DE1817277B1

DE1817277B1 - Process for the treatment of steel bars in continuous casting plants outside the mold

Info

Publication number: DE1817277B1
Application number: DE19681817277
Authority: DE
Inventors: Auf Nichtnennung Antrag
Original assignee: Voestalpine AG
Current assignee: Voestalpine AG
Priority date: 1968-05-29
Filing date: 1968-12-27
Publication date: 1970-11-05
Also published as: FR1598740A; AT279072B; CH480893A; ES360977A1; JPS496974B1; US3589429A; GB1238925A; SE344292B; HU162504B

Description

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Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Behänd- ten Stranges dadurch zu beseitigen, daß der Strang lung von Stahlsträngen in Stranggießanlagen außer- ■ innerhalb oder nach Austritt aus der Kokille zunächst halb der Kokille, insbesondere von vor oder nach sehr stark durch direktes Anspritzen mit Wasser oder ihrer vollständigen Durcherstarrung zu verformen- anderen geeigneten Kühlmitteln gekühlt wird, vorden Stahlsträngen. 5 zugsweise bis auf eine solche Entfernung von derThe invention relates to a method for removing the handful rope by removing the rope Treatment of steel strands in continuous casting plants outside ■ inside or after leaving the mold half of the mold, especially from before or after very strongly by direct spraying with water or their complete solidification to deform - other suitable coolants are cooled before Steel strands. 5 preferably except for such a distance from the

Bei der Durchführung von Stranggießverfahren Kokille, daß der Durchmesser des noch flüssigen von hochschmelzenden Materialien, wie Stahl, wird Sumpfes dort noch etwa gleich dem halben Durchdie in die gekühlte Kokille eingegossene Schmelze messer des Stranges beträgt und sodann, gegebenenzunächst soweit abgekühlt, daß sich eine erstarrte falls nach Einschaltung einer ungekühlten Strecke, Randzone bildet. Die erstarrte Randzone bzw. io deren Länge vorzugsweise einem Viertel des Block-Außenhaut wird nach Austreten des Stranges aus der durchmessers entspricht, von außen her kräftig, beiKokille in einer mit Sprühdüsen ausgestatteten spielsweise mit Gebläseflammen beheizt wird. Eine Sekundärkühlzone weiter gekühlt, wobei die erstarrte solche Kühl- und Heizbehandlung des Stranges führt Randzone allmählich verstärkt wird, bis schließlich jedoch zu Rissen im Strang, da dieser der Beanspruder Strang durcherstarrt ist. Bei dieser Arbeitsweise 15 chung infolge des schroffen Temperaturwechsels in ist die Randzone bzw. Außenhaut, die vom Kühl- der Strangschale nicht gewachsen ist. Durch das mittel direkt beaufschlagt wird, immer kälter als das erfindungsgemäße Verfahren werden die im Strang Stranginnere, in dem sich bis zur Durcherstarrung auftretenden Wärmespannungen hingegen bereits vor des Stranges noch ein flüssiger Kern befindet. Eintritt des Temperaturausgleichs vermindert.When performing continuous casting mold, that the diameter of the still liquid of high-melting materials such as steel, the sump is still about half the diameter there melt knife of the strand poured into the cooled mold and then given first cooled to the extent that a solidified, if after switching on an uncooled section, Forms the edge zone. The solidified edge zone or its length preferably a quarter of the block outer skin after the strand emerges from the diameter, it is strong from the outside, in the case of mold in one equipped with spray nozzles, for example, is heated with fan flames. One Secondary cooling zone further cooled, the solidified such cooling and heating treatment of the strand leading Edge zone is gradually strengthened, until finally cracks in the strand, as this is the stressor Strand is rigid. In this way of working, 15 chung as a result of the abrupt temperature change in is the edge zone or outer skin that has not grown from the cooling shell of the strand shell. By the medium is applied directly, always colder than the method according to the invention are those in the strand Inside the strand, however, in which the thermal stresses that occur up to solidification are already present the strand still has a liquid core. Entry of temperature equalization reduced.

Es ist bereits bekannt, die Kühlung in der der 20 Gemäß der Erfindung wird mit dem Temperatur-Kokille nachgeschalteten Sekundärkühlzone so zu ausgleich des Stranges vorteilhaft begonnen, sobald steuern, daß die Temperatur der Randzone vom 85 bis 95 »/0 der Strangquerschnittsfläche erstarrt Austritt des Stranges aus der Kokille bis zur voll- sind. In diesen Fällen ist die Temperatur an der ständigen Erstarrung des Kerns im wesentlichen Außenhaut etwa 950 bis 1000° C, die im flüssigen gleich bleibt, höchstens aber allmählich um etwa 25 Kern etwa 1500° C. Diese Temperatur im flüssigen 200° C absinkt. Durch diese verzögerte Kühlung Kern reicht noch aus, um während des Passierens gelingt es, die durch die Temperaturunterschiede der Temperaturausgleichszone an die erstarrte Randzwischen Randzone und flüssigem Kern auftretenden zone so viel Wärme abzugeben, daß sie sich wieder Spannungen gering zu halten, so daß die Gefahr des auf eine Temperatur erwärmt, die etwa bei 1100° C Entstehens von Rissen gering ist, wenn keine zusatz- 30 oder etwas darüber liegt.It is already known that the cooling in the 20 According to the invention is carried out with the temperature mold downstream secondary cooling zone so as to balance the strand advantageously started as soon as control that the temperature of the edge zone solidifies from 85 to 95 »/ 0 of the strand cross-sectional area Exit of the strand from the mold until they are full. In these cases the temperature is at the constant solidification of the core essentially outer skin about 950 to 1000 ° C, which in the liquid remains the same, but at most gradually by about 25 kernels about 1500 ° C. This temperature in the liquid 200 ° C drops. Due to this delayed cooling core is still sufficient to during the passage it succeeds, due to the temperature differences of the temperature equalization zone to the solidified edge between Edge zone and liquid core occurring zone give off so much heat that they are again To keep tensions low, so that the risk of being heated to a temperature which is around 1100 ° C The occurrence of cracks is small if there is no additional 30 or something above it.

liehen Spannungen durch Verformung od. dgl. auf- Das erfindungsgemäße Verfahren wird in derborrowed stresses due to deformation or the like. The method according to the invention is in the

gebracht werden; wenn jedoch der gegossene Strang, Zeichnung näher erläutert, eventuell mit noch flüssigem Kern, im unmittelbaren F i g. 1 zeigt ein Verfahrensschema;to be brought; However, if the cast strand, drawing explains in more detail, possibly with a still liquid core, in the immediate Fig. 1 shows a process scheme;

Anschluß an die Stranggießanlage weiterverarbeitet, F i g. 2 zeigt diagrammatisch den Temperaturver-Connection to the continuous caster further processed, F i g. 2 shows diagrammatically the temperature change

z. B. gebogen oder streckreduziert werden soll, ist 35 lauf im Kern und an der Außenhaut, die bekannte Steuerung des Kühlprozesses nicht aus- In F i g. 3 ist die Temperaturverteilung über denz. B. is to be bent or reduced stretch is 35 running in the core and on the outer skin, the known control of the cooling process is not excluded. 3 is the temperature distribution over the

reichend. Es hat sich gezeigt, daß in solchen Fällen Querschnitt des Stranges veranschaulicht, die Temperaturgleichmäßigkeit über den Querschnitt In F i g. 1 bedeutet 1 die gekühlte Kokille, ausreaching. It has been shown that in such cases the cross section of the strand illustrates the temperature uniformity over the cross-section in FIG. 1 means 1 the cooled mold, off

des Stranges und die daraus resultierenden Spannun- der ein gegossener Stahlstrang mit einer erstarrten gen eine erhöhte Rißanfälligkeit zur Folge haben. 40 dünnen Außenhaut austritt. Die Primärkühlung er-Die Erfindung löst die Aufgabe, einen weitgehen- folgt also im Kokillenbereich. Mit 2 ist in F i g. 1 die den Temperaturausgleich beim noch warmen Strang Sekundärkühlzone bezeichnet, in welcher der Strang zu erzielen und besteht bei einem Verfahren zur . . durch Sprühdüsen von außen gekühlt wird. An der Behandlung von Stahlsträngen in Stranggießanlagen Stelle 3 erfolgt der Abbruch der Kühlung, und der außerhalb der Kokille, insbesondere von vor oder 45 Strang tritt in die Temperaturausgleichszone ein, die nach ihrer vollständigen Durcherstarrung zu ver- mit 4 bezeichnet ist und bis zur Stelle 5 reicht. In der formenden Stahlsträngen, wobei dem aus der gekühl- Temperaturausgleichszone steigt die Temperatur der ten Kokille ausgetretenen Strang durch ein Kühl- Außenhaut des Stranges durch Wärmeabgabe vom medium eine solche Wärmemenge entzogen wird, teilweise noch flüssigen Kern wieder an. Mit 6 und 6' daß die Oberflächentemperatur des Stranges hoch- 50 ist eine hinter der Ausgleichszone angeordnete Verstens um 200° C absinkt, darin, daß der noch einen formungsanlage, insbesondere eine Streckreduzierflüssigen Kern aufweisende Stahlstrang nach Be- anlage, bezeichnet. An Stelle der Reduzieranlage endigung der Sekundärkühlung in einer Temperatur- kann auch ein Richtgerüst vorgesehen sein, ausgleichszone derart wärmeisoliert oder beheizt In F ig. 2 ist mit 7 die Temperaturverlauf kurveof the strand and the resulting stresses a cast steel strand with a solidified gene result in an increased susceptibility to cracks. 40 thin outer skin emerges. The primary cooling er-die The invention solves the problem, one that largely follows in the mold area. With 2 in FIG. 1 the the temperature equalization when the strand is still warm describes the secondary cooling zone in which the strand to achieve and consists in a method for. . is cooled from the outside by spray nozzles. At the Treatment of steel strands in continuous casting plants Point 3, the cooling is stopped, and the outside the mold, in particular from before or 45 strand occurs in the temperature equalization zone, the after it has completely solidified, it is denoted by 4 and extends to point 5. In the forming steel strands, the temperature of which rises from the cooled temperature compensation zone th mold leaked strand through a cooling outer skin of the strand by heat dissipation from medium such an amount of heat is withdrawn, partially still liquid core again. With 6 and 6 ' that the surface temperature of the strand is high drops by 200 ° C, in that the one more molding machine, especially a stretch reducing fluid Steel strand having core after planting, designated. Instead of the reduction system end of the secondary cooling in a temperature a straightening frame can also be provided, Equalization zone insulated or heated in this way. In Fig. 2 is the temperature curve with 7

wird, daß die Oberflächentemperatur des Stranges 55 im Kern und mit 8 die Temperaturverlaufkurve in beim Austritt aus der Ausgleichszone mindestens der erstarrten Außenhaut veranschaulicht. Es ist gleich hoch wie bei seinem Eintritt bleibt. ersichtlich, daß die Kerntemperatur in der Sekun-is that the surface temperature of the strand 55 in the core and with 8 the temperature curve in illustrated at least the solidified outer skin when exiting the compensation zone. It is remains the same as when it entered. it can be seen that the core temperature in the second

Nach dem erfindungsgemäßen Vorschlag wird die därkühlzone 2 und in der Temperaturausgleichsbekannte Steuerung der Sekundärkühlung, bei wel- zone 4 im wesentlichen gleich, nämlich bei 1500° C eher die Oberflächentemperatur um nicht mehr als 60 bleibt und erst ganz am Ende ein wenig absinkt. Die 200° C absinken soll, vorzeitig, d. h. vor Durch- Temperatur der Außenhaut sinkt in der Sekundärerstarrung des Stahlstranges, abgebrochen und die kühlzone 2 von etwa 1100 auf etwa 950° C ab und Möglichkeit geschaffen, daß sich die Temperatur- steigt in der Ausgleichszone durch Aufnahme der und Spannungsunterschiede über den Strangquer- vom flüssigen Kern abgegebenen Schmelzwärme wieschnitt ausgleichen, bevor der Strang zusätzlichen 65 der auf etwa 1100° C an.According to the proposal according to the invention, the därkühlzone 2 and in the temperature compensation is known Control of the secondary cooling, essentially the same for welzone 4, namely at 1500 ° C rather the surface temperature does not stay above 60 and only drops a little at the end. the 200 ° C should drop prematurely, d. H. Before the temperature of the outer skin falls in the secondary solidification of the steel strand, broken off and the cooling zone 2 from about 1100 to about 950 ° C and Possibility created that the temperature rises in the compensation zone by taking up the and tension differences across the strand cross-section - the heat of fusion given off by the liquid core equalize before the strand takes an additional 65 of to around 1100 ° C.

mechanischen Beanspruchungen, wie durch Biegen Fig. 3 erläutert die Temperaturverteilung übermechanical stresses, as illustrated by bending Fig. 3 over the temperature distribution

oder Walzen, unterworfen.wird,..Es ist zwar bekannt, den gesamten Stahlstrangquerschnitt. Der Darsteldie Temperaturunterschiede im Inneren des erstarr- lung sind die Verhältnisse bei einem quadratischenor rolling, .. It is known that the entire steel strand cross-section. The Darsteldie Temperature differences inside the solidification are the ratios for a square

Strang, der mit 9 bezeichnet ist, zugrunde gelegt. Der innere Kern 10 ist flüssig, die Außenzone 11 ist bereits durcherstarrt. Die Temperaturverteilung über den Knüppelquerschnitt beim Eintritt in die Temperaturausgleichszone, also an der Stelle 3 des Sehemas der Fig. 1, ist durch die Kurve 12 wiedergegeben. Die Temperaturverteilung am Ende der Temperaturausgleichszone, also an der Stelle 5 des Schemas der Fig. 1, ist mit 13 bezeichnet. Bei einer Variante des anmeldungsgemäßen Verfahrens, bei welcher die Temperaturausgleichszone zusätzlich beheizt wird, was durch Anordnung von Brennern, Induktionseinrichtungen oder durch Widerstandserwärmung erfolgen kann, würde die Temperaturverteilung an der Stelle 5 der Kurve 14 entsprechen. Es ist also beim Vergleich der Kurven 12 mit 13 bzw. 12 mit 14 zu sehen, daß nach Passieren der Temperaturausgleichszone der Strang mit Ausnahme eines kleinen Bereichs im Kern eine sehr gleichmäßige Temperaturverteilung aufweist.Strand, which is denoted by 9, is based. The inner core 10 is liquid, the outer zone 11 is already stiffened. The temperature distribution over the billet cross-section when entering the temperature equalization zone, that is, at point 3 of the diagram in FIG. 1, is represented by curve 12. The temperature distribution at the end of the temperature equalization zone, i.e. at point 5 of the The scheme of FIG. 1 is denoted by 13. At a Variant of the method according to the application in which the temperature equalization zone is additionally heated becomes what by the arrangement of burners, induction devices or by resistance heating can take place, the temperature distribution at point 5 would correspond to curve 14. When comparing curves 12 with 13 or 12 with 14, it can be seen that after passing the Temperature equalization zone of the strand with the exception of a small area in the core a very even one Has temperature distribution.

Durch das erfindungsgemäße Verfahren wird also ein weitgehender Ausgleich der Temperaturspannungen erzielt; die Rißanfälligkeit bei einer an das Stranggießverfahren anschließenden technologischen Weiterverarbeitung, wie Biegen und Streckreduzieren, wird vermindert und die Qualität der Erzeugnisse verbessert.The method according to the invention thus largely compensates for the temperature stresses achieved; the susceptibility to cracks in a technological process that follows the continuous casting process Further processing, such as bending and stretch reduction, is reduced and the quality of the products is reduced improved.

Claims

Patent claims:

J. Process for the treatment of steel strands in continuous casting plants outside the mold, in particular of steel strands to be deformed before or after their complete solidification, wherein the strand emerging from the cooled mold is passed through a cooling medium such amount of heat is withdrawn that the surface temperature of the strand at most drops by 200 ° C, characterized by that the steel strand, which still has a liquid core, is in a temperature equalization zone after the secondary cooling has ended is so heat insulated or heated that the surface temperature of the strand during Exit from the compensation zone remains at least the same as when it entered.

2. The method according to claim 1, characterized in that with the temperature compensation of the strand is started as soon as 85 to 95% of the strand cross-sectional area has solidified.

1 sheet of COPY drawings