbandes gegenüberliegen.

[0019] Alternativ oder zusätzlich ist auch eine Kombination von Al- oder Cu-haltigem Gießbandwerkstoff und einer Oberflächenstrukturierung möglich.

[0020] Eine weitere alternative oder zusätzliche Ausführung sieht vor, dass das Gießband im Bereich einer dem erstarrenden Vorband zugewandten Oberseite in Randbereichen jeweils bis maximal 25 cm vom Rand in Richtung Bandmitte gesehen ein anderes Muster und eine um 20 bis 75 % höhere Prägetiefe der Struktur aufweisen kann.

[0021] Noch eine weitere alternative oder zusätzliche Ausführung sieht vor, dass ein Gießband mit verminderter Wärmeleitfähigkeit verwendet wird. Durch die verringerte Wärmeleitfähigkeit des Gießbandes wird die Wärmeabfuhr nach unten verzögert und damit der Anteil der Erstarrung von der Vorbandoberseite erhöht sowie die Ausbildung eines Deckels auf der Vorbandoberseite während des Gusses befördert. Dies ist insbesondere bei Stählen mit erhöhter Neigung zu Oberflächenfehlern und offener Porosität vorteilhaft, bei denen ein Gießband aus einer Legierung mit höherer Wärmeleitfähigkeit ansonsten ein Verschieben der metallurgischen Mitte (Bereich der Resterstarrung) im gegossenen Vorband hin zur Bandoberfläche bewirken würde. Zu den oberflächenempfindlichen Güten werden insbesondere Legierungen mit einem Al-Gehalt kleiner 0,8 Gew.-% und einem Erstarrungsintervall größer 30°C gezählt, sowie hoch C-haltige und hoch Si-haltige Stähle.

[0022] Vorzugsweise ist vorgesehen, dass das Gießband zur Verringerung und Verzögerung der Wärmeabfuhr nach unten zumindest im Bereich einer dem erstarrenden Vorband zugewandten Oberseite aus einem Werkstoff mit einer Wärmeleitfähigkeit von kleiner 35 W/mK (bei 40 °C) hergestellt ist und eine Gießbanddicke von 0,5 bis 3 mm aufweist. Als Werkstoffe eignen sich besonders rostfreie Stähle, hoch Cr-haltige Stähle und FeNi-Legierungen. Insbesondere vorteilhaft sind die geringen Ausdehnungskoeffizienten von zum Beispiel FeNi-Legierungen, die einem Beulen des Vorbandes zusätzlich entgegenwirken. Weiterhin vorteilhaft bei rostfreiem oder hoch Cr-haltigem Stahl bewirkt die dichte Oxidschicht (vor allem Cr₂O₃) eine Verbesserung des Trennverhaltens zwischen Gießband und gegossenem Vorband.

[0023] In einer alternativen oder zusätzlichen Ausführung ist vorgesehen, dass das Gießband aus mehreren Werkstoffen ausgebildet ist, wobei das Gießband insbesondere in den Randbereichen jeweils bis maximal 25 cm von den Rändern gesehen aus einem anderen Werkstoff besteht als der Mittelteil des Gießbandes. Dabei kann je nach gewünschter Verlagerung der metallurgischen Mitte das Gießband derart konstruiert sein, dass Werkstoffe mit unterschiedlichen Wärmeleitfähigkeiten gezielt eingesetzt werden, um die lokalen Abkühlbedingungen zu beeinflussen. Der Unterschied der Wärmeleitfähigkeit sollte mindestens 20 % betragen. Als Werkstoffe in der Bandmitte eignen sich besonders Aluminium, Aluminiumlegierungen, Kupfer und Kupferlegierungen mit einer Dicke von 0,5 bis 3 mm. Für die Randbereiche sind Werkstoffe bevorzugt aus mikrolegiertem Baustahl oder rostfreiem Stahl mit einer Dicke von 0,5 bis 3 mm vorteilhaft.

[0024] Noch eine weitere alternative oder zusätzliche Ausführung sieht vor, dass das Gießband über die Bandbreite eine variierende Dicke aufweist. Die Randbereiche weisen eine gegenüber der Mitte mindestens 10%ig unterschiedliche Dicke auf und der Übergang zwischen den Bereichen unterschiedlicher Dicke kann sowohl stufenweise als auch bevorzugt kontinuierlich erfolgen. Hierdurch wird eine Optimierung der Wärmeabfuhr erzielt.

[0025] In einer weiteren alternativen oder zusätzlichen Ausführung ist vorgesehen, dass ein Gießband mit unterschiedlichen Werkstoffdicken zwischen Mittenbereich und Randbereich in Verbindung mit nichtrostenden Stählen oder FeNi-Legierungen mit einer Dicke von 0,5 bis 3 mm eingesetzt wird. Der Werkstoff ist dabei in den Randbereichen mindestens 10% dicker gewählt als in den Mittenbereichen. Dies bewirkt eine Verringerung der Wärmeabfuhr.

[0026] Eine weitere alternative oder zusätzliche Ausführung sieht vor, dass das Gießband im Mittenbereich aus einem mikrolegierten Baustahl und im Randbereich aus einem hoch Crhaltigen Stahl oder rostfreien Stahl besteht. Die verringerte Wärmeleitfähigkeit des Randbereiches des Gießbandes vermindert vorteilhaft die Wärmeabfuhr, wodurch eine unerwünscht schnelle Abkühlung der Kantenbereiche vermieden wird.

[0027] Ferner sieht eine weitere alternative oder zusätzliche Ausführung vor, dass das Gießband vollständig oder partiell mit einer Beschichtung versehen ist, die vorzugsweise BN, ZrO₂, TiO₂, Al₂O₃ oder AIN enthält. Die Schichtdicke wird so gewählt, dass ein Wärmeübergang um mindestens 5 % verringert wird. Hierdurch wird ein Wärmeübergang vom gegossenen Vorband zum Gießband vermindert.

[0028] Insgesamt führt die verminderte Wärmeabfuhr zu einer Verminderung von Bandverwerfungen (beispielsweise die bekannte U-Form) des erzeugten Vorbandes. Diese Bandverwerfungen entstehen unter anderem durch zu hohe lokale Wärmeabfuhr im Bereich der Bandkanten.

[0029] Insgesamt kann mit der erfindungsgemäßen horizontalen Bandgießanlage Warmband beziehungsweise Tafelmaterial in der angestrebten Dicke von 6 bis 25 mm (gemessen in der Bandmitte) mit guter Geometrie und verbesserter Oberfläche aus hochmanganhaltigen oder hochaluminiumhaltigen oder hochsiliziumhaltigen Leichtbaustählen oder sonstigem hoch- oder niedriglegiertem Stahl hergestellt werden.

[0030] Nachfolgend wird die Erfindung an Hand eines in einer Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispieles näher erläutert. Es zeigen:

Figur 1 eine schematische Seitenansicht einer horizontalen Bandgießanlage,

Figur 2a eine schematische Draufsicht eines strukturierten Gießbandes,

Figur 2b eine schematische Draufsicht eines strukturierten Gießbandes und

Figur 2c eine schematische Draufsicht eines strukturierten Gießbandes.

[0031] Die in Figur 1 gezeigte schematische Seitenansicht einer horizontalen Bandgießanlage 1 besteht im Wesentlichen aus einem Schmelzgefäß 2, einer Gießdüse 3, einem Gießband 4 und einer Einhausung 5. Über das Schmelzgefäß 2 wird flüssige Schmelze S, insbesondere Metallschmelze, über eine sich hieran anschließende Gießdüse 3 auf das Gießband 4 in Form eines Stranges beziehungsweise erstarrenden Vorbandes V aufgegeben. Hierbei läuft das endlose Gießband 4 in einer Gießrichtung G um eine vordere Umlenkrolle 4a und eine hiervon in Gießrichtung G beabstandete hintere Umlenkrolle 4b um und fördert das erstarrende Vorband V somit in Gießrichtung G. Entsprechender Weise lässt sich das Gießband 4 in ein oberes Trum 4c, auf dem das Vorband V erstarrt, und ein unteres Trum 4d zwischen den vorderen und hinteren Umlenkrollen 4a, 4b aufteilen. Unter einem Trum 4c, 4d wird der sich zwischen den Umlenkrollen 4a, 4b erstreckende Teil des Gießbandes 4 verstanden. Das Gießband 4 verläuft im Bereich des Obertrums 4c im Wesentlichen horizontal und ist im Bereich des Obertrums 4c mittels einer Kühlvorrichtung 7 von unten gekühlt, die nahezu das gesamte Obertrum 4c unter Ausnahme kurzer Bereiche am Übergang zu den Umlenkrollen 4a, 4b mit Kühlmittel, vorzugsweise Wasser, beaufschlagt. Aus Gründen der Übersichtlichkeit sind üblicherweise vorhandene und sich in Gießrichtung G erstreckende Seitenbegrenzungselemente für das auf dem Obertrum 4c erstarrende Vorband V nicht dargestellt. Die Einhausung 5 der horizontalen Bandgießanlage 1 umschließt das erstarrende Vorband V in einem Bereich zwischen der Gießdüse 3 und einem Austritt 5b für das durcherstarrte Vorband V aus der Einhausung 5. Die Einhausung 5 ist in üblicher Weise vorgesehen, um die Schmelze S in einer reduzierenden Atmosphäre, einer oxidierenden Atmosphäre, einer Inertgasatmosphäre oder einer Gießatmosphäre, die an die chemische Zusammensetzung der Schmelze angepasst ist, zu vergießen und zu dem Vorband V erstarren zu lassen. Hierfür sind an die Einhausung 5 im Bereich eines oberen und im Wesentlichen sich horizontal erstreckenden Deckenelements 5a der Einhausung 5 eine Gaszuleitung 5c und eine Gasableitung 5d angeschlossen. Die Gaszuleitung 5c befindet sich im Bereich des Austritts 5b und die Gasableitung 5d im Bereich der Gießdüse, so dass das Gas entgegen der Gießrichtung G im Gegenstrom zu dem erstarrenden Vorband V oder umgekehrt strömt.

[0032] Derartige horizontale Bandgießanlagen 1 eignen sich besonders zur Erzeugung von endabmessungsnahem Vorband mit Banddicken im Bereich von 6 bis 25 mm (gemessen in der Bandmitte) aus hochmanganhaltigen oder hochaluminiumhaltigen oder hochsiliziumhaltigen Leichtbaustählen, Elektroblechen oder sonstigen hoch- oder niedriglegiertem Stahl.

[0033] Die Figur 2a zeigt eine strukturierte Oberfläche einer Oberseite 4e des Gießbandes 4 der Bandgießanlage 1 in einer ersten Ausführungsform. Diese Oberfläche ist mit tränenförmigen Mustern 7, 8 mit einer Tiefe beziehungsweise Höhe von 0,075 bis 0,8 mm im Sinne von Einprägungen beziehungsweise Erhebungen versehen. Hierdurch wird eine Versteifung der Struktur des Gießbandes 4 erzielt sowie die Wärmeabfuhr nach unten erhöht und homogenisiert und die Wärmeleitung auch innerhalb des Gießbandes verbessert. In einer bevorzugten Ausgestaltung ist ein erstes Muster 7 in einem Mittenbereich M auf der Oberfläche des Gießbandes 4 verschieden zu einem zweiten Muster 8 der Oberfläche des Gießbandes 4 in den seitlich an den Mittenbereich M angrenzenden Randbereichen R. Die Randbereiche R weisen in Gießrichtung G gesehen jeweils eine Breite von bis zu maximal 25 cm - vom Rand des Gießbandes 4 gemessen - auf. Das zweite Muster 8 führt zu einem veränderten Wärmeübergang, insbesondere zu einem verminderten Wärmeübergang in den Randbereichen R, verglichen mit dem Mittenbereich M. Entsprechend dem Herstellungsverfahrens der Oberflächenstruktur durch ein Durchprägen sind an der Unterseite des Gießbandes 4 den Einprägungen beziehungsweise Erhebungen gegenüberliegend in umgekehrter Weise Erhebungen beziehungsweise Einprägungen mit im Wesentlichen gleicher Form zu finden. Bei diesem Herstellungsverfahren kann es Abweichungen zwischen der Form der Einprägungen beziehungsweise Erhebungen auf der Ober- und Unterseite geben, um die gewünschte Form auf der Oberseite zu erhalten.

[0034] Eine weitere Ausführungsform der strukturierten Oberfläche der Oberseite 4e des Gießbandes 4 zeigt die Figur 2b, in der ein doppelt angeordnetes tränenförmiges Muster 7, 8 - ein sog. Duettmuster - mit einer Tiefe beziehungsweise Höhe von 0,075 bis 0,8 mm im Sinne von Einprägungen beziehungsweise Erhebungen aufweist. Die weitere Ausgestaltung ist vergleichbar mit der zuvor zu Figur 2a beschrieben.

[0035] Die Figur 2c zeigt noch eine weitere Ausführungsform einer strukturierten Oberfläche der Oberseite 4e des Gießbandes 4, welche mit einem Muster 7, 8 aus jeweils seitlich aneinander angrenzenden Pyramiden mit quadratischer Grundfläche mit einer Tiefe beziehungsweise Höhe von 0,075 bis 0,8 mm im Sinne von Einprägungen beziehungsweise Erhebungen versehen ist. Die weitere Ausgestaltung ist vergleichbar mit der zuvor zu Figur 2a beschrieben.

[0036] Alternativ oder zusätzlich sind neben den dargestellten tränenförmigen und pyramidalen Mustern auch Oberflächenstrukturen mit andersartigen Tränen- und Pyramidenmustern und/oder mit Rauten-, Waben-, Sicken-, Noppen- oder Punktmustern denkbar. Insbesondere können auch trigonal-pyramidale bis hin zu hexagonal-pyramidale Muster und/oder auch Pyramidenstumpf-Muster gewählt werden. Im Falle von Tränenmustern sind die Muster an die DIN 59220 angelehnt. Quersicken und elliptische Noppen weisen ein Verhältnis von Haupt- zu Nebenachse von 1,8 bis 4,8 auf und sind in einem Winkel von 30 bis 90° zur Gießrichtung G oder zueinander rechtwinklig oder alternierend angeordnet. Daneben ist sowohl eine geordnete als auch eine rein zufällige, statistische Anordnung der Muster möglich.

[0037] Alternativ oder zusätzlich ist neben der Strukturierung der Oberfläche der Oberseite 4e des Gießbandes 4 mit einem anderen Muster 8 in Randbereichen R des Gießbandes 4 auch eine um 20 bis 75 % höhere Prägetiefe der Muster 7 der strukturierten Oberfläche des Gießbandes 4 in Randbereichen R möglich, wodurch ein Abheben des erstarrenden Vorbandes V im Randbereich R während des Gießverlaufs erfolgt und dadurch der Wärmeübergang im Randbereich R vermindert wird.

Bezugszeichenliste

[0038] 

1 horizontale Bandgießanlage

2 Schmelzgefäß

3 Gießdüse

4 Gießband

4a vordere Umlenkrolle

4b hintere Umlenkrolle

4c oberes Trum

4d unteres Trum

4e Oberseite

5 Einhausung

5a Deckenelement

5b Austritt

5c Gaszuleitung

5d Gasableitung

6 Kühlvorrichtung

7 erstes Muster

8 zweites Muster

G Gießrichtung

M Mittenbereich

R Randbereich

S Schmelze

V Vorband

Ansprüche

1. Anlage zum horizontalen Bandgießen eines Vorbandes (V) aus Metall, mit einem Gießband (4) mit einem Mittenbereich (M) und seitlich daran anschließenden Randbereichen (R), wobei das Gießband (4) im Bereich einer dem erstarrenden Vorband (V) zugewandten Oberseite (4e) mit einer Oberflächenstruktur ausgestattet ist, dadurch gekennzeichnet, dass die Oberflächenstruktur durch ein durchprägendes Umformen des Gießbandes (4) entstanden ist.

2. Anlage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Oberflächenstruktur regelmäßig ausgebildet ist.

3. Anlage nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Oberflächenstruktur in dem Mittebereich (M) ein erstes Muster (7) und in den Randbereichen (R) ein von dem ersten Muster (7) verschiedenes Muster (8) aufweist.

4. Anlage nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass das Gießband (4) zumindest im Bereich einer dem erstarrenden Vorband (V) zugewandten Oberseite (4e) in Randbereichen (R) jeweils bis maximal 25 cm vom Rand in Richtung Bandmitte gesehen ein anderes Muster und/oder eine um 20 bis 75 % höhere Prägetiefe der Struktur aufweist.

5. Anlage nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass das Gießband (4) zumindest im Bereich einer dem erstarrenden Vorband zugewandten Oberseite (4e) mit einer Oberflächenstruktur versehen ist und die Oberflächenstruktur vorzugsweise ein Tränen-, Pyramiden-, Rauten-, Sicken- oder Punktmuster mit einer Tiefe von 0,075 bis 0,8 mm im Sinne von Einprägungen oder Erhebungen aufweist.

6. Anlage nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Herstellung durch durchprägendes Umformen folgend das Gießband (4) auf einer Unterseite des Gießbandes (4) Erhebungen oder Einprägungen angeordnet sind, die den Einprägungen oder Erhebungen auf der Oberseite (4e) des Gießbandes (4) gegenüberliegen.

7. Anlage nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass das Gießband zumindest im Bereich einer dem erstarrenden Vorband zugewandten Oberseite (4e) aus einem Werkstoff mit einer Wärmeleitfähigkeit von größer 90 W/mK (bei 40 °C), insbesondere von größer 100 W/mK (bei 40 °C), hergestellt ist.

8. Anlage nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass der Werkstoff Aluminium, eine Aluminiumlegierung, Kupfer oder eine Kupferlegierung ist.

9. Anlage nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass das Gießband (4) zumindest im Bereich einer dem erstarrenden Vorband (V) zugewandten Oberseite (4e) aus einem Werkstoff mit einer Wärmeleitfähigkeit von kleiner 35 W/mK (bei 40 °C) hergestellt ist.

10. Anlage nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass der Werkstoff ein rostfreier Stahl, hoch Cr-haltiger Stahl oder eine FeNi-Legierung ist.

11. Anlage nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass das Gießband (4) zumindest im Bereich einer dem erstarrenden Vorband (V) zugewandten Oberseite (4e) aus mehreren Werkstoffen ausgebildet ist, wobei das Gießband (4) insbesondere in den Randbereichen (R) jeweils bis maximal 25 cm von den Rändern gesehen aus einem anderen Werkstoff mit einer um mindesten 20% unterschiedlichen Wärmeleitfähigkeit besteht als der Mittenbereich des Gießbandes (4).

12. Anlage nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass das Gießband (4) zumindest im Bereich einer dem erstarrenden Vorband (V) zugewandten Oberseite (4e) über die Bandbreite eine variierende Dicke aufweist und die Randbereiche (R) eine gegenüber den Mittenbereichen (M) mindestens 10%ig unterschiedliche Dicke aufweisen und der Übergang zwischen den Bereichen unterschiedlicher Dicke sowohl stufenweise als auch bevorzugt kontinuierlich erfolgt.

13. Anlage nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass das Gießband (4) unterschiedliche Werkstoffdicken zwischen Mittenbereich (M) und Randbereich (R) in Verbindung mit nichtrostenden Stählen oder FeNi-Legierungen aufweist und der Werkstoff in den Randbereichen (R) mindestens 10% dicker gewählt ist als in den Mittenbereichen.

14. Anlage nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass das Gießband (4) zumindest im Bereich einer dem erstarrenden Vorband (V) zugewandten Oberseite (4e) vollständig oder partiell mit einer Beschichtung versehen ist, die vorzugsweise BN, ZrO₂, TiO₂, Al₂O₃ oder AIN enthält.

Zeichnung