DE102004062636A1

DE102004062636A1 - Einrichtung zum horizontalen Bandgießen von Stahl

Info

Publication number: DE102004062636A1
Application number: DE102004062636A
Authority: DE
Inventors: Karl-Heinz Prof.Dr.-Ing. Spitzer; Hellfried Eichholz; Markus Dr.-Ing. Schäperkötter; Guido Dipl.-Ing. Bormann
Original assignee: Salzgitter Flachstahl GmbH
Current assignee: Salzgitter Flachstahl GmbH
Priority date: 2004-12-21
Filing date: 2004-12-21
Publication date: 2006-07-06
Anticipated expiration: 2024-12-22
Also published as: US20100000703A1; KR20070086457A; ZA200705025B; DE102004062636B4; AU2005318731A1; US8047263B2; CA2588902A1; CN101084077A; EP1827734B1; RU2007127904A; EP1827734A1; BRPI0519146B1; BRPI0519146A2; CA2588902C; RU2362649C2; WO2006066552A1; KR101233226B1

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Einrichtung zum horizontalen Bandgießen von Stahl, insbesondere von hochmanganhaltigem Stahl, zur Erzeugung eines Vorbandes mit einer Dicke 15 mm, bestehend aus einem die Schmelze enthaltenden Zulaufgefäß, einer zwei Umlenkrollen und ein umlaufendes gekühltes Förderband aufweisende Primärkühlzone und einer daran anschließenden einen eingehausten Rollgang aufweisende Sekundärkühlzone. Dabei ist am Ende der Primär- und vor Beginn der Sekundärkühlzone ein mindestens eine Rolle (11) aufweisendes Führungselement (2) angeordnet.

Description

Die Erfindung betrifft eine Einrichtung zum horizontalen Bandgießen von Stahl, insbesondere von hochmanganhaltigem Stahl, zur Erzeugung eines Vorbandes mit einer Dicke ≤ 15 mm gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1.

Horizontale Bandgießanlagen zur Erzeugung eines Vorbandes aus Stahl, insbesondere aus hochmanganhaltigem Stahl, sind bekannt (steel research 74 (2003) No 11/12, Seite 724–731).

Die bekannte Einrichtung besteht aus einem die Schmelze enthaltenden Zulaufgefäß, einer zwei Umlenkrollen und ein umlaufendes gekühltes Förderband aufweisende Primärkühlzone und einer daran anschließenden einen eingehausten Rollgang aufweisende Sekundärkühlzone.

Bei dieser Einrichtung wird das von unten mit Wasser gekühlte Förderband in seiner Länge so ausgelegt, dass das Vorband am Ende der Primärkühlzone durcherstarrt ist, so dass eine problemlose Weiterverarbeitung des Vorbandes erfolgen kann (Teilen, Walzen, Haspeln).

Während der Erstarrung auf dem umlaufenden Förderband sind die Abkühlbedingungen (Oberseite, Unterseite) asymmetrisch, wobei die obere Hälfte des gegossenen Vorbandes wärmer ist als die untere. Nach Verlassen des Förderbandes erfährt die Unterseite des Vorbandes eine Wiedererwärmung von der Oberseite her. Dieser Wärmestrom von oben nach unten bewirkt eine Ausdehnung der Unterseite des Vorbandes, was nach Verlassen des Vorbandes vom Förderband eine nach oben gerichtete Krümmung der Bandkanten verursacht (U-Formgestalt genannt).

Die beschriebene Profilgestalt des Vorbandes beim Verlassen des Förderbandes ist unerwünscht, da sie zum Einen bis zum Förderband zurückwirken kann, d. h. das Vorband liegt nicht mehr plan auf dem Förderband auf, zum Anderen wird der Weitertransport und das Einfädeln bei allen nachgeschalteten Aggregaten behindert.

Aufgabe der Erfindung ist es eine Einrichtung zum horizontalen Bandgießen von Stahl, insbesondere von hochmanganhaltigem Stahl, zur Erzeugung eines Vorbandes mit einer Dicke ≤ 15 mm anzugeben, die die unerwünschte Profilierung des Vorbandes mindert und bestenfalls sogar ganz vermeidet.

Diese Aufgabe wird ausgehend vom Oberbegriff in Verbindung mit den kennzeichnenden Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen sind Gegenstand von Unteransprüchen.

Nach der Lehre der Erfindung ist am Ende der Primär- und vor Beginn der Sekundärkühlzone ein mindestens eine Rolle aufweisendes Führungselement angeordnet. Im Regelfall besteht das Führungselement aus mehreren oberhalb und unterhalb des Vorbandes sich befindenden Rollen, die entweder in 'Top zu Top Position' oder versetzt zueinander angeordnet sind.

Die einzelnen Rollen liegen entweder am zu führenden Vorband an oder weisen einen Abstand dazu auf und sind zustellbar angeordnet, um den Abstand zum Vorband beliebig verändern zu können.

Als vorteilhaft hinsichtlich der Führungseigenschaften hat sich eine Anordnung herausgestellt, bei der sich die unteren Rollen auf der Höhe der Gießlinie befinden und die oberen Rollen in Form eines Keiles angeordnet sind. Der Keil kann durchgehend oder segmentartig aufgebaut sein.

Eine besondere Gestaltung der Segmentierung ist die Trapezform. Dies bedeutet, dass die ersten oberen Rollen nach Verlassen des Vorbandes vom Förderband eng auf dem Vorband anliegen, die nachfolgenden einen Abstand aufweisen, und die letzten Rollen vor Beginn der Sekundärkühlzone wieder eng am Vorband anliegen.

Diese Trapezform wird vorzugsweise gewählt, um das Rückwirken der Profilierung des Vorbandes in den Gießbereich zu vermeiden und das Einfädeln in die nachgeschalteten Aggregate sicherzustellen. Außerdem sollen dadurch im Bereich der abgesenkten Duktilität möglichst geringe Kräfte auf das Vorband einwirken.

Eine alternative Anordnung für das Führungselement ist gekennzeichnet durch eine geführte Aufwärtsbewegung des Vorbandes, das anschließend in einer Ebene oberhalb der Gießlinie geführt wird. Durch die Aufwärtsbewegung wird die Dehnung der Unterseite des gegossenen Bandes aufgenommen.

Auch die bekannte Anordnung von Rollen in Richtmaschinen kann man sich für diesen Zweck zu Nutze machen. Dazu besteht das Führungselement aus einer Strecke zueinander versetzt angeordneter Rollen, wobei entweder die oberhalb oder die unterhalb des Vorbandes auf Lücke liegenden Rollen um ein vorgegebenes Maß zwischen die beiden jeweils gegenüberliegenden Rollen eintauchen, so dass das Vorband wellenförmig den Rollensatz durchläuft.

Weitere Merkmale, Vorteile und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung von mehreren in einer Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispielen.
Es zeigen:
1 ein erstes Ausführungsbeispiel einer Bandgießanlage mit einem erfindungsgemäßen Führungselement,
2 ein zweites Ausführungsbeispiel,
3 ein drittes Ausführungsbeispiel,
4 ein viertes Ausführungsbeispiel,
5 ein fünftes Ausführungsbeispiel mit keilartiger Führung,
6 ein sechstes Ausführungsbeispiel mit trapezförmiger Führung
In 1 ist in einer Längsansicht ein erstes Ausführungsbeispiel einer Bandgießanlage 1 mit einem erfindungsgemäßen Führungselement 2 dargestellt. Die Bandgießanlage 1 besteht aus einem umlaufenden Förderband 3 und zwei Umlenkrollen 4, 4'. Zu erkennen ist auch eine Seitenabdichtung 5.
Die mittels einer Pfanne 6 an die Bandgießanlage 1 transportierte Schmelze 7 fließt über eine im Boden angeordnete Öffnung 8 in ein Zulaufgefäß 9, das wie ein Überlaufgefäß ausgebildet ist. Vom Zulaufgefäß 9 wird die Schmelze auf den Obertrum des Förderbandes 3 aufgegeben, wo sie infolge der intensiven Kühlung der Unterseite des Obertrums relativ rasch erstarrt. Die für die Kühlung erforderlichen Einrichtungen, sowie die Einhausung der Bandgießanlage mit entsprechender Schutzgasatmosphäre sind der Einfachheit halber weggelassen worden. Am Ende des Förderbandes 3 ist das erzeugte Vorband 10 weitgehend durchstarrt.
Diesen Bereich der Bandgießanlage bezeichnet man auch als Primärkühlzone. Bevor sich daran die Sekundärkühlzone anschließt, bestehend aus einem eingehausten Rollgang (hier nicht dargestellt), ist erfindungsgemäß ein Führungselement 2 dazwischen angeordnet. Im Regelfall besteht das Führungselement 2 aus oberhalb und unterhalb des Vorbandes 10' angeordneten Rollen 11, 11'. Im hier dargestellten ersten Ausführungsbeispiel sind die Rollen 11, 11' in sogenannter 'Top zu Top' Position angeordnet und liegen am Vorband an.
Die nachfolgenden Beispiele zeigen Varianten dieser grundsätzlichen Anordnung, wobei für gleiche Teile gleiche Bezugszeichen gewählt worden sind.
2 zeigt im Unterschied zu 1 die Besonderheit, dass die erste der oberhalb angeordneten Rollen 11 der hinteren Umlenkrolle 4' direkt gegenüber liegt.
In 3 ist dargestellt, dass die oberhalb liegenden Rollen 11 versetzt zu den unterhalb liegenden Rollen 11' angeordnet sind. Dabei können – wie hier dargestellt – die einzelnen Rollen 11, 11' am Vorband 10' anliegen, oder wie eine Richtmaschine wirkend, die oberhalb oder die unterhalb des Vorbandes 10' auf Lücke liegenden Rollen 11, 11' um ein vorgegebenes Maß zwischen die beiden jeweils gegenüberliegenden Rollen 11, 11' eintauchen, so dass das Vorband 10' in Wellenform den Rollensatz durchläuft.
Beispielsweise würde man die unterhalb des Vorbandes 10' liegenden Rollen 11', wie in 3 dargestellt, am Vorband 10' zur Anlage bringen und die oberhalb des Vorbandes 10' auf Lücke liegenden Rollen 11 tiefer setzen, so dass sie zwischen die beiden jeweils gegenüberliegenden Rollen 11' mehr oder weniger tief eintauchen.
4 zeigt die Möglichkeit, die Dehnung der Unterseite des Vorbandes 10' durch eine geführte Aufwärtsbewegung aufzunehmen. Dazu sind die ersten Rollen sowohl in Transportrichtung als auch in Bezug auf die Gießlinie versetzt angeordnet. Die weitere Bewegung ist wieder horizontal vorzugsweise mit der üblichen 'Top zu Top' Anordnung der Rollen 11, 11'.
5 zeigt eine Variante, bei der die unterhalb angeordneten Rollen 11' in Höhe der Gießlinie liegen, und die oberhalb liegenden Rollen 11 in Transportrichtung gesehen einen sich öffnenden Keil bilden. Dazu müssen die oberhalb liegenden Rollen 11 in Richtung des Vorbandes 10' zustellbar angeordnet sein. Die dafür erforderlichen Vorrichtungen wurden der Einfachheit halber hier weggelassen.
Im Unterschied zu 5 sind in 6 die oberhalb liegenden Rollen 11 so angeordnet, dass sie eine Trapezform bilden. Dies bedeutet, dass die erste der oberhalb liegenden Rollen 11 am Vorband 10' anliegt und die folgenden Rollen 11 einen sich verändernden Abstand zum Vorband 10' aufweisen, während die letzte Rolle 11 wieder am Vorband 10' anliegt.
Alle dargestellten Varianten dienen dazu, die sich beim Verlassen des Förderbandes 3 bildende U-Form des Vorbandes 10' weitgehend zu unterdrücken bzw. ganz zu vermeiden.
Bezugszeichenliste

Claims

Einrichtung zum horizontalen Bandgießen von Stahl, insbesondere von hochmanganhaltigem Stahl, zur Erzeugung eines Vorbandes mit einer Dicke ≤ 15 mm, bestehend aus einem die Schmelze enthaltenden Zulaufgefäß, einer zwei Umlenkrollen und ein umlaufendes gekühltes Förderband aufweisende Primärkühlzone und einer daran anschließenden einen eingehausten Rollgang aufweisende Sekundärkühlzone dadurch gekennzeichnet, dass am Ende der Primär- und vor Beginn der Sekundärkühlzone ein mindestens eine Rolle (11) aufweisendes Führungselement (2) angeordnet ist.
Einrichtung nach Anspruch 1 dadurch gekennzeichnet, dass das Führungselement (2) aus mehreren oberhalb und unterhalb des Vorbandes (10') sich befindenden Rollen (11, 11') besteht, die in 'Top zu Top' Position oder versetzt zueinander angeordnet sind.
Einrichtung nach Anspruch 2 dadurch gekennzeichnet, dass die Rollen (11, 11') zum Vorband (10') hin bzw. vom Vorband (10') weg verstellbar angeordnet sind.
Einrichtung nach den Ansprüchen 1–3 dadurch gekennzeichnet, dass sich die unteren Rollen (11') auf der Höhe der Gießlinie befinden und die oberen Rollen (11) in Form eines Keiles angeordnet sind.
Einrichtung nach Anspruch 4 dadurch gekennzeichnet, dass der Keil durchgehend aufgebaut ist.
Einrichtung nach Anspruch 5 dadurch gekennzeichnet, dass der Keil zugehend aufgebaut ist.
Einrichtung nach Anspruch 5 dadurch gekennzeichnet, dass der Keil aufgehend aufgebaut ist.
Einrichtung nach Anspruch 5 dadurch gekennzeichnet, dass der Keil segmentartig aufgebaut ist.
Einrichtung nach Anspruch 8 dadurch gekennzeichnet, dass die Segmentierung eine Trapezform ergibt.
Einrichtung nach den Ansprüchen 1–3 dadurch gekennzeichnet, dass die ersten Rollen (11, 11') so angeordnet sind, dass sich eine geführte Aufwärtsbewegung des Vorbandes ergibt und die nachfolgenden Rollen (11, 11') in der Höhe versetzt zur Gießlinie angeordnet sind.
Einrichtung nach den Ansprüchen 1–3 dadurch gekennzeichnet, dass das Führungselement (2) aus einer Strecke zueinander versetzt angeordneter Rollen besteht, wobei entweder die oberhalb oder die unterhalb des Vorbandes (10') auf Lücke liegenden Rollen (11, 11') um ein vorgegebenes Maß zwischen die beiden jeweils gegenüberliegenden Rollen (11, 11') eintauchen.
Einrichtung nach Anspruch 1 dadurch gekennzeichnet, dass sich die erste Rolle (11) des Führungselementes (2) direkt oberhalb der hinteren Umlenkrolle (4') befindet.