利用快速凝固技术生产带材的设备和方法以及金属带材技术

提供一种用于利用快速凝固技术生产带材的设备和方法以及金属带材。将熔体浇注到转动的铸轮的移动的外表面上，其中，熔体在所述外表面上凝固并且形成带材。将含有气体的喷射物向移动的外表面引导并且用喷射物加工铸轮的外表面。喷射物具有CO

【技术实现步骤摘要】
利用快速凝固技术生产带材的设备和方法以及金属带材
本专利技术涉及一种利用快速凝固技术生产带材的设备，一种利用快速凝固技术生产带材的方法以及一种金属带材。
技术介绍
从经济角度来看，希望能够以大的连续带材长度生产薄的、快速凝固的金属带材，而不在生产过程中撕裂该带材并且在铸造过程时间段上带材的质量不会出现负面变化。然而，由于在带材生产期间铸轮的热机械载荷，铸轮的铸造轨道表面在其上生产的带材的几公里内连续变质，这导致带材质量不均匀，粗糙度恶化，从而降低了带材的层压系数。因此，为了生产尽可能长且质量保持恒定的连续带材件，已知在带材生产的同时对铸造轨道的表面进行处理，以尽可能长地保持表面的质量。这可以通过材料去除工艺来实现，例如抛光铸辊，如在EP3089175B1中所公开的，或者通过辊的研磨或通过刷涂，如在US6749700B2中所公开的。US9700937B1公开了一种替代的再成型方法，其中铸轮轨道被连续滚压处理以使其平整。但是仍需要进一步的改进，以延长铸造轨道的使用寿命。
技术实现思路
因此，目的在于，在较大的长度中可靠地生产一种具有良好材料质量的金属带材。根据本专利技术，提供一种用于利用快速凝固技术生产带材的方法，在所述方法中将熔体浇注到转动的铸轮的移动的外表面上，其中所述熔体在所述外表面上凝固并且形成带材。将一股含有气体的喷射物向所述移动的外表面引导并且以所述喷射物加工铸轮的外表面。所述喷射物具有CO2，CO2至少部分地以固态碰撞铸轮的移动的外表面。本专利技术基于新的知识，即所述工艺以及铸轮的铸造轨道当前的加工方法本身会在铸轮上留下残留物，所述残留物会导致熔体的润湿问题和带材中的缺陷。由于去除材料的方法，铸轮外表面上的加工残留物(例如粉尘、刚毛、抛光残留物)会被一直带入到熔滴中，并在熔滴中导致缺陷。在带材厚度大于20μm的较厚带材的情况下，这种润湿问题可以看作是非晶带材的铸轮侧上的气囊。但是，特别是对于厚度小于20μm的薄的带材，这些润湿缺陷会导致带材中出现不希望有的大孔，所述孔会是带材断裂的起点。在铸轮表面的再成型加工方法中，也不能排除润滑剂从枢轴点和轴承点流向轮表面并在此处导致润湿干扰，从而导致带材中形成孔。根据本专利技术，利用一股喷射物除去铸轮外表面上的这些残留物，借助所述喷射物使固态的CO2向所述外表面加速，其中该喷射物可以除去所述残留物，以改善外表面的洁净度以及表面质量。由此可以减少带材中的孔的数量。也可以提高制造长度并且在更大的带材长度上确保较低的表面粗糙度。固体的CO2具有其他优点，即其会升华。因此防止了所述喷射物本身在外表面上留下残留物。由于这种升华，还可以通过使碰撞所述表面的CO2颗粒升华除去残留物和其他不希望的异物(如润滑剂)，所述残留物和异物以固态及液态存在于铸轮表面。在一个实施例中，在将熔体浇注到转动的铸轮的外表面上的过程中，含气体的喷射物碰撞铸轮的外表面。由此，所述外表面可以直排式地并且在每次与熔体接触前被加工和清洁。该实施例可在下述程序中得到应用，在所述程序中，在将熔体浇注到所述外表面上的过程中，以一种去除材料的方法和/或再成型的方法对外表面进行加工。在一个实施例中，所述铸轮在旋转方向上移动。所述含气体的喷射物在第一位置碰撞铸轮的外表面，所述第一位置在旋转方向上看布置于第二位置前，在所述第二位置处熔体碰撞所述外表面。该第一位置在旋转方向上看布置在带材与铸轮的分离点后。由此，在带材与外表面分离后，在熔体再次碰撞该外表面区域前，加工并且以喷射物清洁所述外表面。可以设置一个或多个喷嘴，通过所述喷嘴将一股或多股喷射物向铸轮的外表面引导。由此可以在空间上对所述喷射物进行引导，以便加工外表面的预定区域。在一个实施例中，可以调整喷嘴与铸轮外表面之间的距离。由此可以调整含气体的喷射物碰撞铸轮外表面的强度。在一个实施例中，提供由干冰颗粒形成的CO2源，并且为了形成含气体的喷射物，使干冰颗粒向所述外表面加速。可以预先制造这些干冰颗粒。在将它们向外表面加速的过程中，它们可以部分地升华，使得所述喷射物除干冰颗粒外还具有CO2气体。干冰颗粒可以具有0.1mm至10mm的平均晶粒尺寸。所述干冰颗粒可以具有棱角，所述棱角可以附加地导致对外表面的去除性或再成型性加工。在一个实施例中，利用载体气体(或载气)使干冰颗粒向铸轮外表面加速。所述载体气体的压力是可调整的。在一个实施例中，含气体的喷射物还具有由其他物质形成的颗粒。因此，这些附加的颗粒具有CO2以外的其他物质并且可被选择以产生另一种作用。当存在干冰颗粒时，所述颗粒与干冰颗粒相比较也可以具有不同的大小和/或形式。所述颗粒可以是球形和/或圆形的，而干冰颗粒例如是有棱角的。所述颗粒可以具有比干冰颗粒更大的硬度，以便更好地除去外表面上存在的残留物。所述颗粒例如可以是陶瓷珠和/或玻璃珠。所述颗粒可以具有10μm至1mm的平均直径。在一个实施例中，提供由液态CO2形成的CO2源作为喷射物。微粒、也就是固态CO2由该液态CO2结晶出来，以形成雪状CO2，所述雪状CO2以含气体和雪状CO2的喷射物的形式碰撞铸轮外表面。通常，所述由液态CO2结晶出来的微粒由于该程序而呈球形。雪状CO2中的微粒具有0.1μm至100μm的平均晶粒尺寸。在一个实施例中，在CO2气流中没有附加的载体气体的情况下使雪状CO2中的微粒向铸轮外表面加速。在一个替代的实施例中，利用载体气体使雪状CO2中的微粒向铸轮外表面加速。所述载体气体的压力是可调整的。在一个实施例中，与固态CO2的类型无关地，另外在第三位置处利用表面加工器件对所述外表面进行再成型性或去除性加工。该第三位置在旋转方向上看布置在第一位置前，然而在旋转方向上看布置在带材与铸轮的分离点后，在所述第一位置处含气体的喷射物碰撞铸轮外表面。因此，首先利用表面加工器件并且此后利用CO2喷射物加工所述外表面。因此，可以利用具有固态CO2颗粒或微粒的喷射物既除去由铸造程序和带材的生产产生的残留物又除去由表面加工器件产生的残留物。所述表面加工器件可以具有一个或多个装置，所述装置可以相继地对外表面进行加工。所述表面加工器件可以对外表面进行去除性或再成型性加工。可以设置滚压(或辊压)装置作为起再成型作用的表面加工器件，所述辊压装置在铸轮转动过程中被按压到铸轮外表面上。在本文中，“再成型”应理解为是指材料的再分布。像可用刷子进行的那样从外表面除去材料并不是使用辊压装置的目的。因此，不会产生切屑，并且几乎不会产生磨损和/或粉尘，而这些可能会对金属带材的制造过程产生负面影响。作为去除性的表面加工器件，可以设置在铸轮转动过程中被按压到铸轮外表面上的抛光装置，并且/或者可以设置在铸轮转动过程中被按压到铸轮外表面上的研磨装置，并且/或者可以设置在铸轮转动过程中按压到铸轮外表面上的一个或多个刷。所述刷还可以具有清洁效果，并且既不会对所述外表面本身进行去除也不会进行再成型。在一个实施例中，在将熔体浇注到铸轮外表面上的过程中，将所述表面加工器件本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种利用快速凝固技术生产带材的方法，所述方法包括：/n将熔体浇注到转动的铸轮的移动的外表面上，其中，熔体在所述外表面上凝固并且形成带材，其中，熔体由Fe

【技术特征摘要】
20200219 DE 102020104310.41.一种利用快速凝固技术生产带材的方法，所述方法包括：
将熔体浇注到转动的铸轮的移动的外表面上，其中，熔体在所述外表面上凝固并且形成带材，其中，熔体由Fe100-a-b-w-x-y-zTaMbSiwBxPyCz(原子％)组成，其中，T表示Co、Ni、Cu、Cr和V中的一种或多种，M表示Nb、Mo和Ta中的一种或多种，并且：
0≤a≤70
0≤b≤9
0≤w≤18
5≤x≤20
0≤y≤7
0≤z≤2，
并且所述熔体含有1原子％以内的杂质，
将含有气体的喷射物向移动的外表面引导并且以喷射物加工铸轮的外表面，其中喷射物具有CO2，CO2至少部分地以固态碰撞铸轮的移动的外表面，
其中，在将熔体浇注到转动的铸轮的外表面上的过程中，含气体的喷射物碰撞铸轮的外表面。


2.根据权利要求1所述的方法，其中，铸轮在旋转方向上移动并且含气体的喷射物在第一位置处碰撞铸轮的外表面，第一位置在旋转方向上看布置于第二位置之前，在第二位置处熔体碰撞所述外表面，其中，第一位置在旋转方向上看布置在带材与铸轮的分离点之后，
其中，提供一个或多个喷嘴，通过喷嘴将一股或多股喷射物向铸轮的外表面引导。


3.根据权利要求1或2所述的方法，其中，提供由干冰颗粒形成的CO2源并且为了形成含气体的喷射物而使干冰颗粒向所述外表面加速，其中，干冰颗粒具有0.1mm至10mm的平均晶粒尺寸并且利用载体气体使干冰颗粒向铸轮的外表面加速，其中，载体气体的压力是可调整的。


4.根据权利要求3所述的方法，其中，含气体的喷射物还具有由其他材料形成的颗粒，其中，所述颗粒具有10μm至1mm的平均直径。


5.根据权利要求4所述的方法，其中，所述颗粒是陶瓷珠和/或玻璃珠。


6.根据权利要求1或2所述的方法，其中，提供由液态CO2形成的CO2源作为喷射物，微粒由所述液态CO2结晶出来以形成雪状CO2，雪状CO2以含气体和雪状CO2的喷射物的形式碰撞铸轮的外表面，其中，雪状CO2中的微粒具有0.1μm至100μm的平均晶粒尺寸。


7.根据权利要求6所述的方法，其中，在CO2气流中没有附加的载体气体的情况下使雪状CO2中的微粒向铸轮的外表面加速，或者利用载体气体使雪状CO2中的微粒向铸轮的外表面加速，并且所述载体气体的压力是可调整的。


8.根据权利要求2至7中任一项所述的方法，其中，在第三位置处利用表面加工器件对所述外表面进行再成型或进行去除性加工，其中，第三位置在旋转方向上看布置在第一位置之前，然而在旋转方向上看布置在带材与铸轮的分离点之后，在第一位置处含气体的喷射物碰撞铸轮的外表面，其中，表面加工器件具有
对铸轮的外表面进行再成型加工的滚压装置，所述滚压装置在铸轮转动过程中被按压到铸轮的外表面上，和/或
对铸轮的外表面进行去除性加工的抛光装置，所述抛光装置在铸轮转动过程中被按压到铸轮的外表面上，和/或
对铸轮的外表面进行去除性加工的研磨装置，所述研磨装置在铸轮转动过程中被按压到铸轮的外表面上，并且/或者
对铸轮的外表面进行去除性加工和/或清洁的一个或多个刷，所述一个或多个刷在铸轮转动过程中被按压到铸轮的外表面上，
其中，将表面加工器件按压到铸轮的外表面上，使得其在将熔体浇注到铸轮的外表面的过程中连续地对铸轮的外表面进行平整。


9.根据权利要求8所述的方法，其中，在将熔体浇注到铸轮的外表面之前，含气体的喷射物碰撞铸轮的移动的外表面并且所述表面加工器件被按压到转动的铸轮的移动的外表面上。


10.根据权利要求8或9所述的方法，其中，使用两个或多个表面加工器件，其中，所述两个或多个表面加工器的位置在旋转方向上看布置在第一位置之前，然而在旋转方向上看布置在带材与铸轮的分离点之后，在第一位置处含气体的喷射物碰撞铸轮的外表面。


11.根据权利要求10所述的方法，其中，附加的含气体的喷射物在起去除作用的表面加工器件之后并且在起再成型作用的表面加工器件之前碰撞转动的铸轮的外表面，其中，所述附加的含气体的喷射物具有CO2，CO2至少部分地以固态碰撞铸轮的移动的外表面。


12.一种利用快速凝固技术生产带材的设备，所述设备包括：
具有外表面的转动的铸轮，熔体被浇注到所述外表面上，其中，所述熔体在外表面上凝固并且形成金属带材，
用于向铸轮的外表面引导具有CO2的喷射物的器件，具有用于形...

【专利技术属性】
技术研发人员：海尔·托马斯·哈特曼，海尔·罗伯特·舒尔茨，
申请(专利权)人：真空融化股份有限公司，
类型：发明
国别省市：德国;DE