AT525563B1

AT525563B1 - Trockengiessen in einer giess-walz-verbundanlage

Info

Publication number: AT525563B1
Application number: ATA50111/2022A
Authority: AT
Inventors: Grosseiber Simon; LENGAUER Thomas; Watzinger Dr Josef
Original assignee: Primetals Technologies Austria GmbH
Priority date: 2022-02-18
Filing date: 2022-02-18
Publication date: 2023-05-15
Also published as: AT525563A4; WO2023156116A1

Abstract

Die vorliegende Erfindung betrifft das technische Gebiet der Gieß-Walz-Verbundanlagen zur Herstellung von warmgewalztem Fertigband. Die Aufgabe der Erfindung besteht darin, eine existierende Gieß-Walz-Verbundanlage sowie ein Verfahren zum Herstellen eines warmgewalzten Fertigbands so zu verändern, dass der Strang auch bei niedrigen Gießgeschwindigkeiten die horizontale Strangführung der Stranggießanlage mit einer hohen Strangtemperatur verlässt, ohne dass jedoch die Segmente bzw. die Strangführungsrollen überhitzen. Die horizontale Strangführung (6) der Stranggießanlage weist zumindest ein, bevorzugt mehrere, trockengießfähige Trockengusssegmente (20) auf, wobei die Trockengusssegmente (20) jeweils mehrere, in Transportrichtung (T) hintereinander angeordnete, Strangführungsrollen (21) oberhalb und unterhalb des Strangs (41) aufweisen, wobei die Strangführungsrollen (21) der Trockengusssegmente (20) auf der Innenseite der den Strang (41) führenden Mantelfläche (25) zumindest einen dezentralen, axialen Kühlkanal (26) zum Kühlen mit einem flüssigen Kühlmittel aufweisen, sodass die Strangführungsrollen (21) während einer Gießsequenz im Trockenbetrieb (32) keine unzulässig hohen Temperaturen erreichen, wobei jedes Trockengusssegment (20) Kühldüsen (23) zum Abkühlen der Ober- und Unterseite des Strangs (41) und zumindest ein Ventil (24) zur Einstellung der Kühlmittelmenge zu den Kühldüsen (23) aufweist, und wobei ein Trockengusssegment (20) wahlweise entweder 1) im Trockenbetrieb (32), d.h. ohne ein flüssiges oder flüssig-gasförmiges Kühlmittel auf den Strang (41) aufzuspritzen, oder 2) im Nassbetrieb, d.h. durch das Aufspritzen eines flüssigen oder flüssig-gasförmigen Kühlmittels auf den Strang (41), betrieben werden kann.

Description

Beschreibung

TROCKENGIEßEN IN EINER GIEß-WALZ-VERBUNDANLAGE

GEBIET DER TECHNIK

[0001] Die vorliegende Erfindung betrifft das technische Gebiet der Gieß-Walz-Verbundanlagen zur Herstellung von warmgewalztem Fertigband. In einer Stranggießanlage der Gieß- Walz-Verbundanlage wird ein Strang mit Brammen- oder Dünnbrammenquerschnitt kontinuierlich hergestellt. Der stranggegossene Strang wird in der Gieß-Walz-Verbundanlage im warmen Zustand entweder zu einem Vorband und anschließend zu dem Fertigband oder direkt vom Strang zu dem Fertigband warmgewalzt.

STAND DER TECHNIK

[0002] Aus der WO 2021013488 A1 sind ein Verfahren zur Herstellung eines Fertigbands aus Stahl in einer Gieß-Walz-Verbundanlage und eine dazu geeignete Gieß-Walz-Verbundanlage bekannt. Weiters sind derartige Anlagen auch aus der CN 104525566 A, der WO 2018082966 A1 und der WO 2019068444 A1 zu entnehmen.

[0003] Die DE 102011075627 A1 lehrt eine Sekundärkühleinrichtung innerhalb einer Strangführungseinrichtung zum Kühlen eines Metallstrangs und ein Verfahren zum Betreiben der Sekundärkühleinrichtung.

[0004] In der Stranggießanlage nach dem Stand der Technik (siehe Fig 1) einer Gieß-Walz-Verbundanlage vom Typ Arvedi ESP (siehe Fig 4) wird der Strang, nachdem er die Kokille verlässt, zunächst in einer Biegezone und in der nachfolgenden bogenförmigen Strangführung mittels Hochdruck Kühldüsen mit Wasser (engl. water only), sowie darauffolgend in der Richtzone (auch Rückbiegenzone genannt) und in der horizontalen Strangführung durch Kühldüsen mit einem Luft-Wassergemisch (engl. air-mist) gekühlt. Die Stranggießanlage ist derart ausgelegt, dass die Erstarrungslänge des Stranges (metallurgische Länge) im kritischsten Produktionsszenario kleiner ist als die Länge der Stranggießanlage. Unter bestimmten Bedingungen kann die metallurgische Länge jedoch bedeutend kürzer sein als die Länge der Stranggießanlage, z.B. wenn die Gießgeschwindigkeit deutlich langsamer ist als die max. Geschwindigkeit der Stranggießanlage, bspw. im Zusammenhang mit:

- Güten, die aus Gründen der Vergießbarkeit nur mit relativ geringen Gießgeschwindigkei-

ten produziert werden können,

- dem Sequenzanfang und -ende,

- bei einem Verteilerwechsel,

- durch die Massenflussbegrenzung bei großen Strangbreiten,

- durch die Reduzierung des Massenflusses wegen Problemen im Stahlwerk...

[0005] Auch eine Änderung des Gießformates kann analoge Auswirkungen haben. Der Strang erleidet in den oben genannten Fällen im Bereich vom Ende der metallurgischen Länge bis zum Austritt aus der Stranggießanlage einen mitunter erheblichen Temperaturverlust, der sich in weiterer Folge nachteilig im Walzwerk der Gieß-Walz-Verbundanlage auswirkt (niedrige Temperaturen führen zu höheren Kräften und Momenten in der Vorstraße, sowie höheren Heizleistungen im Induktionsofen). Die Verwendung von Kühldüsen mit einem Luft-Wassergemisch oder mit Wasser mit einer gewissen Mindestkühlleistung ist jedoch bei konventionellen Segmenten notwendig, um die Strangführungsrollen vor Schäden durch Überhitzung zu schützen. Allerdings ist der vorher beschriebene, aus metallurgischer Sicht unnötige, Kühleffekt prozesstechnisch nachteilig.

[0006] Wie der Temperaturverlust des Strangs in der Stranggießanlage selbst bei niedriger Gießgeschwindigkeit reduziert werden kann und dennoch die Segmente bzw. die Strangführungsrollen in der Stranggießanlage vor Überhitzung geschützt werden können, geht aus dem Stand der Technik nicht hervor.

ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG

[0007] Die Aufgabe der Erfindung besteht darin, eine existierende Gieß-Walz-Verbundanlage sowie ein Verfahren zum Herstellen eines warmgewalzten Fertigbands so zu verändern, dass der Strang auch bei niedrigen Gießgeschwindigkeiten die horizontale Strangführung der Stranggießanlage mit einer hohen Strangtemperatur verlässt, ohne dass jedoch die Segmente bzw. die Strangführungsrollen überhitzen. Dadurch soll zum einen die Energieeffizienz der Stranggießanlage in Verbindung mit einem Warmwalzwerk gesteigert werden. Zum anderen soll die Flexibilität bei der Einstellung der Strangtemperatur erhöht werden, wodurch die möglichen Betriebsparameter der Stranggießanlage von minimal und maximal möglichen Gießgeschwindigkeiten sowie von minimal und maximal möglichen Strangdicken erweitert werden. Schließlich führt eine höhere Strangtemperatur zu einem stärkeren Zunderwachstum des Strangs in der Stranggießanlage, sodass die Effektivität des Entzunderns des Strangs nach dem Stranggießen erhöht wird. Durch diese Maßnahme wird somit auch die Oberflächenqualität des Vorbands verbessert.

[0008] Der vorrichtungsseitige Aspekt der Erfindung wird durch eine Gieß-Walz-Verbundanlage zum Herstellen eines warmgewalzten Fertigbands nach Anspruch 1 gelöst. Bevorzugte Ausführungsformen sind Gegenstand der abhängigen Ansprüche.

[0009] Konkret erfolgt die Lösung durch eine Gieß-Walz-Verbundanlage zum Herstellen eines warmgewalzten Fertigbands, umfassend eine Stranggießanlage zum kontinuierlichen Stranggießen eines Strangs mit einem Brammen- oder Dünnbrammenquerschnitt aus Stahl; optional einen Strang-Entzunderer zum Entzundern des Strangs; eine Vorwalzstraße mit 2, 3 oder 4 Vorwalzgerüsten zum Vorwalzen des Strangs zu einem Vorband; vorzugsweise einen Induktionsofen zum Erwärmen des Vorbands auf Walztemperatur; optional einen Vorband-Entzunderer zum Entzundern des Vorbands; eine Fertigwalzstraße mit 4, 5, 6 oder 7 Fertigwalzgerüsten zum Fertigwalzen des Vorbands zu dem Fertigband; eine Kühlstrecke zum Abkühlen des Fertigbands auf Wickeltemperatur; und eine Haspeleinrichtung zum Aufhaspeln des Fertigbands. Die Stranggießanlage umfasst: eine Kokille mit einer Primärkühlung zum Abkühlen einer Stahlschmelze, wobei sich in der Kokille ein teilerstarrter Strang mit einer dünnen Strangschale und einem flüssigen Kern ausbildet und der Strang kontinuierlich aus der Kokille ausgezogen wird; eine Biegezone zum Abbiegen des teilerstarrten Strangs von der Vertikalen in eine Bogenform; eine bogenförmige Strangführung zum Stützen, Führen und weiteren Abkühlen des Strangs; eine Richtzone zum Rückbiegen des Strangs von der Bogenform in die Horizontale, wobei der Strang zumindest in der Biegezone, der bogenförmigen Strangführung und bevorzugt in der Richtzone durch Kühldüsen einer Sekundärkühlung (typischerweise durch sog. wateronly oder air-mist Kühldüsen) abgekühlt wird; sowie eine horizontale Strangführung zum Stützen und Führen des Strangs. Die horizontale Strangführung weist zumindest ein, bevorzugt mehrere (z.B. 2, 3, 4, 5 oder mehr), trockengießfähige Trockengusssegmente auf, wobei die Trockengusssegmente jeweils mehrere, in Transportrichtung hintereinander angeordnete, Strangführungsrollen oberhalb und mehrere, in Transportrichtung hintereinander angeordnete, Strangführungsrollen unterhalb des Strangs aufweisen, wobei die Strangführungsrollen der Trockengusssegmente auf der Innenseite der den Strang führenden Mantelfläche zumindest einen dezentralen, axialen Kühlkanal zum Kühlen mit einem flüssigen Kühlmittel, vorzugsweise Kühlwasser, aufweisen, sodass die Strangführungsrollen während einer Gießsequenz im Trockenbetrieb keine unzulässig hohen Temperaturen erreichen, wobei jedes Trockengusssegment Kühldüsen zum Abkühlen der Ober- und Unterseite des Strangs und zumindest ein Ventil zur Einstellung der Kühlmittelmenge zu den Kühldüsen aufweist, und wobei ein Trockengusssegment wahlweise entweder 1) im Trockenbetrieb, d.h. ohne ein flüssiges oder flüssig-gasförmiges Kühlmittel auf den Strang aufzuspritzen, oder 2) im Nassbetrieb, d.h. durch das Aufspritzen eines flüssigen oder flüssig-gasförmigen Kühlmittels auf den Strang, betrieben werden kann.

[0010] Vorzugsweise weist jedes Trockengusssegment außerdem mehrere Hydraulikzylinder zur Einstellung eines Abstands (und bevorzugt zur Dickenreduktion des Strangs) zwischen den Strangführungsrollen oberhalb und unterhalb des Strangs auf. Durch die mehreren Hydraulikzylinder kann nicht nur der Abstand zwischen den oben- und untenliegenden Strangführungsrollen eines Trockengusssegments auf unterschiedliche Strangdicken eingestellt werden, sondern es

ist auch möglich, die Strangdicke nicht nur in der bogenförmigen Strangführung, sondern auch in den Trockengusssegmenten weiter zu reduzieren, wobei der Strang in diesem Bereich entweder teilerstarrt (engl. liquid- oder soft-core-reduction) oder bevorzugt sogar durcherstarrt (engl. hardreduction) sein kann. Dadurch wird die Innenqualität des Strangs verbessert. Außerdem ist es dadurch möglich, einen nicht unbeträchtlichen Teil der Dickenreduktion vom Strang (z.B. Strangdicke von 110 mm) zum Fertigband (z.B. mit einer Enddicke von 0,6 mm) bereits in der Stranggießanlage zu verrichten. Dadurch sind im Warmwalzwerk weniger Reduktionsschritte bzw. niedrigere Reduktionsgrade notwendig, was die Komplexität des Warmwalzwerks reduziert.

[0011] Erfindungsgemäß wird in der horizontalen Strangführung zum Führen des Strangs entweder ein oder werden mehrere trockengießfähige Trockengusssegmente verwendet, wobei der Strang in einem Trockengusssegment durch mehrere, in Transportrichtung hintereinander angeordnete, Strangführungsrollen oberhalb und mehrere, in Transportrichtung hintereinander angeordnete, Strangführungsrollen unterhalb des Strangs geführt wird. Außerdem weist das Trockengusssegment Kühl- bzw. Spritzdüsen zum Abkühlen der Ober- und Unterseite des Strangs und zumindest ein Ventil zur Einstellung der Kühlmittelmenge zu den Kühldüsen auf. Durch diese Ausführung kann ein einzelnes Trockengusssegment bzw. können mehrere oder alle Trockengusssegmente wahlweise entweder 1) im Trockenbetrieb, d.h. ohne ein flüssiges oder flüssiggasförmiges (engl. air-mist) Kühlmittel auf den Strang aufzuspritzen, oder 2) im Nassbetrieb, d.h. durch das Aufspritzen eines flüssigen oder flüssig-gasförmigen Kühlmittels auf den Strang, betrieben werden. Die Strangführungsrollen der Trockengusssegmente sind derart ausgebildet, dass sie auch während einer Gießsequenz, die mehrere Stunden (z.B. 8 h) dauert, im Trockenbetrieb keine unzulässig hohe Temperatur erreichen.

[0012] Durch die Verwendung von trockengießfähigen Trockengusssegmenten in der horizontalen Strangführung der Stranggießanlage mit Kühldüsen kann auch bei hohen Gießgeschwindigkeiten sichergestellt werden, dass die metallurgische Länge stets kleiner als die Länge der Stranggießanlage ist. Andererseits kann die Kühlintensität der Kühldüsen in diesem Bereich so weit reduziert bzw. vollständig ausgeschaltet werden, dass der Strang die Stranggießanlage stets mit einer möglichst hohen Strangtemperatur verlässt. Erfindungsgemäß weist der Kühlkanal bzw. weisen die typischerweise mehreren Kühlkanäle einen im Wesentlichen konstanten Abstand zur zylindrischen Mantelfläche auf, wobei der dezentrale (d.h. in radialer Richtung nicht zentrisch angeordnete) Kühlkanal zum Kühlen der Strangführungsrollen von einem flüssigen Kühlmittel, vorzugsweise Kühlwasser, in axialer, bevorzugt in axialer und radialer, Richtung durchströmt wird. Dabei wird die Strangführungsrolle, insbesondere die Mantelfläche und vorzugsweise auch die Lager, durch ein flüssiges Kühlmedium gekühlt, sodass im Trockenbetrieb und selbst bei einem Stillstand des Strangs weder die Mantelfläche noch die Lager der Strangführungsrolle überhitzen.

[0013] Besonders bevorzugt ist, wenn der Kühlkanal einen konstanten Abstand zur zylindrischen Mantelfläche aufweist und entlang der Mantelfläche in axialer Richtung, bevorzugt in axialer und radialer Richtung (d.h. spiralförmig bzw. helixförmig), verläuft. Durch diese Ausführungsform weist die zylindrische Mantelfläche eine sehr gleichmäßige Oberflächentemperatur auf, sodass sog. Streifen am Strang durch eine ungleichförmige Abkühlung vermieden werden.

[0014] Bei einer zweckmäßigen Ausführungsform tritt das Kühlmedium in der Längsrichtung an einem ersten Ende der Strangführungsrolle durch eine Zuführung in einen, typischerweise zentrischen, zulaufseitigen Kanal ein, das Kühlmedium wird vom zulaufseitigen Kanal durch einen radialen Kanal zum Kühlkanal geführt, anschließend durchströmt das Kühlmedium den Kühlkanal, danach wird das Kühlmedium vom Kühlkanal durch einen weiteren radialen Kanal in einen ablaufseitigen Kanal geführt, und das Kühlmedium verlässt die Strangführungsrolle durch den ablaufseitigen Kanal an einem zweiten Ende der Strangführungsrolle.

[0015] Bei Stranggießanlagen für Gieß-Walz-Verbundanlagen ist es besonders günstig, wenn die Kokille einen Hohlraum aufweist, sodass der teilerstarrte Strang die Kokille am ausgangsseitigen Ende mit einer Dicke von 70 bis 150 mm, bevorzugt von 90 bis 130 mm, und einer Breite von 900 bis 2500 mm, bevorzugt von 1200 bis 2100 mm, verlässt.

[0016] Besonders vorteilhaft ist es, wenn die Stranggießanlage ein thermisches Modell zum Berechnen des Durcherstarrungspunkts des Strangs in Echtzeit während des Stranggießens in Abhängigkeit der Überhitzung des Stahls (engl. superheat, d.h. der Temperaturdifferenz zwischen der Temperatur und der Liquidustemperatur der Schmelze) und vorzugsweise der chem. Zusammensetzung der Stahlschmelze, der Kühlleistung der Primärkühlung, der Positionen und der den Strang beaufschlagenden Kühlmittelmengen der Sekundärkühlung und der Gießgeschwindigkeit des Strangs aufweist.

[0017] Durch das thermische Modell kann der Durcherstarrungspunkt während des Stranggießens online bestimmt werden, sodass es in weiterer Folge möglich ist, die Kühlung in der horizontalen Strangführung während des Stranggießens entsprechend einzustellen.

[0018] Dazu ist es vorteilhaft, wenn das Ventil bzw. die Ventile zur Einstellung der Kühlmittelmenge zu den Spritzdüsen signaltechnisch mit dem thermischen Modell verbunden sind, sodass ein Trockengusssegment, das in der Transportrichtung wahlweise trocken oder nass betrieben werden kann.

[0019] Bei einer bevorzugten Ausführungsform ist zwischen dem letzten Trockengusssegment der Stranggießanlage und der Vorwalzstraße, bevorzugt zwischen dem letzten Trockengusssegment der Stranggießanlage und dem Strang-Entzunderer, ein weiterer Induktionsofen zum Erwärmen des Strangs, vorzugsweise ein induktiver Kantenerwärmer zum Erwärmen der Kanten des Strangs, angeordnet. Dadurch können „kalte“ Kanten des Strangs vermieden werden, wodurch die Qualität des Fertigbands verbessert wird.

[0020] Der verfahrensseitige Aspekt der Erfindung wird durch ein Verfahren nach Anspruch 8 gelöst. Bevorzugte Ausführungsformen sind Gegenstand der abhängigen Ansprüche.

[0021] Konkret erfolgt die Lösung durch ein Verfahren zum Herstellen eines warmgewalzten Fertigbands in einer Gieß-Walz-Verbundanlage umfassend die Verfahrensschritte: kontinuierliches Stranggießen eines Strangs mit Brammen- oder Dünnbrammenquerschnitt aus Stahl in einer Stranggießanlage; optional Entzundern des Strangs durch einen Strang-Entzunderer; Vorwalzen des Strangs zu einem Vorband durch eine Vorwalzstraße mit 2, 3 oder 4 Vorwalzgerüsten; vorzugsweise Erwärmen des Vorbands auf Walztemperatur durch einen Induktionsofen; optional Entzundern des Vorbands durch einen Vorband-Entzunderer; Fertigwalzen des Vorbands zu dem Fertigband durch eine Fertigwalzstraße mit 4, 5, 6 oder 7 Fertigwalzgerüsten; Abkühlen des Fertigbands auf Wickeltemperatur in einer Kühlstrecke; und Aufhaspeln des Fertigbands in einer Haspeleinrichtung. Das kontinuierliche Stranggießen umfasst folgende Verfahrensschritte: Abkühlen einer Stahlschmelze durch eine Primärkühlung in einer vertikalen Kokille, wobei sich ein teilerstarrter Strang mit einer dünnen Strangschale und einem flüssigen Kern ausbildet und der teilerstarrte Strang kontinuierlich aus der Kokille ausgezogen wird; Abbiegen des teilerstarrten Strangs von der Vertikalen in eine Bogenform in einer Biegezone; Stützen, Führen und Abkühlen des Strangs in einer bogenförmigen Strangführung; Rückbiegen bzw. Richten des Strangs von der Bogenform in die Horizontale in einer Richtzone, wobei der Strang zumindest beim Abbiegen in der bogenförmigen Strangführung und bevorzugt beim Rückbiegen durch Kühldüsen einer Sekundärkühlung abgekühlt wird; und Stützen und Führen des Strangs in einer horizontalen Strangführung. Das erfindungsgemäße Verfahren ist dadurch gekennzeichnet, dass der Strang in der horizontalen Strangführung durch zumindest ein, bevorzugt durch mehrere, Trockengusssegmente geführt wird, wobei der Strang zwischen mehreren, in Transportrichtung hintereinander angeordneten, Strangführungsrollen oberhalb und mehreren, in Transportrichtung hintereinander angeordneten, Strangführungsrollen unterhalb des Strangs geführt wird, wobei die Strangführungsrollen der Trockengusssegmente auf der Innenseite der den Strang führenden zylindrischen Mantelfläche zumindest einen dezentralen, axialen Kühlkanal aufweisen. Durchströmen eines flüssigen Kühlmittels durch den Kühlkanal, sodass die Strangführungsrollen auch im Trockenbetrieb keine unzulässig hohen Temperaturen erreichen. Außerdem umfasst jedes Trockengusssegment Kühldüsen zum Abkühlen der Ober- und Unterseite des Strangs und zumindest ein Ventil zur Einstellung der Kühlmittelmenge zu den Kühldüsen aufweist, Einstellen einer Kühlmittelmenge zu den Kühldüsen, wobei ein Trockengusssegment entweder im 1) Trockenbetrieb, d.h.

ohne ein flüssiges oder flüssig-gasförmiges Kühlmittel auf den Strang aufzuspritzen, oder im 2) Nassbetrieb, d.h. durch das Aufspritzen eines flüssigen oder flüssig-gasförmigen Kühlmittels auf den Strang, betrieben wird. Beim Ubergang vom Nassbetrieb in den Trockenbetrieb wird das Ventil geschlossen und bei einem Ubergang vom Trockenbetrieb in den Nassbetrieb wird das Ventil zumindest teilweise geöffnet.

[0022] Vorzugsweise weist das Kühlmittel beim Durchströmen einen konstanten Abstand zur Mantelfläche auf, wobei bevorzugt das Durchströmen in axialer und radialer Richtung erfolgt.

[0023] Bei einer zweckmäßigen Ausführungsform tritt das Kühlmedium in der Längsrichtung der Strangführungsrolle an einem ersten Ende durch eine Zuführung in einen zulaufseitigen Kanal ein, das Kühlmedium wird anschließend vom zulaufseitigen Kanal durch einen radialen Kanal zu dem Kühlkanal auf die Innenseite der Mantelfläche geführt, anschließend durchströmt das Kühlmedium den Kühlkanal, nachfolgend wird das Kühlmedium vom Kühlkanal durch einen weiteren radialen Kanal zu einem ablaufseitigen Kanal geführt, und schließlich verlässt das Kühlmedium die Strangführungsrolle durch den ablaufseitigen Kanal an einem zweiten Ende.

[0024] Insbesondere bei Stranggießanlagen für Gieß-Walz-Verbundanlagen ist es vorteilhaft, wenn der Strang das ausgangsseitige Ende der Kokille mit einer Dicke von 70 bis 150 mm, bevorzugt zwischen 90 und 120 mm, einer Breite von 900 bis 2500 mm, bevorzugt von 1200 bis 2100 mm, und einer Gießgeschwindigkeit zwischen 3 und 8 m/min, verlässt.

[0025] Besonders vorteilhaft ist es, wenn ein thermisches Modell während des Stranggießens in Echtzeit den Durcherstarrungspunkt des Strangs in Abhängigkeit der Überhitzung des Stahls (engl.superheat) und vorzugsweise der chem. Zusammensetzung der Stahlschmelze, der Kühlleistung der Primärkühlung, der Positionen und der den Strang beaufschlagenden Kühlmittelmenge der Sekundärkühlung und der Gießgeschwindigkeit des Strangs berechnet.

[0026] Dadurch wird es möglich, dass in Abhängigkeit des Durcherstarrungspunkts die Trockengusssegmente trocken oder nass betrieben werden.

[0027] Vorzugsweise werden das zumindest eine Trockengusssegment in Transportrichtung vor dem Durcherstarrungspunkt nass und das zumindest eine Trockengusssegment in Transportrichtung nach dem Durcherstarrungspunkt trocken betrieben. Durch diese Maßnahme wird sichergestellt, dass der Strang die Stranggießanlage mit einer möglichst hohen Temperatur verlässt.

[0028] Bei einer vorteilhaften Ausführungsform wird ein Abstand zwischen den Strangführungsrollen oberhalb und unterhalb des Strangs durch mehrere Hydraulikzylinder eingestellt und bevorzugt der teilerstarrte oder durcherstarrte Strang durch eine Abstandsänderung zwischen den Strangführungsrollen oberhalb und unterhalb des Strangs mittels der Hydraulikzylinder in seiner Dicke reduziert. Durch die Abstandsänderung zwischen den Strangführungsrollen oberhalb und unterhalb des Strangs mittels der Hydraulikzylinder wird der teilerstarrte oder durcherstarrte Strang in seiner Dicke reduziert.

KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN

[0029] Die oben beschriebenen Eigenschaften, Merkmale und Vorteile dieser Erfindung sowie die Art und Weise, wie diese erreicht werden, werden klarer und deutlicher verständlich im Zusammenhang mit der folgenden Beschreibung mehrerer Ausführungsbeispiele, die im Zusammenhang mit den Zeichnungen näher erläutert wird. Dabei zeigen:

[0030] Fig 1 eine Darstellung der in unterschiedlichen Bereichen einer Stranggießanlage zum kontinuierlichen Stranggießen eines Strangs mit Brammen- oder Dünnbrammenquerschnitt aus Stahl eingesetzten Kühlmedien nach dem Stand der Technik,

[0031] Fig 2 eine Darstellung der in unterschiedlichen Bereichen einer Stranggießanlage zum kontinuierlichen Stranggießen eines Strangs mit Brammen- oder Dünnbrammenquerschnitt aus Stahl eingesetzten Kühlmedien,

[0032] Fig 3 eine perspektivische Darstellung eines Trockengusssegments für eine Stranggießanlage einer erfindungsgemäßen Gieß-Walz-Verbundanlage,

[0033] Fig 4 eine schematische Darstellung einer Gieß-Walz-Verbundanlage vom Typ Arvedi ESP nach dem Stand der Technik,

[0034] Fig 5 eine schematische Darstellung einer erfindungsgemäßen Gieß-Walz-Verbundanlage vom Typ Arvedi ESP,

[0035] Fig 6 eine schematische Darstellung einer ersten innengekühlten Strangführungsrolle für ein Trockengusssegment,

[0036] Fig 7 eine schematische Darstellung einer zweiten innengekühlten Strangführungsrolle für ein Trockengusssegment,

[0037] Fig 8 eine schematische Darstellung bei der Berechnung des Durcherstarrungspunkts des Strangs mittels eines thermischen Modells und den Ubergang vom Nass- in den Trockenbetrieb in einem Trockengusssegment.

BESCHREIBUNG DER AUSFÜHRUNGSFORMEN

[0038] Die Fig 4 zeigt schematisch eine Gieß-Walz-Verbundanlage des Typs Arvedi-ESP nach dem Stand der Technik mit einer Stranggießanlage 1 (siehe Fig 1) zum kontinuierlichen Stranggießen eines Strangs aus Stahl mit Brammen- oder Dünnbrammenquerschnitt mit einer Dicke zwischen 80 und 100 mm, einer Vorwalzstraße 10 mit drei Vorwalzgerüsten R1...R3 zum Vorwalzen des warmen Strangs zu einem Vorband, einem Induktionsofen 11 zum Erwärmen des Vorbands auf Walztemperatur, einen Vorband-Entzunderer 12 zum Entzundern des erwärmten Vorbands, einer Fertigwalzstraße 13 mit fünf Fertigwalzgerüsten F1...F5 zum Fertigwalzen des Vorbands zu einem Fertigband, einer Kühlstrecke 14 mit mehreren Kühlaggregaten ober- und unterhalb des Fertigbands zum Abkühlen des Fertigbands auf Wickeltemperatur, eine Schere 15 zum Querteilen des Fertigbands und Haspeleinrichtungen 16 zum Aufhaspeln des Fertigbands. Bekanntlich wird diese Gieß- Walz-Verbundanlage typischerweise im Endlosbetrieb betrieben, sodass der Strang von der Stranggießanlage 1 ungeschnitten in die Vorwalzstraße 10, das Vorband von der Vorwalzstraße 10 ungeschnitten in die Fertigwalzstraße 13 und das Fertigband erstmals durch die Schere 15 unmittelbar vor dem Aufhaspeln geschnitten wird.

[0039] Die Fig 1 zeigt die Stranggießanlage 1 aus Fig 4 näher. In der vertikalen oder im Wesentlichen vertikalen Kokille 2 wird durch eine Primärkühlung 7 Stahlschmelze abgekühlt, sodass sich ein teilerstarrter Strang mit einer dünnen Strangschale und einem flüssigen Kern ausbildet. Der teilerstarrte Strang 41 wird kontinuierlich aus der Kokille 2 ausgezogen. Anschließend wird der teilerstarrte Strang in der Biegezone 3 in eine Bogenform abgebogen und durch Strangführungssegmente entlang der bogenförmigen Strangführung 4 geführt. In der Richtzone 5 wird der Strang in die Horizontale rückgebogen und läuft in die horizontale Strangführung 6 ein. Nach dem Stand der Technik wird der Strang 41 direkt unterhalb der Kokille 2, der Biegezone 3, der bogenförmigen Strangführung 4 und in der Richtzone 5 durch Kühldüsen einer Hochdruck-Wasserspritzkühlung 8 und in der horizontalen Strangführung 6 durch Kühldüsen einer Luft-Wasserkühlung 9 abgekühlt. Dies hat mehrere Gründe: Zum einen sind die Strangführungssegmente in der horizontalen Strangführung 6 der Stranggießanlage 1 nach dem Stand der Technik nicht trockengießfähig, d.h. dass der Strang auch in diesem Bereich weiter abgekühlt werden muss, um eine Überhitzung der Strangführungssegmente, z.B. der Hydraulikzylinder, der Strangführungsrollen oder der Düsenspitzen der Kühldüsen, zu verhindern. Zum anderen ist der Durcherstarrungspunkt des Strangs in Transportrichtung T nicht genau bekannt, sodass zur Vermeidung eines nicht durcherstarrten Strangs am Ende der horizontalen Strangführung 6 auch ein möglicherweise bereits durcherstarrter Strang weiter abgekühlt wird.

[0040] Bei der Stranggießanlage in Fig 2 wird genau dieses Problem vermieden, denn hier kann ein einzelnes bzw. können mehrere oder sogar alle Trockengusssegmente 20 in der horizontalen Strangführung 6 sowohl im Nassbetrieb mit einer Wasserkühlung 8 oder einer Luft-Wasserkühlung 9 oder im Trockenbetrieb 32 betrieben werden. Wie in Fig 2 dargestellt wird das erste in Transportrichtung T angeordnete Trockengusssegment 20 mit einer Luft-Wasserkühlung 9 und die zwei nachfolgenden Trockengusssegmente 20 im Trockenbetrieb 32 betrieben. Ebenso wäre

es möglich, die Kühlmittelmenge in einzelnen Trockengusssegmenten 20 zu reduzieren, sodass der Strang 41 zwar am Ende der horizontalen Strangführung 6 durcherstarrt ist, aber dennoch eine möglichst hohe Strangtemperatur aufweist.

[0041] In Fig 3 ist ein Trockengusssegment 20 dargestellt. So wie bei Strangführungssegmenten nach dem Stand der Technik auch, wird der hier nicht dargestellte Strang durch je mehrere Strangführungsrollen 21 unterhalb und oberhalb des Strangs geführt. Die Strangführungsrollen 21 des Trockengusssegments 20 sind jedoch innengekühlte Strangführungsrollen, die einen dezentralen Kühlkanal 26 (siehe die Figuren 6 und 7 mit je einem Beispiel einer derartigen Strangführungsrolle) unterhalb der Mantelfläche 25 aufweisen. Die Innenkühlung ist besonders leistungsfähig, sodass der rotglühende Strang im Trockenbetrieb selbst bei einem Stillstand zu keiner Überhitzung der Strangführungsrollen führt. Außerdem weist das Trockengusssegment 20 vier Hydraulikzylinder 22 zur Abstandsänderung zwischen den unteren und oberen Strangführungsrollen 21 auf. Außerdem kann der Strang durch die Hydraulikzylinder 22 in Verbindung mit den Strangführungsrollen 21 in seiner Dicke reduziert werden. Abhängig davon, ob der Strang im Trockengusssegment 20 durch- oder teilerstarrt ist bzw. noch einen flüssigen Kern aufweist, wird der Strang einer engl. hard reduction, soft-reduction oder einer liquid core reduction unterzogen. Das Trockengusssegment 20 kann je nach Betriebsart entweder im Trockenbetrieb oder im Nassbetrieb betrieben werden. Im Nassbetrieb spritzen typischerweise jeweils mehrere Kühldüsen 23 auf der Ober- und Unterseite des Trockengusssegments 20 ein Kühlmedium (entweder flüssiges Kühlwasser oder ein Luft-Wasser Gemischt engl. air-mist) auf den Strang. Zusätzlich zu den innengekühlten Strangführungsrollen 21 weist das Trockensegment 20 Hitzeschilde 42 zur Abschirmung der Hydraulikzylinder 22 vor der Hitze des typischerweise rotglühenden Stahlstrangs 41 auf. Die Hitzeschilde umschließen die Hydraulikzylinder 22 in Richtung zum Strang, sodass die Strahlungshitze des Strangs die Hydraulikzylinder 22 nicht beschädigt.

[0042] Die Fig 5 zeigt eine erfindungsgemäße Gieß-Walz-Verbundanlage vom Typ Arvedi ESP mit einer Stranggießanlage 1 mit zwei Trockengusssegmenten 20 im Bereich der horizontalen Strangführung 6 sowie einen Strang-Entzunderer 43 nach dem letzten Trockengusssegment 20 und vor dem ersten Vorwalzgerüst R1 der Vorwalzstraße 10. Die restlichen Aggregate sind wie in Fig 4 angeordnet.

[0043] Die Fig 6 zeigt eine erste Ausführungsform einer innengekühlten Strangführungsrolle 21, die in den Trockengusssegmenten 20 verwendet werden kann. In diesem Fall handelt es sich um eine dreiballige Strangführungsrolle, die in axialer Richtung x durch Lager 27, hier bspw. Wälzbzw. Pendelrollenlager, gelagert ist. Beim ersten Ende 28a der Strangführungsrolle 21 strömt das flüssige Kühlmedium (Kühlwasser) durch eine nicht dargestellte Zuführung - hier eine Dreheinführung - in den zulaufseitigen Kanal 29 ein. Der zulaufseitige Kanal 29 ist zentral angeordnet, wobei das Kühlwasser auch den Bereich des ganz linken Lagers 27 kühlt. Vom zulaufseitigen Kanal 29 strömt das Kühlwasser durch einen radialen Kanal 30 zu mehreren Kühlkanälen 26, die einen konstanten Abstand zur Mantelfläche 25 aufweisen. Die Kühlkanäle 26 durchströmen den Mantel der Strangführungsrolle 21 in axialer Richtung x. An den Enden der Kühlkanäle 26 sind Stopfen vorhanden, sodass das Kühlwasser nicht austreten kann. Die Kühlkanäle 26 sind über den Umfang der Mantelfläche 25 gleichmäßig verteilt, sodass die Mantelfläche 25 gleichmäßig stark abgekühlt wird. Im Endbereich des links dargestellten ersten Ballens verbindet ein weiterer radialer Kanal 30 den Kühlkanal 26 mit dem zentralen Kanal. Um einen hydraulischen Kurzschluss zu verhindern, ist ein Stopfen 44 vorhanden. Das Kühlwasser wird anschließend durch den zentralen Kanal zum zweiten (hier mittleren) Ballen geführt und kühlt diesen in analoger Weise. Anschließend wird das Kühlwasser durch einen weiteren zentralen Kanal zum dritten (hier rechten) Ballen geführt und kühlt auch diesen in analoger Weise. Im Bereich des zweiten Endes 28b der Strangführungsrolle 21 wird das Kühlwasser durch einen ablaufseitigen Kanal 31 durch eine Drehdurchführung abgeführt.

[0044] Die Fig 7 zeigt eine zweite Ausführungsform einer innengekühlten Strangführungsrolle 21, die in den Trockengusssegmenten 20 verwendet werden kann. Auch in diesem Fall handelt es sich um eine dreiballige Strangführungsrolle, die in axialer Richtung x vierfach durch Lager 27 gelagert ist. Beim ersten Ende 28a der Strangführungsrolle 21 strömt flüssiges Kühlwasser durch

eine nicht dargestellte Zuführung - hier eine Dreheinführung - in den zulaufseitigen Kanal 29 ein. Der zulaufseitige Kanal 29 ist zentral angeordnet, wobei das Kühlwasser auch den Bereich des ganz linken Lagers 27 kühlt. Vom zulaufseitigen Kanal 29 strömt das Kühlwasser durch einen radialen Kanal 30 zu dem Kühlkanal 26, der einen konstanten Abstand zur Mantelfläche 25 aufweist und in axialer x und radialer Richtung (d.h. spiralförmig) unterhalb der Mantelfläche 25 verläuft. Da sich der Kühlkanal spiralförmig erstreckt wird die Mantelfläche 25 gleichmäßig stark abgekühlt. Im Endbereich des links dargestellten ersten Ballens verbindet ein weiterer radialer Kanal 30 den Kühlkanal 26 mit dem zentralen Kanal. Das Kühlwasser wird anschließend durch den zentralen Kanal zum zweiten (hier mittleren) Ballen geführt und kühlt diesen in analoger Weise. Anschließend wird das Kühlwasser durch einen weiteren zentralen Kanal zum dritten (hier rechten) Ballen geführt und kühlt auch diesen in analoger Weise. Im Bereich des zweiten Endes 28b der Strangführungsrolle 21 wird das Kühlwasser durch einen ablaufseitigen Kanal 31 durch eine Drehdurchführung abgeführt.

[0045] Die Fig 8 zeigt schematisch den Ablauf zur Bestimmung der Betriebsart eines einzelnen Trockengusssegments 20 in der horizontalen Strangführung 6. Ein thermisches Modell 33 berechnet mit den Eingangsgrößen der Überhitzung (superheat) des Stahls 34 und der chem. Zusammensetzung der Stahlschmelze 35 sowie der Kühlleistung der Primärkühlung 36 der Kokille, der Positionen der Kühldüsen und der Kühlmittelmengen der Kühldüsen 23 in der Sekundärkühlung 37 und der Gießgeschwindigkeit in Echtzeit, d.h. während des Stranggießens, den Durcherstarrungspunkt DP des Strangs 41. Ist der Durcherstarrungspunkt DP größer als die Position des Trockengusssegmentes Pos., so wird das Ventil 24, das die Kühlmittelversorgung zu den Kühldüsen 23 des Trockengusssegments 20 schließen oder öffnen kann, geöffnet, sodass der Strang 41 im Trockengusssegment 20 gekühlt wird. Andernfalls wird das Ventil 24 geschlossen. Das Kühlmedium wird durch eine Pumpe 40 aus einem Tank 39 gefördert und versorgt über das Ventil 24 die Kühldüsen 23. Natürlich ist es möglich, dass ein einziges thermisches Modell 33 zur Bestimmung der Betriebsart mehrerer Trockengusssegmente 20 verwendet wird. Außerdem ist es möglich, dass das Ventil 24 kein Schaltventil mit zwei Stellungen (vollständig geöffnet oder geschlossen) ist, sondern als ein Stetigventil ausgeführt ist, das je nach Ansteuerung eine beliebige Stellung zwischen vollständig geöffnet und vollständig geschlossen annehmen kann. Dadurch kann z.B. die Strangtemperatur am Ende der horizontalen Strangführung 6 gemessen werden und über die Kühlmittelmenge zu den Kühldüsen 23 auf eine bestimmte Strangtemperatur geregelt werden.

[0046] Obwohl die Erfindung im Detail durch die bevorzugten Ausführungsbeispiele näher illustriert und beschrieben wurde, so ist die Erfindung nicht durch die offenbarten Beispiele eingeschränkt und andere Variationen können vom Fachmann hieraus abgeleitet werden, ohne den Schutzumfang der Erfindung zu verlassen.

LISTE DER BEZUGSZEICHEN

1 Stranggießanlage

2 Kokille

3 Biegezone

4 Bogenförmige Strangführung

5 Richtzone

6 Horizontale Strangführung

7 Primärkühlung

8 Wasserspritzkühlung (engl. water only) 9 Luft-Wasserspritzkühlung (engl. air-mist) 10 Vorwalzstraße

11 Induktionsofen

12 Vorband-Entzunderer

13 Fertigwalzstraße

14 Kühlstrecke

15 Schere

16 Haspeleinrichtungen

20 Trockengusssegment

21 Strangführungsrolle

22 Hydraulikzylinder

23 Kühldüsen

24 Ventil

25 Mantelfläche

26 Kühlkanal

27 Lager

28a, 28b Ende

29 Zulaufseitiger Kanal

30 Radialer Kanal

31 Ablaufseitiger Kanal

32 Trockenbetrieb

33 Thermisches Modell

34 Überhitzung des Stahls (Superheat) 35 Chem. Zusammensetzung der Stahlschmelze 36 Kühlleistung der Primärkühlung

37 Positionen und Kühlmittelmengen der Sekundärkühlung 38 Gießgeschwindigkeit

39 Tank

40 Pumpe

41 Strang

42 Hitzeschild

43 Strang-Entzunderer

44 Stopfen

DP Durcherstarrungspunkt

F1...F5 Fertigwalzgerüst

R1...R3 Vorwalzgerüst

T Transportrichtung

X Axiale Richtung

Claims

Patentansprüche

1. Gieß-Walz-Verbundanlage zum Herstellen eines warmgewalzten Fertigbands, umfassend - eine Stranggießanlage (1) zum kontinuierlichen Stranggießen eines Strangs (41) mit einem Brammen- oder Dünnbrammenquerschnitt aus Stahl, die Stranggießanlage (1) umfassend:

-- eine Kokille (2) mit einer Primärkühlung (7) zum Abkühlen einer Stahlschmelze, wobei sich in der Kokille (2) ein teilerstarrter Strang (41) mit einer dünnen Strangschale und einem flüssigen Kern ausbildet und der Strang (41) kontinuierlich aus der Kokille (2) ausgezogen wird,

-- eine Biegezone (3) zum Abbiegen des teilerstarrten Strangs (41) von der Vertikalen in eine Bogenform,

-- eine bogenförmige Strangführung (4) zum Stützen, Führen und Abkühlen des Strangs (41),

-- eine Richtzone (5) zum Rückbiegen des Strangs (41) von der Bogenform in die Horizontale, wobei der Strang (41) zumindest in der Biegezone (3), der bogenförmigen Strangführung (4) und bevorzugt in der Richtzone (5) durch Kühldüsen einer Sekundärkühlung abgekühlt wird,

- optional einen Strang-Entzunderer (43) zum Entzundern des Strangs (41);

- eine Vorwalzstraße (10) mit 2, 3 oder 4 Vorwalzgerüsten (R1...R3) zum Vorwalzen des Strangs (41) zu einem Vorband;

- vorzugsweise einen Induktionsofen (11) zum Erwärmen des Vorbands auf Walztemperatur;

- optional einen Vorband-Entzunderer zum Entzundern des Vorbands;

- eine Fertigwalzstraße (13) mit 4, 5, 6 oder 7 Fertigwalzgerüsten (F1.F5) zum Fertigwalzen des Vorbands zu dem Fertigband;

- eine Kühlstrecke (14) zum Abkühlen des Fertigbands auf Wickeltemperatur; und

- eine Haspeleinrichtung (16) zum Aufhaspeln des Fertigbands, dadurch gekennzeichnet, dass

-- eine horizontale Strangführung (6) zum Stützen und Führen des Strangs (41) vorgesehen ist, wobei die horizontale Strangführung (6) zumindest ein, bevorzugt mehrere, trockengießfähige Trockengusssegmente (20) aufweist, wobei jedes Trockengusssegment (20) Kühldüsen (23) zum Abkühlen der Ober- und Unterseite des Strangs (41) und zumindest ein Ventil (24) zur Einstellung der Kühlmittelmenge zu den Kühldüsen (23) aufweist, wobei ein Trockengusssegment (20) wahlweise entweder 1) im Trockenbetrieb (32), d.h. ohne ein flüssiges oder flüssig-gasförmiges Kühlmittel auf den Strang (41) aufzuspritzen, oder 2) im Nassbetrieb, d.h. durch das Aufspritzen eines flüssigen oder flüssig-gasförmigen Kühlmittels auf den Strang (41), betrieben werden kann, wobei die Trockengusssegmente (20) jeweils mehrere, in Transportrichtung (T) hintereinander angeordnete, Strangführungsrollen (21) oberhalb und unterhalb des Strangs (41) aufweisen, und wobei die Strangführungsrollen (21) der Trockengusssegmente (20) auf der Innenseite der den Strang (41) führenden Mantelfläche (25) zumindest einen dezentralen, axialen Kühlkanal (26) zum Kühlen mit einem flüssigen Kühlmittel aufweisen, sodass die Strangführungsrollen (21) während einer Gießsequenz im Trockenbetrieb (32) keine unzulässig hohen Temperaturen erreichen.

2. Gieß-Walz-Verbundanlage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Kühlkanal (26) einen konstanten Abstand zur zylindrischen Mantelfläche (25) aufweist und entlang der Mantelfläche (25) in axialer Richtung (x), bevorzugt in axialer und radialer Richtung, verläuft.

3. Gieß-Walz-Verbundanlage nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Kühlmedium in axialer Richtung (x) der Strangführungsrolle (21) an einem ersten Ende (28a) durch eine Zuführung in einen zulaufseitigen Kanal (29) eintreten kann, das Kühlmedium vom zulaufseitigen Kanal (29) durch einen radialen Kanal (30) zum Kühlkanal (26) geführt werden kann, das Kühlmedium durch den Kühlkanal (26) strömen kann, das Kühlmedium vom Kühlkanal (26) durch einen weiteren radialen Kanal (30) zu einem ablaufseitigen Kanal

(31) geführt werden kann, und das Kühlmedium die Strangführungsrolle durch den ablaufseitigen Kanal (31) an einem zweiten Ende (28b) verlassen kann.

4. Gieß-Walz-Verbundanlage nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Kokille (2) einen Hohlraum aufweist, sodass der teilerstarrte Strang (41) die Kokille am ausgangsseitigen Ende mit einer Dicke von 70 bis 150 mm, bevorzugt von 90 bis 130 mm, und einer Breite von 900 bis 2500 mm, bevorzugt von 1200 bis 2100 mm, verlässt.

5. Gieß-Walz-Verbundanlage nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Stranggießanlage (1) ein thermisches Modell (33) zum Berechnen des Durcherstarrungspunkts (DP) des Strangs (41) in Echtzeit während des Stranggießens in Abhängigkeit der Überhitzung des Stahls (34) und vorzugsweise der chemischen Zusammensetzung der Stahlschmelze (35), der Kühlleistung der Primärkühlung (36), der Positionen und die den Strang (41) beaufschlagenden Kühlmittelmengen der Sekundärkühlung (37) und der Gießgeschwindigkeit (38) des Strangs (41) aufweist.

6. Gieß-Walz-Verbundanlage nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass das Ventil (24) bzw. die Ventile (24) zur Einstellung der Kühlmittelmenge zu den Spritzdüsen signaltechnisch mit dem thermischen Modell verbunden sind, sodass ein Trockengusssegment (20) wahlweise trocken oder nass betrieben werden kann.

7. Gieß-Walz-Verbundanlage nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen dem letzten Trockengusssegment (20) der Stranggießanlage (1) und der Vorwalzstraße (10), bevorzugt zwischen dem letzten Trockengusssegment (20) und dem Strang-Entzunderer (43), ein weiterer Induktionsofen zum Erwärmen des Strangs (41), vorzugsweise ein induktiver Kantenerwärmer zum Erwärmen der Kanten des Strangs (41), angeordnet ist.

8. Verfahren zum Herstellen eines warmgewalzten Fertigbands in einer Gieß-Walz-Verbundanlage, insbesondere nach einem der vorhergehenden Ansprüche, umfassend die Verfahrensschritte:

- kontinuierliches Stranggießen eines Strangs (41) mit Brammen- oder Dünnbrammenquerschnitt aus Stahl in einer Stranggießanlage (1), wobei das Stranggießen folgende Verfahrensschritte umfasst:

-- Abkühlen einer Stahlschmelze durch eine Primärkühlung in einer Kokille (2), wobei sich ein teilerstarrter Strang (41) mit einer dünnen Strangschale und einem flüssigen Kern ausbildet, und kontinuierliches Ausziehen des Strangs (41) aus der Kokille,

-- Abbiegen des teilerstarrten Strangs (41) von der Vertikalen in eine Bogenform in einer Biegezone (3),

-- Stützen, Führen und Abkühlen des Strangs (41) in einer bogenförmigen Strangführung (4),

-- Rückbiegen des Strangs (41) von der Bogenform in die Horizontale in einer Richtzone (5), wobei der Strang (41) zumindest beim Abbiegen, in der bogenförmigen Strangführung (4) und bevorzugt beim Rückbiegen durch Kühldüsen (23) einer Sekundärkühlung abgekühlt wird,

- optional Entzundern des Strangs (41) durch einen Strang-Entzunderer (43);

- Vorwalzen des Strangs (41) zu einem Vorband durch eine Vorwalzstraße (10) mit 2, 3 oder 4 Vorwalzgerüsten (R1... R3);

- vorzugsweise Erwärmen des Vorbands auf Walztemperatur durch einen Induktionsofen (11);

- optional Entzundern des Vorbands durch einen Vorband-Entzunderer;

- Fertigwalzen des Vorbands zu dem Fertigband durch eine Fertigwalzstraße (13) mit 4, 5, 6 oder 7 Fertigwalzgerüsten (F1...F5);

- Abkühlen des Fertigbands auf Wickeltemperatur in einer Kühlstrecke (14);

- Aufhaspeln des Fertigbands in einer Haspeleinrichtung (16)

10.

11.

12.

13.

14.

Ästerreichisches AT 525 563 B1 2023-05-15

dadurch gekennzeichnet, dass - das Stranggießen weiters folgende Verfahrensschritte umfasst:

-- Stützen und Führen des Strangs (41) in einer horizontalen Strangführung (6) durch zumindest ein, bevorzugt mehrere, Trockengusssegmente (20), wobei jedes Trockengusssegment (20) Kühldüsen (23) zum Abkühlen der Ober- und Unterseite des Strangs (41) und zumindest ein Ventil (24) zur Einstellung der Kühlmittelmenge zu den Kühldüsen (23) aufweist, wobei der Strang (41) zwischen mehreren, in Transportrichtung hintereinander angeordneten, Strangführungsrollen (21) oberhalb und mehreren, in Transportrichtung hintereinander angeordneten, Strangführungsrollen (21) unterhalb des Strangs (41) geführt wird, wobei die Strangführungsrollen (21) der Trockengusssegmente (20) auf der Innenseite der den Strang (41) führenden zylindrischen Mantelfläche (25) zumindest einen dezentralen, axialen Kühlkanal (26) aufweisen,

-- Einstellen einer Kühlmittelmenge zu den Kühldüsen (23), wobei ein Trockengusssegment entweder im 1) Trockenbetrieb (32), d.h. ohne ein flüssiges oder flüssig-gasförmiges Kühlmittel auf den Strang (41) aufzuspritzen, oder im 2) Nassbetrieb, d.h. durch das Aufspritzen eines flüssigen oder flüssig-gasförmigen Kühlmittels auf den Strang (41), betrieben wird,

-- Schließen des Ventils (24) bei einem Übergang vom Nassbetrieb in den Trockenbetrieb (32) und zumindest teilweises Offnen des Ventils beim Ubergang vom Trockenbetrieb (32) in den Nassbetrieb;

-- Durchströmen eines flüssigen Kühlmittels durch den Kühlkanal (26), sodass die Strangführungsrollen auch im Trockenbetrieb (32) keine unzulässig hohen Temperaturen erreichen.

Verfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass das Kühlmittel beim Durchströmen einen konstanten Abstand zur Mantelfläche (25) aufweist und der Kühlkanal (26) in axialer Richtung, bevorzugt in axialer und radialer Richtung, durchströmt wird.

Verfahren nach Anspruch 8 oder 9, dadurch gekennzeichnet, dass das Kühlmedium in axialer Richtung (x) der Strangführungsrolle (21) an einem ersten Ende (28a) durch eine Zuführung in einen zulaufseitigen Kanal (29) eintritt, das Kühlmedium vom zulaufseitigen Kanal (29) durch einen radialen Kanal (30) zu dem Kühlkanal (26) auf die Innenseite der Mantelfläche (25) geführt wird, das Kühlmedium den Kühlkanal (26) durchströmt, das Kühlmedium vom Kühlkanal (26) durch einen weiteren radialen Kanal (30) zu einem ablaufseitigen Kanal (31) geführt wird, und das Kühlmedium die Strangführungsrolle (21) durch einen ablaufseitigen Kanal (31) an einem zweiten Ende (28b) verlässt.

Verfahren nach einem der Ansprüche 8 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass der Strang (41) das ausgangsseitige Ende der Kokille (2) mit

- einer Dicke von 70 bis 150 mm, bevorzugt zwischen 90 und 130 mm,

- einer Breite von 900 bis 2500 mm, bevorzugt von 1200 bis 2100 mm, und

- einer Gießgeschwindigkeit zwischen 3 und 8 m/min, verlässt.

Verfahren nach einem der Ansprüche 8 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass ein thermisches Modell (33) während des Stranggießens in Echtzeit den Durcherstarrungspunkt (DP) des Strangs (41) in Abhängigkeit der Überhitzung des Stahls und vorzugsweise der chem. Zusammensetzung der Stahlschmelze, der Kühlleistung der Primärkühlung, der Positionen und der den Strang (41) beaufschlagenden Kühlmittelmenge der Sekundärkühlung und der Gießgeschwindigkeit des Strangs (41) berechnet.

Verfahren nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass die Trockengusssegmente (20) in Abhängigkeit des Durcherstarrungspunkts (DP) trocken oder nass betrieben werden.

Verfahren nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass das zumindest eine Trockengusssegment (20) in Transportrichtung vor dem Durcherstarrungspunkt (DP) nass und das zumindest eine Trockengusssegmente (20) in Transportrichtung nach dem Durcherstarrungspunkt (DP) trocken betrieben wird.

15. Verfahren nach einem der Ansprüche 8 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass ein Abstand zwischen den Strangführungsrollen (21) oberhalb und unterhalb des Strangs (41) durch mehrere Hydraulikzylinder (22) eingestellt wird und bevorzugt der teilerstarrte oder durcherstarrte Strang (41) durch eine Abstandsänderung zwischen den Strangführungsrollen (21) oberhalb und unterhalb des Strangs (41) mittels der Hydraulikzylinder (22) in seiner Dicke reduziert wird.

Hierzu 5 Blatt Zeichnungen