DE1817277C - Verfahren zur Behandlung von Stahl strängen in Stranggießanlagen außerhalb der Kokille - Google Patents

Description

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Die Erfindung betrifft ein Verfuhren zur Dohand- ten Stranges dadurch zu beseitigen, daß der Strang

lung von Siahlstrlingen in Stranggießanlagen außer- innerhalb oder nach Austritt aus der Kokille zunächst

halb dor Kokille, insbesondere von vor oder nach sehr stark durch direktes Anspritzen mit Wasser oder

ihrer vollstlindigcn Durcherstarrung zu verformen- anderen geeigneten Kühlmitteln gekühlt wird, vorclen Stiihlsirllngen, . s zugsweise bis auf eine solche Entfernung von der

Bel dor Durchführung von Stranggießverfahren Kokille, daß der Durchmesser des noch flüssigen von hochschmelzendcn Materialien, wie Stahl, wird Sumpfes dort noch etwa gleich dem halben Durehdie in die geklihlte Kokille eingegossene Schmelze messer des Stranges betrügt und sodann, gegebcnenzunlichst soweit abgekühlt, daß sich eine erstarrte falls nach Einschaltung einer ungeklihlten Strecke, Randzone bildet. Die erstarrte Randzone bzw. io deren Lunge vorzugsweise einem Viertel des Block-Außenhaut wird nach Austreten des Stranges aus der durchmesse« entspricht, von außen her kriiftig, beiKokille in einer mit Sprllhdlisen ausgestatteten spielsweise mit Gebläseflammen beheizt wird. Eine Sekundiirkühlzone 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.

Es ist bereits bekannt, die Kühlung in der der ao Gemäß der Erfindung wird mit dem Temperatur-Kokille nachgeschalteten SekundärkUhlzone so zu ausgleich des Stranges vorteilhaft begonnen, sobald steuern, daß die Temperatur der Randzone vom 85 bis 95 °/o 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 35 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.

liehen Spannungen durch Verformung od. dgl. auf- Das erfindungsgemäße Verfahren wird in der

gebracht werden; wenn jedoch der gegossene Strang, Zeichnung näher erläutert,

eventuell mit noch flüssigem Kern, im unmittelbaren F i g. 1 zeigt ein Verfahrensschema;

Anschluß an die Stranggießanlage weiterverarbeitet, F i g. 2 zeigt diagrammatisch den Temperaturverz. 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 den

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, aus

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- 5» ist eine hinter der Ausgleichszone angeordnete Ver-

stens um 2Gv/^J C absinkt, darin, daß der noch einen formungsanlage, insbesondere eine Streckreduzier-

flüssigen 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 i g. 2 ist mit 7 die Temperaturverlaufkurve

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-

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 kühlzone2 von etwa 1100 auf etwa 950⁰C 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.

mechanischen Beanspruchungen, wie durch Biegen Fig. 3 erläutert die Temperaturverteilung über

oder Walzen, unterworfen wird. Es ist zwar bekannt, den gesamten Stahlstrangquerschnitt. Der Darstel-

die Temperaturunterschiede im Inneren des erstarr- lung sind die Verhältnisse bei einem quadratischen

Claims (2)

1. Strang, der mit 9 bezeichnet ist, zugrunde gelegt. Der innere Kern IO ist flussig, die AuUenzuno Il ist bereits durcherstarrt. Die Temperatur verteilung Über den Knllppclquorschnitt beim Ein'.ritt in die TemponUurausglelchszoiie, also an der Stelle 3 des Sehe- S mos der Fig. I, 1st durch dip Kurve IZ wiedergegeben, Die Temperaturverteilung um Ende der Temperaturuusgleichszonc, also an der Stelle S des Schemas der PIg. 1, ist mit 13 bezeichnet, Bei einer Variante des numeldungsgemllßen Verfahrens, bei to welcher die Temporaturausglelchszone zusätzlich beheizt wird, was durch Anordnung von Brennern, Induktionseinrichtungen oder durch Widerstandserwärmung erfolgen kann, würde die Temperaturverteilung an der Stelle S der Kurve 14 entsprechen, is 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 autweist.

   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 venmmlcrt und die QualiUU der Erzeugnisse verbessert.

   PalentunsprUchc:
   1. Verfahren mi Behandlung von ätahhtrUn-

   ao durch ein

   um Z(HJ" KJ, absinkt, dadurch gekennzeichnet, daß der noch einen flüssigen Kern aufweisende SSahlstrang nach Beendigung der Sekundärkühlung in einer Temperaturausglcichszone derart wanneisoliert oder beheizt wird, daß die Obcrflächcntcmpcratur des Stranges beim Austritt aus der Ausglcichszonc mindestens gleich hoch wie bei seinem Eintritt bleibt.
2. 2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurclt gekennzeichnet, daß mit dem Temperaturausgleich des Stranges begonnen wird, sobald 85 bis 95 »/₀ der Strangquerschnittsiläche erstarrt sind.

   Hierzu 1 Blatt Zeichnungen