DE1508966A1 - Verfahren zum Stranggiessen - Google Patents

Description

-1888-

Verfahren zum Stranggießen

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Stranggießen, wobei an einer bestimmten Stelle des Kühlbereiches des Stranges der Strang nach Erfordernis des Werkstoffes eine vorbestimmte, einen Sollwert bildende Kr\istendicke aufweisen soll, die gleichzeitig zur Steuerung der Stranggießanlage herangezogen werden soll.

Die Krustendicke des Stranges muß insbesondere nach Austritt des Stranges aus der Durchlaufkokille einen solchen Wert haben, daß sie imstande ist, dem durch das flüssige Metall wirkenden ferrostatischen Druck standzuhalten. Anderenfalls würde sie reißen und das noch flüssige Metall des Stranges würde oberhalb der Durchbruchstelle ausfließen. Die erforderliche Krustendicke ist für die einzelnen Strangquerschnitte empirisch oder rechnerisch zu ermitteln, wobei man selbstverständlich durch Interpolation die Krustendicke von einem zum anderen Querschnitt des Stranges festlegen kann. Zur Erzielung einer einwandfreien Strangoberfläche und zum wirtschaftlichen Betrieb der Stranggießanlage ist es erforderlich, daß mit einer Gießgeschwindigkeit gegossen wird, die nahe der Langrißgrenze liegt. Die Gießgeschwindigkeit, die gleichzeitig ein Maß für die Erstarrungszeit des Stranges darstellt, wird demnach zunächst von der Krustendicke bestimmt und zum anderen von den spezifischen Eigenschaften des Stranges, vie Strangquer schnitt, Stahlsorte, Strangquerschnittsform und auch der Gießtemperatur. Der Betrieb einer Stranggießanlage muß daher unter Beachtung dieser

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Verhältnisse durchgeführt werden. Steht einmal die Höchstgeschwindigkeit unter Berücksichtigung der Krustendicke fest, werden bekannterweise die die Erstarrungszeit des Stranges beeinflussenden Größen, wie Wärmeabfuhr und Gießgeschwindigkeit geregelt, und zwar in Abhängigkeit von dem Wert der Krustendicke an einem bestimmten Punkt im Kühlbereich des Stranges. Dieses bekannte Verfahren zum Betrieb von Stranggießanlagen ist jedoch bisher mit dem Mangel behaftet, daß es keine Geräte gibt, die eine sichere Messung der Krustendicken an irgend einer Stelle des Stranges gewährleisten. Man ist deshalb bisher gezwungen, eine Stranggießanlage nach den einmal empirisch ermittelten Werten zu betreiben, wobei man zur Vermeidung von Durchbrüchen des Stranges nach Möglichkeit eine Gießgeschwindigkeit wählt, die weit unterhalb der möglichen Höchstgeschwindigkeit liegt.

Die Aufgabe der Erfindung besteht darin, ein Verfahren zum Betrieb von Stranggießanlagen zu schaffen, durch das es möglieh ist, mit Hilfe des zur Zeit möglichen Standes auf dem Gebiet der Meßtechnik die Stranggießanlage derart zu steuern, daß sie mit maximalen Werten, das heißt mit maximaler Gießgeschwindigkeit bei geringstmöglichem Verbrauch von Kühlflüssigkeit ohne Durchbruchgefahr des Stranges betrieben werden kann. Nach der Erfindung wird dies dadurch erreicht, daß die Krustendicke im Kühlbereich der Stranggießanlage in Abhängigkeit Von der Differenz der zugeführten zur abgeführten Wärmemenge bestimmt wird. Die Krustendicke wird also nicht mehr unmittelbar gemessen, wie dies bisher vorgeschlagen worden

ist, sondern sie wird durch die Differenz der zugeführten 909847/0150

zur abgeführten Wärmemenge in der Stranggießanlage bestimmt. Die zugeführte Wärmemenge ergibt sich hierbei aus den Werten der Gießtemperatur und der Gießgeschwindigkeit, während sich die abgeführte Wärmemenge aus der Temperaturerhöhung des Kühlmittels und der KUhlraittelmenge pro Zeiteinheit ergibt. Diese Werte können mit den bisherigen Meßgeräten eindeutig bestimmt werden, so daß es zur Bestimmung der sich hieraus ergebenden Krustendicke möglich ist, die Anlage mit Maximalwerten zu fahren. Die sich ergebende Differenz aus der zugeführten zur μ abgeführten Wärmemenge wird in vorteilhafter Weise entweder durch Veränderung der zugeführten Wärmemenge oder durch Änderung der abgeführten Wärmemenge verändert, um sie schließlich auf einen Wert zu trimmen, der der erforderlichen Krustendicke entspricht. Die Regelung der zugeführten Wärmemenge wird in einfacher Weise durch Veränderung der Ausziehgeschwindigkeit des Stranges erreicht, während die Regelung der abgeführten Wärmemenge durch Änderung der KUhIflüssigkeitsmenge durchgeführt wird, wobei zur Erzielung der bestmöglichen Ausnutzung der Stranggießanlage unter Berücksichtigung der Strangoberfläche entweder die Ausziehgeschwindigkeit oder die Kühlflüssigkeitsmenge oder beide verändert werden.

In weiterer Ausbildung der Erfindung wird die mit der Kühlflüssigkeit abgeführte Wärmemenge entlang der Kühlstrecke des Stranges dem Temperaturverlauf des Stranges angepaßt. Dadurch läßt sich der Kühlflüssigkeitsverbrauch auf ein Minimum beschränken.

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Anhand der in der Zeichnung dargestellten Prinzipskizze wird das erfindungsgemäße Verfahren näher erläutert. Mit 1 ist die Durchlaufkokille und mit 2 der Sekundär-Kühlbereich der nicht näher dargestellten Stranggießanlage bezeichnet, wobei der Sekundär-Kühlbreich 2 aus den einzelnen Kühlbereichsabschnitten 2a, 2b und 2c gebildet ist. Die in Pfeilrichtung J5 verlaufende Ausziehgeschwindigkeit Vg des Stranges 4 wird durch Regelung der Drehzahl der Ausziehrollen 5 bestimmt. Am Austritt 1a der Durchlaufkokille 1 muß die Stranghaut 4a einen Wert d ~ aufweisen, der den durch den flüssigen Kern 4b des Stranges bewirkenden ferrostatischen Druck standhält. Da die Kühlleistung der Durchlaufkokille 1 normalerweise als konstant angenommen werden kann, läßt sich der Wert für die Krustendicke des Stranges 4 nur durch Änderung der Ausziehgeschwindigkeit Vg verändern. Dadurch wird also die zugeführte Wärmemenge pro Zeiteinheit beeinflußt. Sie verhält sich direkt proportional zur Ausziehgeschwindigkeit des Stranges. Da aber der Strang nach Austritt aus der Sekundärkühlzone 2 völlig erstarrt sein soll, das heißt, das Sumpfende 4c soll sich noch im Bereich der Kühlζone 2 befinden, ist es weiterhin erforderlich, die Kühlflüssigkeitszufuhr in dieser sekundären Kühlstrecke so einzuregulieren, daß diese Bedingung erfüllt wird, wobei In den einzelnen Kühlzonen 2a, 2b und 2c die Kühlmittelzufuhr so geregelt wird, daß eine maximale Wärmeabfuhr erzielt wird« Hierbei stellt die zulässige Temperaturerhöhung αφ? Kühlflüssig keit einen Grenzwert dar.

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Beim Gießen geringerer Strangquerschnitte kann die letzte Kühlzone abgeschaltet werden. Es ist aber auch ohne weiteres möglich, daß die maximale Gießgeschwindigkeit, die sich, wie bereits erwähnt worden ist, in Nähe der Langrißgrenze des Stranges bewegen soll, nicht ausgenutzt werden kann, wenn beispielsweise bei bestimmten Stahlsorten die Sumpfspitze 4c des Stranges außerhalb des Kühlbereiches zu liegen käme. In diesem Falle muß durch Verringerung der Gießgeschwindigkeit die zugeführte Wärmemenge vermindert werden, damit die gesamte Kühlleistung der Anlage eine vollständige Erstarrung des Stranges vor Austritt aus der Sekundär-Kühlstrecke 2 ermöglicht.

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Claims (2)

Patentansprüche ' r

1. Verfahren zum Stranggießen, wobei in einem Bereich, in welchem der Strang nach Erfordernis des Werkstoffes eine vorbestimmte einen Sollwert bildende Krustendicke aufweisen soll und die Krustendicke zur Steuerung der Anlage herangezogen wird, dadurch gekennzeichnet, daß die Krustendicke im Kühlbereich der Stranggießanlage in Abhängigkeit von der Differenz der zugeführten zur abge-

^ führten Wärmemente bestimmt wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet daß die zugeführte Wärmemenge von der Ausziehgeschwindigkeit des Stranges geregelt wird.

J5. Verfahren nach den Ansprüchen 1 und/oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die abgeführte Wärmemenge durch Änderung der Kühlflüssigkeitsmenge geregelt wird.

den
P 4. Verfahren nach7Ansprüchen 1-3 oder einem derselben, dadurch gekennzeichnet, daß die mit der Kühlflüssigkeit abgeführte Wärmemenge entlang der Kühlstrecke des Stranges dem Temperaturverlauf des Stranges angepaßt wird.

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