CH639013A5

CH639013A5 - ARC CONTINUOUS CASTING MACHINE.

Info

Publication number: CH639013A5
Application number: CH566882A
Authority: CH
Inventors: Shuji Nagata; Takashiro Nonaka; Tadashi Murakami; Tetsuro Ohashi
Original assignee: Nippon Steel Corp
Priority date: 1981-09-30
Filing date: 1982-09-27
Publication date: 1983-10-31
Also published as: DE3236284C2; GB2107623B; DE3236284A1; GB2107623A

Description

Die Erfindung betrifft eine Bogen-Stranggussanlage niederer Bauart, mit einer gebogenen Kokille, einer Vorrichtung zum Tragen und Führen eines gebogenen Stranges, Kühlbereichen, einer Vorrichtung zum Richten des gebogenen Stranges und einem horizontalen Rollgang. The invention relates to an arc continuous casting plant of low design, with a curved mold, a device for supporting and guiding a curved strand, cooling areas, a device for straightening the curved strand and a horizontal roller table.

Die bei derartigen Anlagen auftretenden Installations-und Betriebskosten sind niedrig. Trotzdem produzieren solche Anlagen Stahlstränge ohne Rissbildung und Oberflächen- oder Kantenrisse. The installation and operating costs involved in such systems are low. Nevertheless, such systems produce steel strands without crack formation and surface or edge cracks.

Bei herkömmlichen Verfahren wird eine Stahlschmelze in eine Kokille gegossen, wobei der entstandene Block in einem Wärme- oder Tiefofen erwärmt wird. Danach wird der Block zu einer Bramme oder einem Walzblock vorgewalzt und anschliessend auf die Umgebungstemperatur gekühlt. In der Folge wird die Bramme oder der Walzblock zur Behebung von Oberflächenfehlern einem Flämmputzen unterworfen, wonach die Bramme wiedererwärmt und zu einem wannen Band oder zu einer Schiene gewalzt wird. In conventional processes, a molten steel is poured into a mold, the resulting block being heated in a heating or deep furnace. The block is then pre-rolled into a slab or a rolling block and then cooled to the ambient temperature. As a result, the slab or the billet is subjected to a flame cleaning to remedy surface defects, after which the slab is reheated and rolled into a trough strip or a rail.

Inzwischen haben grosse Fortschritte in der Anwendung von Verfahren zum Giessen einer Stahlschmelze zu langen, zusammenhängenden Stäben oder Strängen stattgefunden, die anschliessend abgekühlt, einem Flämmputzen unterworfen und danach für das Walzen zu warmen Bändern oder Schienen wiedererwärmt werden. Dieses Verfahren, das Stranggiessen oder zusammenhängendes Giessen genannt wird, ist viel einfacher als das herkömmliche Kokillengussverfahren und besitzt gegenüber diesem zwei Vorteile, indem eine höhere Ausbeute an nützlichen Produkten erreicht wird und zweitens eine Erwärmung im Wärme- oder Tiefofen wegfällt. In the meantime, great advances have been made in the use of processes for casting a molten steel into long, coherent rods or strands, which are then cooled, subjected to flame cleaning and then reheated to form hot strips or rails. This process, which is called continuous casting or continuous casting, is much simpler than the conventional permanent mold casting process and has two advantages over it in that it achieves a higher yield of useful products and secondly there is no heating in the heating or deep furnace.

Um die Wirtschaftlichkeit beim Stranggiessen zu erhöhen, sollte die Stranggussanlage die folgenden Bedingungen erfüllen, nämlich In order to increase the economy of continuous casting, the continuous casting system should meet the following conditions, namely

1. sehr niedrige Installations- und Betriebskosten garantieren; und 1. guarantee very low installation and operating costs; and

2. eine effektive Ausnützung der in der Metallschmelze vorhandenen Wärme ermöglichen. 2. enable effective use of the heat present in the molten metal.

Die unter 1. erwähnte Bedingung kann dadurch erfüllt werden, dass a) das Gewicht der Anlage reduziert, b) die Giessgeschwindigkeit erhöht wird, um die Betriebskosten pro Gewichtseinheit der Metallschmelze zu senken, und dass c) der Unterhalt der Anlage erleichtert wird. The condition mentioned under 1 can be fulfilled by a) reducing the weight of the plant, b) increasing the casting speed in order to reduce the operating costs per unit weight of the molten metal, and c) making the maintenance of the plant easier.

Die Forderung gemäss a) kann dadurch erfüllt werden, dass die Steifigkeit der Anlage herabgesetzt wird, ohne die Leistungsfähigkeit zu beeinträchtigen. Ferner kann der Strang von weniger Walzen mit niedrigerem Querschnitt als bisher getragen werden. The requirement in a) can be met by reducing the rigidity of the system without impairing performance. Furthermore, the strand can be supported by fewer rolls with a smaller cross section than previously.

Falls die Giessgeschwindigkeit zur Erfüllung der Forderung b) erhöht wird, läuft ein Strang mit niedriger Dicke und erstarrter Randzone durch die Anlage. Dies bewirkt, dass sich der Strang aufweitet, so dass innere Risse oder eine mittige Aussonderung entstehen. Der Bogenteil der Anlage legt die Strecke fest, entlang welcher sich der Strang bewegt. Dabei muss der Abstand zwischen den einzelnen Walzen zum Tragen, Führen und Antreiben des Stranges längs dieser Strecke genau eingestellt sein. Infolgedessen ist ein Unterhalt der Anlage, bei dem die Walzen ausgewechselt werden, naturgemäss sehr kompliziert, sodass die Länge des Bogenteils reduziert werden muss, um Forderung c) zu erfüllen. If the casting speed is increased to meet requirement b), a strand with a low thickness and solidified edge zone runs through the system. This causes the strand to widen, so that internal cracks or a central separation occur. The curved part of the system defines the route along which the strand moves. The distance between the individual rollers for carrying, guiding and driving the strand along this route must be set precisely. As a result, maintenance of the system, in which the rollers are replaced, is naturally very complicated, so that the length of the curved part must be reduced in order to meet requirement c).

Die unter 2. erwähnte Bedingung reduziert die zur Erwärmung des abgekühlten Stranges für das Warmwalzen erforderliche thermische Energie, indem eine Wiedererwärmung des Stranges nicht mehr erforderlich ist. The condition mentioned under 2. reduces the thermal energy required to heat the cooled strand for hot rolling, since it is no longer necessary to reheat the strand.

Somit wird vorwiegend oder allein die Wärme der Stahlschmelze zur Erwärmung für den Walzvorgang verwendet. Die Stranggussanlage muss einen Strang hoher Güte herstellen, der weder Oberflächenrisse noch andere Fehler aufweist» die vor dem Walzvorgang behoben werden müssen. Unter einem «Strang hoher Güte» ist dabei ein Strang gemeint, der keine mittige Aussonderung, innere Risse, Oberflächenrisse, Fehler oder nichtmetallische Einschlüsse aufweist. Dabei ist insbesondere ein Strang ohne Oberflächenfehler, wie Oberflächenrisse oder Kantenrisse gemeint, die erst entfernt werden können, wenn der Strang abgekühlt ist. Thus, the heat of the molten steel is predominantly or solely used for heating for the rolling process. The continuous casting plant has to produce a high-quality strand that has neither surface cracks nor other defects that have to be repaired before the rolling process. A “strand of high quality” means a strand that has no central separation, internal cracks, surface cracks, defects or non-metallic inclusions. This means in particular a strand without surface defects, such as surface cracks or edge cracks, which can only be removed when the strand has cooled.

Heute sind Stranggussanlagen weit verbreitet, in denen der aus einer gebogenen Kokille austretende Strang gerichtet wird, bevor er in der Querschnittmitte vollständig erstarrt. Dies wird normalerweise mit einem grossen Bogenradius (10-13 m) für die Kokille und den ersten Bogenteil und einer Giessgeschwindigkeit von 0,7 bis 2,0 m/min sowie mit dicht nebeneinander angeordneten Walzen und durch Sprühkühlen erreicht. Continuous casting plants are widespread today in which the strand emerging from a bent mold is straightened before it completely solidifies in the center of the cross section. This is usually achieved with a large arc radius (10-13 m) for the mold and the first arc section and a casting speed of 0.7 to 2.0 m / min, as well as with rollers arranged close to each other and by spray cooling.

Während des Giessvorganges steht das Innere des Stranges unter einem hohen statischen Druck, der von der ununterbrochenen Strömung der Metallschmelze von der Kokille verursacht wird. Somit muss die Anlage eine relativ hohe Festigkeit aufweisen, um den Strang zuverlässig zu tragen und zu führen und eine genaue Bewegungsstrecke zu gewährleisten. Auf der anderen Seite tendiert der hohe statische Druck der Metallschmelze in den heutigen Stranggussanlagen zur Erzeugung einer Aufweitungsspannung im Strang. Der von der Kokille austretende Strang wird von dicht nebeneinander angeordneten Walzenpaaren getragen und geführt, um die Aufweitung oder Ausbauchung zu reduzieren. During the casting process, the interior of the strand is under high static pressure, which is caused by the continuous flow of the molten metal from the mold. The system must therefore have a relatively high strength in order to reliably carry and guide the strand and to ensure an exact movement path. On the other hand, the high static pressure of the molten metal in today's continuous casting plants tends to generate an expansion stress in the strand. The strand emerging from the mold is carried and guided by roller pairs arranged closely next to one another in order to reduce the expansion or bulging.

Ferner wird der Strang mit Wasser (Strömungsverhältnis 1,0 oder mehr Liter/kg) im zweiten Kühlungsbereich schnell zur Stärkung der erstarrten Randzone gekühlt. Gleichzeitig Furthermore, the strand is quickly cooled with water (flow ratio 1.0 or more liters / kg) in the second cooling area to strengthen the solidified edge zone. At the same time

2 2nd

s io s io

15 15

20 20th

25 25th

30 30th

35 35

40 40

45 45

50 50

55 55

60 60

65 65

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wird der Strang mit einer niedrigen Geschwindigkeit gezogen, damit eine dickere und infolgedessen stärkere erstarrte Randzone entsteht. Wenn aber die Temperatur der erstarrten Randzone abnimmt und die Dicke zunimmt, kann die Wärme der Stahlschmelze nicht wirksam zur Herabsetzung oder als Ersatz für die zum Walzen des Stranges erforderliche thermische Energie verwendet werden. the strand is pulled at a low speed so that a thicker and consequently stronger solidified edge zone is created. However, if the temperature of the solidified edge zone decreases and the thickness increases, the heat of the molten steel cannot be used effectively to reduce or replace the thermal energy required to roll the strand.

Wenn ein, zur Bildung einer kälteren, erstarrten dicken Randzone, schnell abgekühlter und langsam gezogener Strang gerichtet wird, entstehen innere Risse, querlaufende Oberflächenrisse oder Kantenrisse. Um die beim Ausbauchen und Richten entstandene Spannung auf ein Mindestmass herabzusetzen und somit die Entwicklung der obengenannten Fehler zu verhindern, werden gegenwärtig die drei folgenden Massnahmen getroffen: If a strand that is quickly cooled and slowly drawn is straightened to form a colder, solidified thick edge zone, internal cracks, transverse surface cracks or edge cracks occur. The following three measures are currently being taken in order to reduce the stress generated during bulging and straightening to a minimum and thus to prevent the development of the abovementioned errors:

Es werden dicht nebeneinander angeordnete Walzen zum Tragen und Führen des Stranges im Bogenteil der Anlage verwendet. Ferner wird die mögliche Spannung durch Mehr-punkt-Richten und Verwendung von verschiedenen Bogen-radien verteilt, wobei schnell abgekühlt wird, damit eine ausreichend starke, erstarrte Randzone zur Verhinderung eines Ausbauchens entsteht. Bei herkömmlichen Anlagen fängt deshalb das Richten 15,7 bis 20,4 m vom Badspiegel entfernt in der Kokille an, in der Längsrichtung des Stranges gemessen. In diesem Punkt hat der Strang eine Oberflächentemperatur zwischen 700 und 900 °C und eine erstarrte Randzone mit einer geschätzten Dicke von etwa 80 bis 120 mm. Falls der Strang eine Dicke von 250 mm und eine Breite von 1800 mm aufweist, beträgt die erstarrte Randzone etwa 64 bis 96% der Strangdicke. Wenn ein solcher Strang gerichtet wird, sind eine Kantenrisshäufigkeit von 10 bis 30% und ein berechneter innerer Risspunkt (C 2:1,5%) von 4 bis 5%, sogar mit Anlagen der heutigen Technik, nicht zu vermeiden. Der Strang kann aber erst dann der Walzstufe zugeführt werden, wenn er abgekühlt ist und diese Fehler behoben sind. Rollers arranged close to each other are used to support and guide the strand in the curved part of the system. In addition, the possible tension is distributed by multi-point straightening and the use of different arc radii, with rapid cooling, so that a sufficiently strong, solidified edge zone is created to prevent bulging. In conventional systems, leveling therefore begins 15.7 to 20.4 m from the bath level in the mold, measured in the longitudinal direction of the strand. At this point, the strand has a surface temperature between 700 and 900 ° C and a solidified edge zone with an estimated thickness of about 80 to 120 mm. If the strand has a thickness of 250 mm and a width of 1800 mm, the solidified edge zone is approximately 64 to 96% of the strand thickness. If such a strand is straightened, an edge cracking frequency of 10 to 30% and a calculated internal crack point (C 2: 1.5%) of 4 to 5% cannot be avoided, even with today's technology. However, the strand can only be fed to the rolling stage when it has cooled down and these errors have been eliminated.

In einem Artikel in der Zeitschrift «Stahl und Eisen» Nr, 16 (1975), Seiten 733-741, ist ein Verfahren beschrieben, bei dem ein bogenförmiger Strang (Dicke: 150 mm, Breite: 600 mm) mit einem Bogenradius von 3,90 m von einer gebogenen Kokille mit einer Geschwindigkeit von 0,9 und 0,4 m/min gegossen wird. Nach einer Nachkühlung durch Wassersprühen wird der Strang an mehreren Punkten gerichtet. Bei diesem Verfahren wird der statische Druck der Stahlschmelze reduziert und somit ein Weg zur teilweisen Lösung der vorhandenen Probleme, d.h. eine starke Herabsetzung der Installations- und Betriebskosten der Stranggussanlage angezeigt. Gemäss «Stahl und Eisen» hat eine Stranggussanlage mit niederem Gefälle eine geringe Steifheit, jedoch erlaubt sie die Herstellung von befriedigendem Strangguss. «Stahl und Eisen» nennt aber kein Verfahren zur Lösung eines weiteren Problems, nämlich das Giessen einer Stahlschmelze mit einer höheren Geschwindigkeit, von z.B. 1,70 m/min, um die Betriebskosten pro Gewichtseinheit des Stranges zu reduzieren. Der Artikel gibt ferner keine Hinweise zur Herstellung eines Stranges hoher Güte durch eine wirksame Verwendung der Wärme der Stahlschmelze zur Herabsetzung oder Eliminierung der zum Walzen des Stranges erforderlichen thermischen Energie. An article in the journal “Stahl und Eisen” No. 16 (1975), pages 733-741, describes a process in which an arcuate strand (thickness: 150 mm, width: 600 mm) with an arc radius of 3, 90 m is cast from a curved mold at a speed of 0.9 and 0.4 m / min. After cooling with water spray, the strand is straightened at several points. With this method, the static pressure of the molten steel is reduced and thus a way to partially solve the existing problems, i.e. a significant reduction in the installation and operating costs of the continuous casting plant is indicated. According to “Stahl und Eisen”, a continuous casting plant with a low gradient has a low rigidity, but it allows the production of satisfactory continuous casting. "Steel and iron" does not, however, name a method for solving another problem, namely the casting of a molten steel at a higher speed, e.g. 1.70 m / min to reduce the operating costs per unit weight of the strand. The article also provides no guidance on making a high quality strand by effectively using the heat of the molten steel to reduce or eliminate the thermal energy required to roll the strand.

Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine Bogen-Stranggussanlage der genannten Art derart weiterzuentwickeln, dass die Installations- und Betriebskosten der Anlage gegenüber bestehenden Ausführungen gesenkt werden. Dabei soll ein Strang hoher Güte herstellbar sein, wobei die Wärme der Stahlschmelze zur Erwärmung des Stranges für den Walzvorgang verwendet wird, damit keine oder nur eine geringe zusätzliche Wärmemenge benötigt wird. The object of the present invention is to develop a continuous sheet casting installation of the type mentioned in such a way that the installation and operating costs of the installation are reduced compared to existing designs. It should be possible to manufacture a strand of high quality, the heat of the molten steel being used to heat the strand for the rolling process, so that little or no additional heat is required.

Die erfindungsgemässe Bogen-Stranggussanlage der eingangs genannten Art ist dadurch gekennzeichnet, dass sich die Richtvorrichtung in einem Bereich befindet, der sich von 6 bis 35% der Länge der gesamten Strangführung vom Bad-5 Spiegel bis zum Erstarrungspunkt erstreckt. The sheet continuous casting installation according to the invention of the type mentioned at the outset is characterized in that the straightening device is located in an area which extends from 6 to 35% of the length of the entire strand guide from the bath mirror to the solidification point.

Dabei ist der Anfangspunkt (0%) dieser Länge der Badspiegel und deren Endpunkt der Erstarrungspunkt des Stranges (100%). Der Erstarrungspunkt kann sich aber in der Quer- und der Längsrichtung des Stranges infolge wech-10 selnder Betriebsbedingungen leicht verschieben. The starting point (0%) of this length is the bath level and its end point is the solidification point of the strand (100%). However, the solidification point can shift slightly in the transverse and longitudinal directions of the strand due to changing operating conditions.

Für die folgende Betrachtung ist die Länge des Stranges vom Badspiegel in der Kokille bis zum Endpunkt der Erstarrung von entscheidender Bedeutung. For the following consideration, the length of the strand from the bath level in the mold to the end point of the solidification is of crucial importance.

is Nachfolgend wird die erfindungsgemässe Stranggussanlage beispielsweise anhand der Zeichnung näher erläutert. Es zeigen: is The continuous casting installation according to the invention is explained in more detail below, for example with reference to the drawing. Show it:

Fig. 1 eine graphische Darstellung des Verhältnisses zwischen der prozentualen Erstarrung eines Stranges und dem 20 Richtwert, 1 is a graphical representation of the relationship between the percentage solidification of a strand and the 20 standard value,

Fig. 2 eine graphische Darstellung des Verhältnisses zwischen den Ecktemperaturen eines Stranges und der prozentualen Erstarrung, 2 shows a graphical representation of the relationship between the corner temperatures of a strand and the percentage solidification,

Fig. 3 eine graphische Darstellung der Badspiegelhöhe 25 zur Aufweitungshöhe des Stranges, 3 is a graphical representation of the bath level 25 to the expansion height of the strand,

Fig. 4 eine graphische Darstellung des Einflusses der Badspiegelhöhe auf die Aufweitung oder Ausbauchung eines Stranges, in Abhängigkeit von der Durchschnittstemperatur im Strangquerschnitt am Auslaufende der Anlage, wobei der 30 schraffierte Teil a einen mit einer herkömmlichen Anlage erzeugten Aufweitungsbereich darstellt, 4 shows a graphical representation of the influence of the bath level on the expansion or bulging of a strand, as a function of the average temperature in the strand cross section at the outlet end of the installation, the hatched part a representing an expansion region produced with a conventional installation,

Fig. 5 eine graphische Darstellung des Einflusses des Bogenradius auf den Richtwert an Richtstellen eines Stranges, wobei die Kurven b), c) und d) jeweils das Richten in einem, 35 zwei und drei Punkten anzeigt, während die Kurve e) den kritischen Richtwert für das Entstehen von inneren Rissen anzeigt und die Kurve f) das Richten an fünf Stellen darstellt, 5 shows a graphical representation of the influence of the radius of the arc on the guide value at guide points of a strand, curves b), c) and d) each indicating the straightening in one, two and three points, while curve e) the critical guide value indicates the formation of internal cracks and curve f) represents straightening at five points,

Fig. 6a eine graphische Darstellung der Wirkungen beim 40 Besprühen der Oberfläche eines Stranges mit Wasser oder einer Mischung aus Gas und Flüssigkeit auf die Temperatur der Strangoberfläche, gemessen in der Längsrichtung, 6a is a graphical representation of the effects of spraying the surface of a strand with water or a mixture of gas and liquid on the temperature of the strand surface, measured in the longitudinal direction,

Fig. 6b wie Fig. 6a, jedoch mit Temperaturmessung in der Querrichtung, 6b like FIG. 6a, but with temperature measurement in the transverse direction,

45 Fig. 7 eine graphische Darstellung des Verhältnisses zwischen der Durchschnittstemperatur im Querschnitt eines 250 mm dicken Stranges und der Giessgeschwindigkeit, wobei die Linie g) die kritische Temperatur für direkte Strangzufuhr zum Walzwerk anzeigt, und so Fig. 8 eine schematische Seitenansicht einer Strangguss-' anlage niederer Bauart. FIG. 7 shows a graphical representation of the relationship between the average temperature in the cross section of a 250 mm thick strand and the casting speed, line g) indicating the critical temperature for direct strand feed to the rolling mill, and FIG. 8 is a schematic side view of a continuous casting. low-level system.

Zur Herabsetzung der Installations- und Betriebskosten beim Stranggiessen verwendet die vorliegende Ausführung eine Bogen-Stranggussanlage niederer Bauart mit einer ge-55 bogenen Kokille mit grossem Bogenradius. Die Anlage hat eine Höhe von höchstens 5,00 m, vorzugsweise 4,50 m und die Giessgeschwindigkeit beträgt mindestens 1,10 m/min, vorzugsweise 1,50 m/min. Ferner ist es vorgesehen, dass die Richtstellen in einem Bereich von 6 bis 35% der Erstar-60 rungslänge angeordnet sind. Diese drei Faktoren tragen nicht nur zur Herabsetzung der Investitions- und Betriebskosten der Anlage bei, sondern auch zur wirksamen Verwendung der Wärme der Metallschmelze. Diese Wärme bewirkt eine Reduktion der zusätzlichen Energiezufuhr zur Erwär-65 mung eines abgekühlten Stranges, auf eine für das Warmrol-len geeignete Temperatur. Unter Umständen ist es nicht erforderlich, dem Strang zusätzliche Energie für den Walzvorgang zuzuführen. To reduce the installation and operating costs for continuous casting, the present version uses a low-profile curved continuous casting system with a bent mold with a large radius. The plant has a height of at most 5.00 m, preferably 4.50 m and the casting speed is at least 1.10 m / min, preferably 1.50 m / min. It is also provided that the straightening points are arranged in a range of 6 to 35% of the solidification length. These three factors not only help to reduce the investment and operating costs of the plant, but also to use the heat of the molten metal effectively. This heat reduces the additional energy supply for heating a cooled strand to a temperature suitable for hot rolling. It may not be necessary to add additional energy to the strand for the rolling process.

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Durch Verwendung einer höchstens 5 m hohen Stranggussanlage für Schnellgiessen mit einer Geschwindigkeit von mindestens 1,10 m/min, vorzugsweise 1,50 m/min, können die Kosten für das Stranggussverfahren reduziert werden. Diese Kostenreduktion ist teilweise auf das geringere Gewicht der Anlage und auf die reduzierte Bauhöhe des Fabrikgebäudes zurückzuführen. Gleichzeitig werden die Betriebskosten der Anlage pro Gewichtseinheit des Stranges reduziert. The costs for the continuous casting process can be reduced by using a continuous casting system of at most 5 m high for rapid casting at a speed of at least 1.10 m / min, preferably 1.50 m / min. This reduction in costs is partly due to the lower weight of the system and the reduced height of the factory building. At the same time, the operating costs of the system per unit weight of the strand are reduced.

Eine Giessgeschwindigkeit von mindestens 1,10 m/min, vorzugsweise 1,50 m/min, bewirkt, dass der Strang die Anlage durchlaufen muss, bevor sich eine erstarrte Randzone mit ausreichender Dicke gebildet hat, wodurch die Ausbauchungsgefahr steigt. Wenn aber eine Anlage mit einer Höhe von nicht mehr als 5 m verwendet wird, sinkt der statische Druck der Metallschmelze um mindestens die Hälfte, so dass auch das Ausmass einer möglichen Ausbauchung reduziert wird. A casting speed of at least 1.10 m / min, preferably 1.50 m / min, means that the strand has to pass through the plant before a solidified edge zone of sufficient thickness has formed, which increases the risk of bulging. However, if a system with a height of no more than 5 m is used, the static pressure of the molten metal drops by at least half, so that the extent of a possible bulging is also reduced.

Eine weitere Forderung besteht in der wirksamen Verwendung der Eigenwärme der Metallschmelze zur Wiedererwärmung des Stranges, um damit auf die Zufuhr von Fremdwärme teilweise oder gänzlich zu verzichten, wenn ein abgekühlter Strang für das Warmrollen erwärmt werden muss. A further requirement is the effective use of the intrinsic heat of the molten metal to reheat the strand, in order to partially or completely dispense with the supply of external heat when a cooled strand has to be heated for hot rolling.

Beim Warmrollen wird verlangt, dass a) der Strang mit einer Temperatur von mindestens 1100 °C dem Walzwerk zugeführt wird, und dass b) der Strang keine Oberflächenquerrisse oder Kantenrisse aufweisen darf. For hot rolling, it is required that a) the strand is fed to the rolling mill at a temperature of at least 1100 ° C and that b) the strand must not have any surface cracks or edge cracks.

Um diese Forderungen zu erfüllen, ist die Anlage für eine Giessgeschwindigkeit von mindestens 1,10 m/min, vorzugsweise 1,50 m/min, ausgelegt. Ferner muss der Strang mit einer Temperatur von mindestens 1100 °C, vorzugsweise 1200 °C, dem Walzwerk zugeführt werden. Da die Anlage ein Gefälle von höchstens 5 m aufweist, sind die Richtstellen in einem Bereich von 6 bis 35% der Erstarrungslänge der Anlage angeordnet, so dass das Giessen eines Stranges hoher Güte mit einer Geschwindigkeit von mindestens 1,10 m/min, vorzugsweise 1,50 m/min, möglich ist. Die untere Grenze von 6% ist durch die folgenden Faktoren festgelegt. Die in Bogenanlagen verwendete bogenförmige Kokille oder der Anfang des bogenförmigen Stranges hat einen Bogenradius von 1,50 m oder mehr, weil ein Strahl aus geschmolzenem Stahl durch eine Düse zugeführt wird, so dass Brüche in der in der Kokille gebildeten, erstarrten Randzone oder Hülle entstehen können. Bei einer Kokille mit einem Bogenradius von 1,50 m ist das Richten des bogenförmigen Stranges an einer Stelle 2,40 m vom Badspiegel weg, beendet. Wenn die Erstarrungslänge 40 m beträgt, was eine Maximallänge bei den heutigen Anlagen darstellt, so entsprechen 2,40 m 6%, was die untere Grenze darstellt. In order to meet these requirements, the system is designed for a casting speed of at least 1.10 m / min, preferably 1.50 m / min. Furthermore, the strand must be fed to the rolling mill at a temperature of at least 1100 ° C., preferably 1200 ° C. Since the system has a gradient of at most 5 m, the straightening points are arranged in a range of 6 to 35% of the solidification length of the system, so that casting a high quality strand at a speed of at least 1.10 m / min, preferably 1 , 50 m / min, is possible. The lower limit of 6% is determined by the following factors. The arcuate mold used in arc systems or the beginning of the arcuate strand has an arc radius of 1.50 m or more, because a jet of molten steel is fed through a nozzle, so that breaks occur in the solidified edge zone or shell formed in the mold can. In the case of a mold with an arc radius of 1.50 m, the straightening of the arcuate strand at a point 2.40 m away from the bathroom mirror is complete. If the solidification length is 40 m, which is a maximum length in today's systems, 2.40 m corresponds to 6%, which is the lower limit.

Durch Anordnung der Richtstellen in einem Bereich von 6 bis 35% der Erstarrungslänge entsteht eine dünne, erstarrte Randzone im bogenförmigen Strang an den einzelnen Richtstellen. Dadurch wird die kritische Spannung für Ober-flächenrisse erhöht und deren Entstehungsgefahr reduziert. Arranging the straightening points in a range of 6 to 35% of the solidification length creates a thin, solidified edge zone in the arcuate strand at the individual straightening points. This increases the critical tension for surface cracks and reduces their risk of developing.

Versuche haben gezeigt, dass Risse dann entstehen können, wenn der Strang bei einer Temperatur zwischen 700 und 900 °C (Sprödigkeitsbereich) gerichtet wird. Wenn die Richtstellen dagegen im Bereich von 6 bis 35% der Erstarrungslänge liegen, findet das Richten in einem Temperaturbereich oberhalb von 900 °C statt. Tests have shown that cracks can occur if the strand is straightened at a temperature between 700 and 900 ° C (brittleness range). However, if the straightening points are in the range of 6 to 35% of the solidification length, straightening takes place in a temperature range above 900 ° C.

Bei den vorliegenden Anlagen werden 5 oder mehr Richtstellen verwendet, um mögliche Richtspannungen zwischen diesen Stellen zu verteilen. Noch dazu trägt und führt die Anlage den Strang mittels Walzen mit kleinerem Durchmesser, die zusammen mit der niedrigeren Höhe (kleiner als 5 m) der Anlage zur Reduktion ihres Gewichtes beitragen. In the present systems, 5 or more straightening points are used to distribute possible straightening stresses between these points. In addition, the system supports and guides the strand by means of rollers with a smaller diameter, which together with the lower height (less than 5 m) of the system help to reduce its weight.

Zudem sind die Walzen in einer Steigung von 200-400 mm, gegenüber 500-600 mm bei herkömmlichen Anlagen angeordnet, wobei mindestens eine Walze in der Längsrichtung in zwei oder mehr Walzenkörper aufgeteilt ist, damit der Abstand zwischen den Lagerstellen der Walzen reduziert wird. Dabei können z.B. zweigeteilte Walzen verwendet werden, die eine Achse, zwei Walzenkörper und vier Lager aufweisen. Zwei der vier Lager sind zwischen den beiden Walzenkörpern angeordnet. Wegen dieser Anordnung kann auf Stützwalzen verzichtet werden, ohne dass auf die Fähigkeit zur Absorption der Reaktionskräfte vom gerichteten Strang verzichtet werden muss. In addition, the rollers are arranged at an incline of 200-400 mm, compared to 500-600 mm in conventional systems, with at least one roller being divided into two or more roller bodies in the longitudinal direction, so that the distance between the bearing points of the rollers is reduced. Here, e.g. two-part rollers are used, which have one axis, two roller bodies and four bearings. Two of the four bearings are arranged between the two roller bodies. Because of this arrangement, backup rolls can be dispensed with without sacrificing the ability to absorb the reaction forces from the directional strand.

Die folgende theoretische Überlegung soll nicht den Schutzbereich begrenzen. Bei der vorliegenden Anlage wurden experimentelle Studien an einem Verfahren zum Stranggiessen von flüssigem Stahl an einer Bogenanlage durchgeführt, um die Bedingungen zum Richten des Stranges, ohne Oberflächenquerrisse, innere Risse oder Kantenrisse zu verursachen, festzulegen. Dabei wurde festgestellt, dass die Summe der Ausbauchung und der Richtwerte kleiner ist als die kritische Spannung für eine Rissbildung. The following theoretical consideration is not intended to limit the scope. In the present system, experimental studies were carried out on a process for the continuous casting of liquid steel on an arch system in order to determine the conditions for straightening the strand without causing surface cracks, internal cracks or edge cracks. It was found that the sum of the bulge and the guideline values is less than the critical stress for crack formation.

Wenn ein Strang einem Richtvorgang oder einer anderen Verformung unterworfen wird, kann ein Riss in einem bestimmten Temperaturbereich (Sprödigkeitsbereich) auftreten, wo die kritische Spannung für das Auftreten von Rissen niedrig ist. Für Massenstahl erstreckt sich dieser Sprödigkeitsbereich von 700 bis 900 °C. Deshalb ist es wichtig, dass der Strang oberhalb von 900 °C gerichtet wird. Die im Strang auftretende Spannung ist auf die Summe der Aufbauchung und der Richtbelastung zurückzuführen. Wenn somit der Strang in einem Hochtemperaturbereich gerichtet wird, sinkt die Festigkeit der erstarrten Hülle, die den Strang begrenzt, während die Ausbauchimg infolge des statischen Druckes der Metallschmelze ansteigt. Infolgedessen kann die Zugspannung an der Fest-Flüssig-Trennfläche innere Risse oder andere innere Fehler im gewalzten Produkt verursachen. If a strand is subjected to straightening or other deformation, a crack can occur in a certain temperature range (brittleness range), where the critical stress for the occurrence of cracks is low. For bulk steel, this brittleness range extends from 700 to 900 ° C. It is therefore important that the strand is directed above 900 ° C. The tension occurring in the strand is due to the sum of the bulge and the directional load. Thus, if the strand is straightened in a high temperature range, the strength of the solidified shell which limits the strand decreases, while the expansion diminishes due to the static pressure of the molten metal. As a result, the tensile stress at the solid-liquid interface can cause internal cracks or other internal defects in the rolled product.

Um diesen zwei einander widerstrebenden Forderungen zu entsprechen und die Ausbauchung zu reduzieren, wird im vorliegenden Falle eine Bogenanlage mit einem Gefälle von nur 3 bis 5 m verwendet, damit der statische Druck der Stahlschmelze sinkt. Ferner findet das Richten in einem Bereich statt, der 35% der Erstarrungslänge der Anlage nicht übersteigt, damit der Strang gerichtet wird, bevor die Erstarrung 55% übersteigt. Damit kann der Strang in einem Bereich gerichtet werden, in dem die kritische Spannung zur Rissbildung etwa zweimal grösser ist als bei herkömmlichen Ausführungen, was aus Fig. 1 hervorgeht. In order to meet these two contradictory requirements and to reduce bulging, an arch system with a gradient of only 3 to 5 m is used in the present case so that the static pressure of the steel melt drops. Furthermore, straightening takes place in an area that does not exceed 35% of the rigidity length of the system so that the strand is straightened before the rigidity exceeds 55%. The strand can thus be directed in a region in which the critical stress for crack formation is approximately twice greater than in conventional designs, as can be seen from FIG. 1.

Das Verhältnis der Ausbauchung zur Badspiegel- oder Anlagenhöhe ist in Fig. 3 gezeigt. Daraus geht hervor, dass, wenn die Anlagenhöhe, ausgedrückt durch die Badspiegelhöhe der Schmelze, 5 m oder kleiner ist, liegt die Ausbauchung im Bereich von 0,33 bis 50% dieses Wertes bei herkömmlichen Bogenanlagen mit einer Höhe von 10 bis 14 m. Ein weiterer Vorteil beim Richten des Stranges in einem Bereich mit einer Erstarrung von höchstens 55% besteht darin, dass die Ecktemperatur des Stranges über 900 °C liegt. Wenn somit das Richten des Stranges bei einer überwachten Erstarrung von höchstens 55% stattfindet, werden die beiden einander widerstrebenden Forderungen erfüllt. Dies bedeutet, dass die kritische Spannung für eine Missbildung und eine Aufrechterhaltung der Ecktemperaturen des schnell abkühlenden Stranges ausserhalb des Sprödigkeitsbereiches liegt (> 900 °C). The relationship of the bulge to the bath level or system height is shown in FIG. 3. This shows that if the system height, expressed by the bath level height of the melt, is 5 m or less, the bulge is in the range from 0.33 to 50% of this value in conventional arch systems with a height of 10 to 14 m. Another advantage of straightening the strand in an area with a solidification of at most 55% is that the corner temperature of the strand is above 900 ° C. Thus, if the straightening of the strand takes place with a monitored solidification of at most 55%, the two conflicting requirements are met. This means that the critical stress for a malformation and maintaining the corner temperatures of the rapidly cooling strand is outside the brittleness range (> 900 ° C).

Ein weiterer Vorteil des Strangrichtens zur Bildung einer dünnen, erstarrten Randzone, bei einer Erstarrung von höchstens 55% ist in der hohen Strangtemperatur begründet. Eine auf den Strang ausgeübte Spannung entspannt 10- Another advantage of strand straightening to form a thin, solidified edge zone, with a solidification of at most 55%, is due to the high strand temperature. A tension exerted on the strand relaxes 10-

4 4th

5 5

10 10th

15 15

20 20th

25 25th

30 30th

35 35

40 40

45 45

50 50

55 55

60 60

65 65

5 5

639013 639013

bis lOOmal schneller als bei herkömmlichen Ausführungen, was wiederum zur Reduktion der Rissbildung auf ein Mindestmass beiträgt. up to 100 times faster than conventional designs, which in turn helps to reduce cracking to a minimum.

Beim Richten einer konkaven Strangoberfläche wirkt eine Zugspannung in deren Längsrichtung, und beim Richten einer konvexen Strangoberfläche wirkt eine Druckspannung in der gleichen Richtung. Wenn sich eine neutrale Ebene in der Längsrichtung eines Stranges erstreckt und ihn bogenförmig in eine konkave und eine konvexe Seite aufteilt, wirkt eine Zugspannung auf die erstgenannte und eine Druckspannung auf die zweitgenannte Seite, wobei die Stärke jeder Spannung proportional zum Abstand von der neutralen Ebene in der Querrichtung des Stranges ist. When straightening a concave strand surface, a tensile stress acts in the longitudinal direction thereof, and when straightening a convex strand surface, a compressive stress acts in the same direction. If a neutral plane extends in the longitudinal direction of a strand and divides it into an arc into a concave and a convex side, a tensile stress acts on the former and a compressive stress on the latter, the strength of each stress being proportional to the distance from the neutral plane in is the transverse direction of the strand.

Die Zugspannung in der Längsrichtung des zu richtenden Stranges verursacht Oberflächenrisse und innere Risse. Wenn aber der Strang, unter Steuerung der Erstarrung auf höchstens 55%, gerichtet wird, sinkt die Einschnürungswirkung auf die erstarrten Randzonen, so dass die neutrale Ebene von der Mitte zur konkaven Seite hin verschoben wird. Infolgedessen sinkt die auf die konkave Seite wirkende Zugspannung, deren Stärke zum Abstand von der neutralen Ebene proportional ist, was wiederum zur Herabsetzung der Rissbildung auf ein Mindestmass beiträgt. The tensile stress in the longitudinal direction of the strand to be straightened causes surface cracks and internal cracks. If, however, the strand is directed under control of the solidification to a maximum of 55%, the constricting effect on the solidified peripheral zones decreases, so that the neutral plane is shifted from the center to the concave side. As a result, the tensile stress acting on the concave side decreases, the strength of which is proportional to the distance from the neutral plane, which in turn helps to minimize the formation of cracks.

Vorangehend wurde erläutert, dass die für die Rissbildung kritische Spannung, durch Richten des Stranges in einem Bereich, wo die Erstarrung 55% nicht übersteigt, auf einen Pegel erhöht werden kann, der viel höher liegt als bei bisherigen Ausführungen. Die Ecken des Stranges und dessen Oberfläche haben eine Temperatur von 1000 °C oder mehr, was ausserhalb des Sprödigkeitsbereiches liegt. Ferner werden die dem Strang zugeführten Spannungen wegen der hohen Temperatur 10- bis lOOmal schneller entspannt als in herkömmlichen Anlagen, so dass ein gerader Strang hoher Güte entsteht. It was explained above that the stress critical for crack formation can be increased to a level which is much higher than in previous designs by straightening the strand in an area where the solidification does not exceed 55%. The corners of the strand and its surface have a temperature of 1000 ° C or more, which is outside the brittleness range. Furthermore, due to the high temperature, the voltages supplied to the strand are relaxed 10 to 100 times faster than in conventional systems, so that a straight strand of high quality is produced.

Um ein heisses fehlerfreies Produkt zu erhalten, muss der Strang in einem Temperaturbereich oberhalb von 900 °C gerichtet werden. Deshalb wird eine Bogen-Stranggussanlage mit einem niedrigen Gefalle benötigt, die eine Höhe von 3 bis 5 m haben sollte. Der Richtabschnitt muss sich in einem Bereich von höchstens 35% der Erstarrungslänge der Anlage, oder in einem Bereich befinden, wo die Erstarrung des Stranges höchstens 55% beträgt. Um dieser zweiten Anforderung zu genügen, ist nicht nur eine Anlage mit niedrigem Gefalle, sondern auch eine Geschwindigkeit von 1,10 m/min, vorzugsweise 1,50 m/min, erforderlich. In order to obtain a hot, faultless product, the strand must be straightened in a temperature range above 900 ° C. This is why a continuous casting plant with a low gradient is required, which should have a height of 3 to 5 m. The straightening section must be in an area of at most 35% of the solidification length of the system, or in an area where the solidification of the strand is at most 55%. In order to meet this second requirement, not only a system with a low gradient but also a speed of 1.10 m / min, preferably 1.50 m / min, is required.

Die Verwendung einer Anlage niedriger Bauart mit niedrigem Gefälle bedeutet Giessen mit grossem Bogen oder einem kleinen Bogenradius. Dies erfordert, dass der Strang an mehreren Punkten, vorzugsweise 5, gerichtet wird. The use of a low-grade, low-slope system means casting with a large arc or a small radius. This requires that the strand be directed at several points, preferably 5.

Bei schnellem Giessen wird der die Kokille verlassende Strang von Walzen getragen und geführt, während sich eine dünne erstarrte Randzone bildet. Da eine dünne Randzone stark zum Ausbauchen neigt, sind Mittel erforderlich, um dies zu verhindern. Ferner wird eine Anlage mit niedrigem Gefalle zur Herabsetzung des statischen Druckes der Metallschmelze verwendet. Aus diesem Grund werden bei der vorliegenden Ausführung Walzen mit niedrigem Durchmesser benutzt, die in geringeren Abständen von 200-400 mm voneinander entfernt sind als bei bisherigen Ausführungen (500-600 mm). Wenn Walzen mit kleinem Durchmesser in geringen Abständen, Winkeln oder Steigungen angeordnet sind, neigen sie zur Durchbiegung und sind nicht in der Lage, der Reaktionskraft vom nichtstationären Teil des Stranges zu widerstehen. Um dieses Problem zu vermeiden, ist mindestens eine Walze in zwei oder mehr Walzenkörper aufgeteilt, wobei der Abstand zwischen zwei tragenden Punkten der Walzachse reduziert wird. Das Verhältnis zwischen dem Walzabstand und der Ausbauchung ist in Fig. 4 When pouring quickly, the strand leaving the mold is carried and guided by rollers, while a thin solidified edge zone is formed. Since a thin edge zone tends to bulge, means are required to prevent this. A low slope system is also used to reduce the static pressure of the molten metal. For this reason, the present version uses rollers with a small diameter, which are spaced apart by 200-400 mm than in previous versions (500-600 mm). If small diameter rolls are spaced at short intervals, angles or pitches, they tend to sag and are unable to withstand the reaction force from the non-stationary part of the strand. In order to avoid this problem, at least one roller is divided into two or more roller bodies, the distance between two load-bearing points of the roller axis being reduced. The relationship between the rolling distance and the bulge is shown in FIG. 4

dargestellt. Daraus geht hervor, dass durch Herabsetzung des Walzenabstandes um 10%, die Ausbauchung eines an einer Anlage mit niedrigem Gefälle ( < 5 m) bei hohen Temperaturen gegossenen Stranges, der Ausbauchung eines Stranges beim schnellen Kühlen in einer Anlage mit hohem Gefälle entspricht. shown. This shows that by reducing the roll spacing by 10%, the bulging of a strand cast on a system with a low gradient (<5 m) at high temperatures corresponds to the bulging of a strand during rapid cooling in a system with a high gradient.

In Fig. 4 entsprechen die ausgezogenen, geraden Linien einem Walzenabstand von 350 mm, während die gestrichelten Linien einen Walzenabstand von 315 mm darstellen (10% Reduktion von 350 mm). 4, the solid, straight lines correspond to a roller spacing of 350 mm, while the dashed lines represent a roller spacing of 315 mm (10% reduction of 350 mm).

Bei der vorliegenden Anlage wird der Strang mittels einer Walzen- oder Rollenführung gesteuert, die aus Walzenkörpern und in einem Bereich aus Sätzen von Absenkwalzen besteht. In the present system, the strand is controlled by means of a roller or roller guide which consists of roller bodies and, in one area, of sets of lowering rollers.

Die Anforderung, dass der Strang in einem Bereich bis zu 35% der Erstarrungslänge bis zu 55% erstarrt, kann wie folgt festgehalten werden (Fig. 8): The requirement that the strand solidify in an area up to 35% of the solidification length up to 55% can be stated as follows (Fig. 8):

= Prozentuale Erstarrung an einer Richtstelle R 0 19 = oo, wobei = Solidification in percent at an alignment point R 0 19 = oo, where

1 x die Stranglänge vom Badspiegel 27 bis zur Richtstelle R 19, und 1 x the length of the strand from the bath level 27 to the straightening point R 19, and

10 die Stranglänge vom Badspiegel 27 bis zum Erstarrungspunkt 28 darstellt. 10 represents the strand length from the bath level 27 to the solidification point 28.

Da der Strang 3 (Fig. 8), vom Badspiegel 27 weg bis über den Erstarrungspunkt 28 hinaus, von Walzen geführt wird, entspricht die Stranglänge im Längenbereich bis 10 der Länge der aus Walzen bestehenden, gesamten Strangführung. Since the strand 3 (FIG. 8) is guided by rollers away from the bath level 27 and beyond the solidification point 28, the strand length in the length range up to 10 corresponds to the length of the entire strand guide consisting of rollers.

Bei einer Erstarrung von 55% ist iX-p-" = 0,55 und somit ^ = 0,3025. With a solidification of 55%, iX-p- "= 0.55 and thus ^ = 0.3025.

lo 1Q lo 1Q

Wenn beispielsweise If, for example

-px 100 = 17,9% ist, -px 100 = 17.9%,

lo dann sind lx und 10 jeweils 9 und 50,4 m, was eine bevorzugte Ausführung darstellt. lo then lx and 10 are 9 and 50.4 m respectively, which is a preferred embodiment.

Zur Herabsetzung der Oberflächenfehler und Konstanthaltung der Strangtemperatur, muss der Strang leicht und gleichmässig gekühlt werden. Die Kühlwirkung von gesprühtem Wasser wird mit dem Sprühen einer Mischung aus Luft und Wasser in der Längsrichtung des Stranges (Fig. 6b) verglichen. Sowohl in der Längs- als auch in der Querrichtung ist eine Kühlung mit einer Mischung aus Gas und einer Flüssigkeit zur Erhaltung einer gleichmässigen Temperaturverteilung auf der Strangoberfläche geeignet. Bei der vorliegenden Ausführung wird eine Mischung aus Gas und einer Flüssigkeit mindestens in einem Kühlbereich verwendet. To reduce the surface defects and keep the strand temperature constant, the strand must be cooled lightly and evenly. The cooling effect of sprayed water is compared to the spraying of a mixture of air and water in the longitudinal direction of the strand (Fig. 6b). Cooling with a mixture of gas and a liquid is suitable both in the longitudinal and in the transverse direction in order to maintain a uniform temperature distribution on the strand surface. In the present embodiment, a mixture of gas and a liquid is used in at least one cooling area.

In Fig. 7 ist das Verhältnis der Giessgeschwindigkeit beim Ziehen eines 250 mm dicken Stranges zur Durchschnittstemperatur im Strangquerschnitt dargestellt. Dabei wird der Strang mit einer Geschwindigkeit von mindestens 1,10 m/min, vorzugsweise 1,50 m/min, gezogen und dem Warmwalzwerk direkt zugeführt, wobei eine Durchschnittstemperatur von 1100 °C aufrechterhalten wird. 7 shows the ratio of the casting speed when pulling a 250 mm thick strand to the average temperature in the strand cross section. The strand is pulled at a speed of at least 1.10 m / min, preferably 1.50 m / min, and fed directly to the hot rolling mill, an average temperature of 1100 ° C. being maintained.

Die Fig. 8 zeigt eine Stranggussanlage niederer Bauart mit einem Gefalle von 3,20 m und einer bogenförmigen Kokille 1 sowie einer Strangführung 2, die acht Paare von angetriebenen oder frei rotierenden Walzen umfasst, die in kleinen Abständen voneinander angeordnet sind und zum Tragen und Führen eines bogenförmigen Stranges 3 dienen. Der Strang 3 wird von der Kokille 1 abgezogen, deren Bogenradius 3 m beträgt. Nach der Strangführung 2 folgen siebzehn weitere Sektionen oder Abschnitte, von denen der erste Richtabschnitt 4 neun Walzen aufweist. Die erste der neun Walzen fängt an, den Strang mit einem Radius Rx zu richten, und zwar teilweise bei einem Erstarrungsverhältnis von s Fig. 8 shows a continuous casting plant of low design with a slope of 3.20 m and an arcuate mold 1 and a strand guide 2, which comprises eight pairs of driven or freely rotating rollers, which are arranged at small distances from each other and for carrying and guiding serve an arcuate strand 3. The strand 3 is withdrawn from the mold 1, the arc radius of which is 3 m. After the strand guide 2, seventeen further sections or sections follow, of which the first straightening section 4 has nine rollers. The first of the nine rolls begins to straighten the strand with a radius Rx, partially at a solidification ratio of s

10 10th

15 15

20 20th

25 25th

30 30th

35 35

40 40

45 45

50 50

55 55

60 60

65 65

639 013 639 013

55% oder weniger. Beim Richten im Abschnitt 4 steigt der Bogenradius von R2 bis R10. Anschliessend wird der Strang durch einen zweiten Richtabschnitt 5 geleitet und an mehreren Stellen mit steigenden Bogenradien von Ru bis R19 gerichtet. Am Ende der Richtstrecke ist der Strang vollständig gerichtet und hat einen unendlichen Bogenradius R 19. 55% or less. When straightening in section 4, the arc radius increases from R2 to R10. The strand is then passed through a second straightening section 5 and straightened at several points with increasing radii from Ru to R19. At the end of the straightening section, the strand is completely straightened and has an infinite radius R 19.

Anschliessend wird der Strang in eine horizontale Walzzone mit den Walzeinheiten 6 bis 20 geleitet, wobei die Walzeinheiten 9 bis 12 und 17 und 18 in Fig. 8 weggelassen wurden. Der aus dieser Walzzone austretende Strang 3 wird in einer Schneidestation in bestimmte Längen zugeschnitten, die einem Auslaufrollgang 25 zugeführt werden. Die von der Pfanne 26 durch die Kokille 1 fliessende Metallschmelze wird auf dem Weg durch Kühlzonen vom Badspiegel 27 weg allmählich abgekühlt und ist an einem Punkt 28 vollständig erstarrt. The strand is then passed into a horizontal rolling zone with the rolling units 6 to 20, the rolling units 9 to 12 and 17 and 18 being omitted in FIG. 8. The strand 3 emerging from this rolling zone is cut into certain lengths in a cutting station, which lengths are fed to a run-out roller table 25. The molten metal flowing from the pan 26 through the mold 1 is gradually cooled away from the bath level 27 on the way through cooling zones and is completely solidified at a point 28.

In Fig. 8 ist 1 j der Abstand vom Badspiegel 27 bis zur letzten Richtstelle R 19 und 10 der Abstand vom Badspiegel 27 bis zum Erstarrungspunkt 28. 8, 1 j is the distance from the bath level 27 to the last straightening point R 19 and 10 is the distance from the bath level 27 to the solidification point 28.

Die vorliegende Ausführung wird nachfolgend unter Bezugnahme auf die folgenden Beispiele und Vergleichsbeispiele, die aber keine Einschränkung des Schutzbereiches bedeuten, näher erläutert. The present embodiment is explained in more detail below with reference to the following examples and comparative examples, which, however, do not mean any restriction of the scope of protection.

Beispiel 1 example 1

Ein Strang aus einem beruhigten Al-Si-Stahl, mit mittlerem Kohlenstoffgehalt, von 250 mm Dicke und 1000 mm Breite, wurde in einer 3,20 m hohen Bogenanlage gegossen, in der die bogenförmige Kokille einen Radius von 3 m aufwies. Die Parameter waren wie folgt: A strand of a calmed Al-Si steel, with a medium carbon content, 250 mm thick and 1000 mm wide, was cast in a 3.20 m high arch system, in which the arched mold had a radius of 3 m. The parameters were as follows:

1. Anzahl Richtstellen: 18 1. Number of judicial posts: 18

2. Walzenabstand: 196-302 mm 2. Roll distance: 196-302 mm

3. Walzendurchmesser: 140-230 mm 3. Roll diameter: 140-230 mm

4. Walzenart: in ihrer Längsrichtung geteilte Walzen 4. Type of roller: rollers divided in their longitudinal direction

5. Kühlsystem: der Strang wurde in einer 5. Cooling system: the strand was in one

Zone der ersten 7 m unter der Kokille mit einer Mischung aus Gas und Flüssigkeiten besprüht. Zone of the first 7 m under the mold sprayed with a mixture of gas and liquids.

6. max. Giessgeschwindigkeit: V = 2 m/min. 6. max. Casting speed: V = 2 m / min.

Der Abstand 1 ! zwischen dem Badspiegel und der letzten Richtstelle betrug 9 m und die Erstarrungslänge I0 50,4 m. Das Verhältnis 11 zu 10 betrug 17,9%. Bei einer durchschnittlichen Giessgeschwindigkeit von 1,70 m/min wurde ein Strang hoher Güte mit einer Durchschnittstemperatur von 1200 °C am Ende der Anlage hergestellt. Der Strang wurde ohne Vorwärmung einem Warmwalzwerk zugeführt und zu 2,3 mm dicken Bändern gewalzt, die das Walzwerk mit einer Temperatur von 890 °C verliessen. The distance 1! between the bath level and the last straightening point was 9 m and the solidification length I0 was 50.4 m. The ratio 11 to 10 was 17.9%. At an average casting speed of 1.70 m / min, a high quality strand with an average temperature of 1200 ° C was produced at the end of the plant. The strand was fed to a hot rolling mill without preheating and rolled into strips that were 2.3 mm thick and left the rolling mill at a temperature of 890 ° C.

Beispiel 2 Example 2

Ein 250 mm dicker und 1000 mm breiter Strang wurde mit einer 3,20 m hohen Bogenanlage mit einem Bogenradius von 3 m gegossen. Die anderen Parameter der Bogenanlage waren wie folgt: A 250 mm thick and 1000 mm wide strand was cast using a 3.20 m high arch system with an arch radius of 3 m. The other parameters of the bow system were as follows:

1. Giessgeschwindigkeit: 1. Casting speed:

2. Sprühwasserzufuhr: 2. Spray water supply:

5 3. Dicke der erstarrten Randzone (an Richtstellen): 5 3. Thickness of the solidified edge zone (at alignment points):

4. Richtwalzen-Durchmesser: 4. Straightening roller diameter:

5. Walzenabstand: 5. Roll distance:

6. Anzahl Richtstellen: 6. Number of alignment points:

xo xo

Eine Fehlerüberprüfung ergab: Oberflächenfehler: An error check revealed: Surface defects:

innere Risse: inner cracks:

25 25th

30 30th

V = 1,70 m/min 0,81/kg d < 60 mm 300-320 mm 200-400 mm 18 V = 1.70 m / min 0.81 / kg d <60 mm 300-320 mm 200-400 mm 18

0,5% 0% 0.5% 0%

Eine typische Bogenanlage hat in der Kokille einen Fuss-15 walzenbereich und Sätze von Absenkwalzen im Richtbereich. Durch Aufteilung der Walzen in der Längsrichtung, wie beschrieben, wird der Walzenaustausch erleichtert, wo-bei die Anlage zum Giessen von verschiedenen Stranggrös-sen verwendet werden kann. A typical bow system has a foot roller area in the mold and sets of lowering rollers in the straightening area. By dividing the rolls in the longitudinal direction as described, the roll exchange is facilitated, whereby the plant can be used for casting different strand sizes.

20 Der Abstand 1 x zwischen dem Badspiegel und der letzten Richtstelle betrug 9 m und die Gesamtlänge der Anlage 10 50,4 m. Das Verhältnis 11 zu 10 war 17,9%. 20 The distance 1 x between the bath level and the last straightening point was 9 m and the total length of the system 10 was 50.4 m. The ratio 11 to 10 was 17.9%.

Vergleichsbeispiel 1 Das im Beispiel 2 beschriebene Verfahren wurde unter den folgenden Bedingungen wiederholt: Comparative Example 1 The procedure described in Example 2 was repeated under the following conditions:

1. Giessgeschwindigkeit: 1. Casting speed:

2. Sprühwasserzufuhr: 2. Spray water supply:

3. Dicke der erstarrten Randzone (an Richtstellen): 3. Thickness of the solidified edge zone (at alignment points):

innere Risse: inner cracks:

V - 0,7-0,5 m/min 1,81/kg d = 70-90 mm V - 0.7-0.5 m / min 1.81 / kg d = 70-90 mm

20% 30% 20% 30%

35 35

Die beschriebene Bogen-Stranggussanlage hat folgende Vorteile: The continuous sheet casting system described has the following advantages:

1. Das niedere Gewicht und die Möglichkeit zum Einbau in ein niedriges Gebäude ergeben Einsparungen an Investi- 1. The low weight and the possibility of installation in a low building result in savings in investment

40 tionen von 20-30%. 40 fractions of 20-30%.

2. Da die Anlage für hohe Giessgeschwindigkeiten von 1,70-2,00 m/min geeignet ist, kann die Strangherstellung wirtschaftlicher gestaltet werden als bisher. 2. Since the system is suitable for high casting speeds of 1.70-2.00 m / min, the strand production can be made more economical than before.

3. Die Anlage ist für hohe Endtemperaturen der Stränge 45 geeignet, so dass keine Wiedererwärmung vor der Zufuhr des Stranges zu einem Warmwalzwerk erforderlich ist, wodurch thermische Energie von etwa 100 000 bis 200 000 kcal/ t eingespart werden kann. 3. The system is suitable for high end temperatures of the strands 45, so that no reheating is required before the strand is fed to a hot rolling mill, as a result of which thermal energy of approximately 100,000 to 200,000 kcal / t can be saved.

4. Die Anlage hat wegen des niedrigeren Gewichtes einen 50 kurzen Bogenbereich, so dass alle Walzen gleichzeitig ersetzt werden können, was den Unterhalt erleichtert und die Zuverlässigkeit erhöht. 4. Because of its lower weight, the system has a 50 short arc area so that all rollers can be replaced at the same time, which makes maintenance easier and increases reliability.

5. Die Anlage erzeugt einen Strang hoher Güte für die Zufuhr zu einem Warmwalzwerk. 5. The plant produces a high quality strand for feeding to a hot rolling mill.

55 55

s s

5 Blatt Zeichnungen 5 sheets of drawings

Claims

639 013 PATENT CLAIMS

1. Bow continuous casting plant of low design with a curved mold (1), a device (2) for carrying and guiding a curved strand (3), cooling areas, a device (4, 5) for straightening the bent strand (3) and one horizontal roller table (6-8, 13-20), characterized in that the straightening device (4, 5) is located in an area which is from 6 to 35% of the length (10) of the entire strand guide (2.4-20 ) extends from the bath level (27) to the solidification point (28).

2. Continuous casting installation according to claim 1, characterized in that its height does not exceed 5.00 m.

3. Continuous casting installation according to claim I or 2, characterized in that the straightening device (4, 5) includes a multi-point straightening mechanism with 5 or more digits.

4. Continuous casting installation according to one of claims 1 to 3, characterized in that the carrying and guiding device (2) and / or the straightening device (4, 5) includes rolls arranged closely next to one another, of which at least one in the longitudinal direction in two or more Roll body is divided.

5. Continuous casting installation according to one of claims 1 to 4, characterized in that at least one of the cooling areas has a device for spraying a mixture of liquid and gaseous substances.

6. Continuous casting installation according to one of the preceding claims, characterized in that the carrying and guiding device (2) and / or the straightening device (4, 5) has a mechanism for pulling the strand (3) at a speed of at least 1.10 m / min.