DE10057160A1 - Verfahren und Vorrichtung zum Herstellen von Dünnbrammen - Google Patents

Abstract

Bei einem Verfahren zum Herstellen von Dünnbrammen, deren Querschnitt während der Erstarrung reduziert wird, in einer Stranggießanlage, deren sich der Kokille anschließende Strangführung zur Dickenänderung des Stranges bzw. der Dünnbramme keilförmig anstellbare Rollenabschnitte bzw. Strangabschnitte aufweist, wird die Strangdicke nur an einer Stelle der Strangführung unterhalb des der Kokille folgenden ersten Segmentes in einem Bereich des einen flüssigen Kern aufweisenden Stranges durch Keilanstellung der dortigen Strangführungsrollen mit weichem Übergang verringert. Ein dem der Kokille unmittelbar nachgeschalteten Segment folgendes Segment weist hierzu einlaufseitig einen Drehpunkt und auslaufseitig angeordnete Stellmittel auf.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Herstellen von Dünnbrammen, deren Querschnitt während der Erstarrung reduziert wird, in einer Stranggießanlage, deren sich der Kokille anschließende Strangführung zur Dic­ kenänderung des Stranges bzw. der Dünnbramme keilförmig anstellbare Rollen­ abschnitte bzw. Strangsegmente aufweist.

Bei einer Vorband-Gießanlage ist es durch die EP 0 450 391 B1 bekanntgewor­ den, zur Stützung des Metall-Gießstranges, insbesondere zur Weichreduktion (auch "soft reduction" genannt), unterhalb der Stranggießkokille zu beiden Seiten des Gießstranges spiegelbildlich gegenüberliegende Rollenträger vorzusehen, deren Rollen mit dem Strang in Wirkverbindung stehen. Jeder Rollenträger ist in einem feststehenden Rahmen angeordnet und in mehrere Rollen tragende Seg­ mente aufgeteilt, denen Verstelleinrichtungen zugeordnet sind. Die Rollen tragen­ den Segmente sind derart gelenkig aneinander gekoppelt, daß jedes Segment für sich in einem beliebigen Winkel zum Strang verstellt und eingestellt werden kann. Hierzu werden mechanische, hydraulische oder mechanisch-hydraulische Ver­ stelleinrichtungen eingesetzt.

Aus der DE 196 39 297 A1 sind ein Verfahren und eine Vorrichtung für Hochge­ schwindigkeits-Stranggießanlagen mit einer Strangdickenreduktion während der Erstarrung bekannt. Der Strangquerschnitt wird hierbei linear über eine Mindestlänge der Strangführung unmittelbar unterhalb der Kokille reduziert. Mit der sich anschließenden weiteren Strangquerschnittsreduktion über die restliche Strang­ führung ("soft reduction") bis maximal unmittelbar vor der Enderstarrung bzw. der Sumpfspitze des flüssigen Kerns wird eine kritische Deformation des Stranges unter Berücksichtigung der Gießgeschwindigkeit sowie auch der Stahlgüte ausge­ schaltet. Ein Stranggießen mit ebenfalls einer Verteilung der Dickenreduktion über die Länge der Strangführung ist weiterhin durch die EP 0 611 610 A1 bekanntge­ worden, wobei sich dort dem Gießen des Stranges noch ein Warmwalzen von zu­ vor von dem Strang abgetrennten Brammen bestimmter Länger anschließt.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren und eine Vorrichtung der eingangs genannten Art zu schaffen, die eine optimierte LCR-(Liquid Core Reduc­ tion) ermöglichen und den Anlagenaufwand verringern.

Diese Aufgabe wird für Dünnbrammen im Dickenbereich von etwa 40 bis 120 mm mit einem Verfahren erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die Strangdicke nur an einer Stelle der Strangführung unterhalb des der Kokille folgenden ersten Seg­ mentes in einem Bereich des einen flüssigen Kern aufweisenden Stranges durch Keilanstellung der dortigen Strangführungsrollen mit weichem Übergang verringert wird. Es wird hiermit die durch umfangreiche Betriebserfahrungen gewonnene Er­ kenntnis umgesetzt, daß bei geringen Dickenreduzierungen eine Einwirkung auf den Strang an nur einer Stelle der Strangführung ausreichend ist. Es brauchen damit nicht mehr alle Segmente mit einer hydraulischen Anstellung bzw. Stellmit­ teln versehen zu sein, was ansonsten einen hohen Investitions- und Wartungs­ aufwand erfordert.

Vor allem kann auf jeden Fall zumindest das sich der Kokille unmittelbar anschlie­ ßende, erste Segment einfach und instandhaltungsfreundlich ausgebildet werden. Die einfache Bauweise des ersten Segmentes ist wegen der dort hohen Durch­ bruchgefährdung, vorrangig wenn besondere Stahlgüten, z. B. Edelstähle, vergossen werden, von besonderem Vorteil. Die einfache Bauweise der zwischen der Kokille und dem Reduktionsbereich angeordneten Segmente schafft weiterhin bei Modernisierungen auch die Voraussetzung, die vorhandenen Segmente für diesen Strangführungsbereich beizuhalten, wodurch sich der Modernisierungsaufwand nur auf einen Teilbereich der Stranggießmaschine bzw. -anlage beschränkt und damit die Investitionskosten senkt. Außerdem läßt sich eine solche Betriebsweise der Stranggießanlage verwirklichen, bei der der Sumpf bzw. der flüssige Kern so weit wie möglich nach unten verlagert und eine Enderstarrung im stets gleichen Bereich der Strangführung erreicht werden kann. Dies ist unabhängig von der je­ weiligen Breite des gerade zu vergießenden Stranges und der Gießgeschwindig­ keit.

Nach einem Vorschlag der Erfindung wird die Dicke abhängig vom Gießformat und dem genauen Ort des innerhalb der Strangführung die Mini-Reduktion durch­ führenden, angestellten Segmentes im Bereich von 1 bis 25 mm verringert. Der konkrete Ort des Geschehens der Einwirkung auf den Strang ist somit ausschlag­ gebend für den entsprechend vorzunehmenden Grad der Dickenreduzierung.

Eine Vorrichtung zum Durchführen des Verfahren weist erfindungsgemäß an ei­ nem dem der Kokille unmittelbar nachgeschalteten Segment folgenden Segmente einlaufseitig einen Drehpunkt und auslaufseitig angeordnete, vorzugsweise kraft- und/oder positionsgeregelte Stellmittel auf. Es wird damit zumindest das erste der Kokille folgende Segment nicht für die Dickenreduzierung benutzt und verbleibt damit in seiner von vornherein parallelen Lage der Strangführungsrollen, so daß für dieses Segment keine hydraulischen Anstellungen benötigt werden. Für das jeweils keilförmig anzustellende, an einer Stelle in der Strangführung nachge­ schaltete Segment wird aufgrund des einlaufseitigen Drehpunktes eine einfachere und weniger aufwendige Keilanstellung als bei einer gesamten Keilanstellung über Stellmittel erreicht.

Eine bevorzugte Ausführung der Erfindung sieht vor, daß das die Mini-Reduktion durchführende Segment unterteilt ist und nur die in dem oberen Teilsegment an­ geordneten Strangführungsrollen gegen den Strang angestellt sind. Mittels dieses dann oben den Drehpunkt und auslaufseitig das bzw. die Stellmittel aufweisenden Teilsegmentes wird erreicht, daß sich der Keilanstellung auf jeden Fall noch ein paralleler Abschnitt der Strangführung auch dann anschließt, wenn die Keilanstel­ lung im letzten Segment der Strangführung erfolgt.

Nach einem Vorschlag der Erfindung sind den sich den Segmenten der Strangfüh­ rung anschließenden, angetriebenen Rollen des Biegetreibers auf der Losseite Anstellzylinder zugeordnet. Diese auf der Losseite - die Festseite liegt bei Strang­ gießanlagen in der Regel in Richtung des die Pfannen mit der flüssigen Stahl­ schmelze bereitstellenden Drehturm - angeordneten Zylinder bringen den Vorteil mit sich, daß sie sich automatisch auf die Dicke des Stranges einstellen.

Weitere Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Be­ schreibung von in den Zeichnungen dargestellten Ausführungsbeispielen. Es zei­ gen:

Fig. 1 von einer Stranggießanlage in schematischer Ansicht eine Durchlaufkokille mit sich daran anschließender Strangführung und nachgeschaltetem Bie­ getreiber mit im zweiten Strangführungs-Segment ausgebildeter Dicken- Reduzierung;

Fig. 2 eine der Fig. 1 entsprechende Darstellung mit demgegenüber einer Dicken- Reduzierung im oberen Teil des letzten Strangführungs-Segment; und

Fig. 3 eine der Fig. 2 entsprechende Darstellung mit demgegenüber zur Dicken- Reduzierung einer Keilanstellung des gesamten letzten Strangführungs- Segmentes.

Von einer Stranggießanlage 1 sind in den Fig. 1 bis 3 deren oszillierend ange­ triebene Kokille 2, die aus mehreren Segmenten 3 bzw. 4 bzw. n bestehende Strangführung und der sich dieser in Strangauszugsrichtung 5 anschließende Bie­ getreiber 6 dargestellt. Die Segmente 3, 4 bzw. n sind mit zahlreichen den Strang 7 stützenden Führungsrollen 8 versehen. Die Biegetreiber 6 besitzt aufeinander­ folgende, einander paarweise gegenüberliegende angetriebene Rollen 9a, 9b, wobei jeweils den auf der Losseite I der Stranggießanlage 1 liegenden Biegetrei­ ber-Rollen 9b hydraulische Anstellzylinder 10 zugeordnet sind. Einigen der Seg­ mente der Strangführung sind von der Festseite II der Stranggießanlage 1 her mit ihren Kolbenstangen an Rollenträger 11 bzw. 11a, 11b angreifende Stellzylinder 12 zugeordnet.

Bei der Ausführung nach Fig. 1 wird die Mini-Reduktion in der Dicke des Stranges 7 im Bereich des flüssigen Kerns 13 unmittelbar in dem dem ersten Segment 3 folgenden Segment 4 durchgeführt, und zwar dort nur mittels des Rollenträgers 11a dieses funktionsmäßig zweigeteilten Segmentes 4. Der Rollenträger 11a be­ sitzt einlaufseitig einen Drehpunkt 14 und wird mittels des unten an den Rollenträ­ ger 11a angreifenden Stellzylinders 112 in die gezeigte Keilanstellung zur Dicken- Reduzierung des Stranges 7 verschwenkt. Mittels der an den Rollenträger 11 b- bzw. an den oder die Rollenträger 11 des sich anschließenden Teilsegmentes bzw. der Folgesegmente n - angreifenden Stellzylinder 12 wird eine über eine sehr lange Strecke andauernde parallele Segmentanstellung und somit ein großes Be­ triebsfenster erreicht. Die Enderstarrung - vgl. die Sumpfspitze 15 - des Stranges 7 findet im Bereich des letzten Segmentes n statt, kann dort allerdings über einen großen Bereich abhängig von den jeweiligen Gießbedingungen und Vorgaben oh­ ne weiteres weiter nach oben oder nach unten wandern.

Im Unterschied zur vorbeschriebenen Ausführung ist gemäß Fig. 2 das letzte Segment n der Strangführung unterteilt und der obere Rollenträger 11a wird um den Drehpunkt 14 keilförmig angestellt. Es liegt hiermit ein definiertes Betriebsfen­ ster mit gleicher Strangdicke und der Enderstarrung (Sumpfspitze 15) im letzten Strangführungs-Segment n vor, allerdings ist die sich anschließende Parallelstrec­ ke hier sehr viel kürzer. Eine bei ansonsten unveränderten Betriebsanlauf weitere Variante der Dickenreduzierung des Stranges ist in Fig. 3 dargestellt. Es wird hier der gesamte Rollenträge 11 des letzten Strangführungs-Segmentes n keilförmig durch Verschwenken um den Drehpunkt 14 angestellt. Wenngleich eine zielge­ naue Enderstarrung (vgl. Sumpfspitze 15) problematischer ist, so wird doch auf jeden Fall sichergestellt, daß die Enderstarrung wie bei allen anderen Ausführun­ gen unverändert in dem gleichen Bereich stattfindet, nämlich im letzten Segment n.

Allen Ausführungen ist gemeinsam, daß zumindest das sich der Kokille 2 an­ schließende erste Segment 3 - gemäß den Fig. 2 und 3 weiterhin auch das bzw. die Folgesegmente 4 - ohne hydraulische Anstellungen auskommen, wodurch sich der Investitions- und Wartungsaufwand entschieden verringert. Vor allem für das erste Segment 3, das besonders durchbruchgefährdet ist, wird somit eine instand­ haltungsfreundliche Ausbildung der Stranggießanlage 1 bzw. deren Strangführung erreicht.

Claims (6)

1. Verfahren zum Herstellen von Dünnbrammen, deren Querschnitt während der Erstarrung reduziert wird, in einer Stranggießanlage, deren sich der Ko­ kille anschließende Strangführung zur Dickenänderung des Stranges bzw. der Dünnbramme keilförmig anstellbare Rollenabschnitte bzw. Strangseg­ mente aufweist, dadurch gekennzeichnet, daß die Strangdicke nur an einer Stelle der Strangführung unterhalb des der Kokille folgenden ersten Segmentes in einem Bereich des einen flüssi­ gen Kern aufweisenden Stranges durch Keilanstellung der dortigen Strangführungsrollen mit weichem Übergang verringert wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Dicke abhängig vom Gießformat und dem genauen Ort des inner­ halb der Strangführung die Mini-Reduktion durchführenden angestellten Segmentes im Bereich von 1 bis 25 mm verringert wird.

3. Vorrichtung zum Herstellen von Dünnbrammen, deren Querschnitt während der Erstarrung reduziert wird, in einer Stranggießanlage, deren sich der Ko­ kille anschließende Strangführung zur Dickenänderung des Stranges bzw. der Dünnbramme keilförmig anstellbare Rollenabschnitte bzw. Strangsegmente aufweist, insbesondere zum Durchführen des Verfahrens nach An­ spruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß ein dem der Kokille (2) unmittelbar nachgeschalteten Segment (3) fol­ gendes Segment (4; n) einlaufseitig einen Drehpunkt (14) und auslaufseitig angeordnete Stellmittel (12) aufweist.

4. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Steilmittel (12) kraft- und/oder positionsgeregelt sind.

5. Vorrichtung nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß das die Mini-Reduktion durchführende Segment (4 bzw. n) unterteilt ist und nur die in dem oberen Keilsegment (11a) angeordneten Strangfüh­ rungsrollen (8) gegen den Strang (7) angestellt sind.

6. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 3 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß den sich den Segmenten (3, 4 bzw. n) der Strangführung anschließen­ den, angetriebenen Rollen (9b) des Biegetreibers (6) auf der Losseite (I) Anstellzylinder (10) zugeordnet sind.