DE19852275A1

DE19852275A1 - Anlage und Verfahren zum Bandgießen

Info

Publication number: DE19852275A1
Application number: DE1998152275
Authority: DE
Inventors: Fritz-Peter Pleschiutschnigg
Original assignee: SMS Schloemann Siemag AG; Schloemann Siemag AG
Current assignee: SMS Siemag AG
Priority date: 1998-11-13
Filing date: 1998-11-13
Publication date: 2000-05-25
Anticipated expiration: 2018-11-14
Also published as: DE19852275C2

Abstract

Um bekannte Bandgießanlagen, umfassend ein Zuführsystem (1) zum Aufbringen von flüssigem Metall (9), insbesondere einer Stahlschmelze, auf ein um Umlenkrollen (12) laufendes Transportband (2), Gießformteile zur Formgebung der Bandschmalseiten, ein dem Transportband nachgeordnetes Walzgerüst (6) sowie Kühleinrichtungen (3, 4, 7), weiterzubilden, so daß die Kantenqualität der Bänder gesteigert werden kann bei gleichzeitiger Verschleißminderung der Gießformteile, sollen die Gießformteile (13) zur Formgebung der Bandschmalseiten mit dem Transportband (2) mitlaufen.

Description

Die Erfindung betrifft eine Anlage zum Bandgießen, umfassend ein Zuführsystem zum Aufbringen von flüssigem Metall, insbesondere einer Stahlschmelze, auf ein um Umlenkrollen laufendes Transportband, Gießformteile zur Formgebung der Bandschmalseiten, ein dem Transportband nachgeordnetes Walzgerüst sowie Kühleinrichtungen. Die Erfindung betrifft auch ein Verfahren zum Gießen eines Bandes mit der genannten Anlage.

Neben der konventionellen Herstellung von Stahlband ausgehend von einer Bramme der Abmessung 150-300 × 300-2600 mm in einer Warmbreitband walzanlage ist im letzten Jahrzehnt zusätzlich das Dünnbrammengießen getreten, bei dem Dünnbrammen der Abmessung 40-50 × 800-1600 mm direkt zu Bän dern gewalzt werden.

Bei der Tendenz, das zu walzende Gut stetig flacher zu gießen, ist das (Vor)- Bandgießverfahren oder Direct-Strip-Casting (DSC) sowie das Bandgießen mit einem Twin Roller bekannt geworden. Bei dem Twin-Roller-Verfahren wird der flüssige Stahl zwischen zwei Rollen, die die Kokille bilden, eingebracht und senk recht unterhalb der Rollen ausgebracht.

Beim Direct-Strip-Casting wird flüssiger Stahl durch ein Zuführsystem mit entspre chend ausgebildeter Düse auf ein umlaufendes, von unten mit Wasser gekühltes Transportband aufgegeben. Angetrieben und geführt wird das Transportband durch zwei Umlenkrollen. Die auf das Transportband aufgebrachte Schmelze er starrt noch im Bereich der Primärkühlung vollständig. Nach der Erstarrung läuft das Band zum Inline-Walzen in Walzgerüste ein. Nach dem Inline-Walzen und der nachgeschalteten Tertiärkühlung wird gehaspelt.

Die Gießform setzt sich in einem derartigen Verfahren aus dem Transportband und für die Formgebung der Bandschmalseiten aus fest installierten Kokillenflä chen zusammen. Während das Transportband abläuft, sind beiden Kokillenflächen für die Bandschmalseiten starr und erstrecken sich längs des Transportbandes. Diese Konstruktion bedingt zum einen einen hohen Verschleiß der Kokillenflä chen, zum anderen weist das Gießprodukt rauhe und mit Rissen versehene Band kanten auf.

Dies macht einerseits die Besäumung des gegossenen Bandes notwendig und bedeutet einen Ausbringverlust von 5-10%. Andererseits müssen die Kokillenflä chen häufig ersetzt werden, was die Betriebskosten erhöht.

Ausgehend von diesem Stand der Technik liegt der Erfindung die Aufgabe zu grunde, bekannte Bandgießanlagen weiterzubilden, wobei die Kantenqualität der Bänder gesteigert werden soll bei gleichzeitiger Verschleißminderung der Kokil lenteile.

Diese Aufgabe wird mittels der Anlage mit den Merkmalen des Anspruchs 1 sowie nach dem Verfahren mit den Merkmalen des Anspruchs 12 gelöst. Vorteilhafte Ausführungsformen sind in den Unteransprüchen offenbart.

Grundgedanke der Erfindung ist es, daß die Mittel zur Formgebung der Band schmalseiten mit dem Transportband mitlaufen und nicht mehr starr seitlich ober halb des Transportbandes angeordnet sind. Die Formgebungsmittel für die Band schmalseiten sind als zwei Endlosgießformen ausgebildet, die ebenfalls um die Umlenkrollen rotieren und die in ihrem Abstand zueinander zur Einstellung der gewünschten Gießformbreite veränderlich sind. Weil die beiden Endlosgießformen mit dem Transportband mitlaufen, werden die Kantenbereiche des Bandes im noch nicht erstarrten Bereich und während des Erstarrungsprozesses unterstützt, was zu einer fehlerfreien Bandkante des Gießproduktes führt. Ebenfalls können die Standzeiten der Kokillenflächen für die Schmalseiten des Bandes erhöht wer den. Dies wirkt sich vorteilhaft auf eine Senkung der Betriebskosten aus.

Die Endlosgießformen setzen sich vorzugsweise aus einzelnen Segmenten zu sammen, um somit eine Umlenkung der Endlosgießform um die Umlenkrollen zu erleichtern und Schädigungen durch Zugbeanspruchung zu vermeiden.

Die einzelnen Segmente sind in einer bevorzugten Ausführungsform mit dem Transportband verbunden. Es sind mechanische Verbindungen oder Verbindun gen unter Ausnutzung von Magnetkraft denkbar, wobei sich die Verbindungen dem Krümmungsradius der Transportwalzen anpassen können, ohne überdehnt zu werden.

Es empfiehlt sich, daß die einzelnen Segmente zur Abdichtung gegenüber der erstarrenden Schmelze ineinandergreifen. Dies wird in einer ersten Ausführungs form mittels Überlappungsmitteln erreicht, die jedes Segment aufweist. In einer zweiten Ausführungsform sind die jeweiligen Segmente entsprechend einer Nut- Feder-Verbindung mit ihrem benachbarten Segment ausgebildet.

Vorteilhafterweise ist neben der Primärkühlung in Form einer Spritzvorrichtung eine weitere Vorrichtung vorgesehen zur Kühlung des rücklaufenden Transport bandes einschließlich der mitlaufenden Segmentbänder.

Vorzugsweise bestehen die erfindungsgemäß mitlaufenden Segmentbänder aus metallischen Materialien mit hoher Wärmeleitfähigkeit, wie Kupfer.

Mit dem erfindungsgemäßen Verfahren ist es möglich, Bänder mit einer Breite von 300 und 3500 mm zu gießen bei einer Gießgeschwindigkeit bis zu 100 m/min be trägt und einer Enddicke der Bänder von 3 bis 20 mm.

Weitere Einzelheiten und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus den Ansprüchen und der nachfolgenden Beschreibung. Hierbei zeigen

Fig. 1 eine schematische Seitenansicht einer Anlage zum Bandgießen mit erfindungsgemäßen Formgebungsmitteln für die Bandschmal seiten;

Fig. 2 eine schematische Draufsicht der Anlage nach Fig. 1;

Fig. 3 die Schnittansicht A-A' der Fig. 2 nach einer ersten Ausfüh rungsform des Segmentbandes

Fig. 4 die Schnittansicht A-A' der Fig. 2 nach einer zweiten Ausfüh rungsform des Segmentbandes

Fig. 5 die Ausschnittansicht B der Fig. 2 nach der ersten Ausführungs form des Segmentbandes;

Fig. 6 die Ausschnittansicht B der Fig. 2 nach der zweiten Ausfüh rungsform des Segmentbandes.

Fig. 7 eine schematische Seitenansicht einer Anlage zum Bandgießen mit Formgebungsmitteln für die Bandschmalseiten nach dem Stand der Technik;

Fig. 8 eine schematische Draufsicht der Anlage nach Fig. 7.

Eine Bandgießanlage oder Anlage zum Direct-Strip-Casting setzt sich im wesentli chen aus einem Zuführsystem 1 für flüssigen Stahl 10, einem endlosen Transport band 2 mit Primärkühleinrichtung 3 sowie eine sich anschließende Zone zur Se kundärkühlung 4 des Bandes oder Strips 5 von bestimmter Dicke, einer Inline- Walzeinrichtung 6, die aus einem Warmwalzwerk mit mindestes einem Gerüst be steht, sowie einer Zone zur Tertiärkühlung 7 mit nachfolgender Haspeleinrichtung 8 zusammen (vgl. Fig. 7 und 8). In diesem Zusammenhang wird das Trans portband 2 auch als Wanderkokille bezeichnet. Das Zuführsystem 1 wird mittels einer Gießpfanne 9 gespeist.

Nach den Fig. 1 und 2 wird mittels des Zuführsystems 1 über eine entspre chend geometrisch geformte Düse 11 Schmelze 10 entsprechend der Breite des gewünschten Gießproduktes auf das umlaufende Transportband 2 gegeben. An getrieben und geführt wird das Transportband 2 durch zwei Umlenkrollen 12. Die auf das Transportband aufgebrachte Schmelze erstarrt noch im Bereich der Pri märkühlung 3 vollständig. Der Abstand der beiden Umlenkrollen 12 entspricht da her der Kokillenlänge, in Fig. 2 mit C gekennzeichnet.

Erfindungsgemäß sind an beiden Seiten des Transportbandes 2 mitlaufende Endlosgießformen 13 als Formgebungsmittel für die Bandschmalseiten vorgese hen, wobei der Abstand der beiden Endlosgießformen 13 voneinander entspre chend der gewünschten Breite des Gießproduktes eingestellt werden kann. Die Endlosgießformen 13 dienen als Begrenzungsfläche in Breitenrichtung. Sie setzen sich in einer bevorzugten Ausführungsform aus einer Vielzahl von einzelnen Seg menten 14 zusammen, die einzeln auf dem Transportband 2 befestigt sind.

Zur Kühlung läuft das Transportband 2 mit den mitlaufenden Endlosgießformen 13 für die Bandschmalseiten 11 durch einen Behälter 15 mit Kühlflüssigkeit. Alternativ kann eine Spritzkühlung vorgesehen sein.

Die Fig. 3 und 4 verdeutlichen unterschiedliche Verbindungsarten der einzel nen Segmente 14 auf dem Transportband 2. Jeweils auf der linken Seite ist eine mechanische Verbindung 16, beispielsweise in Form eines verriegelbaren Bolzens 17, zwischen einem einzelnen Segment 14 und dem Transportband 2 dargestellt. Auf der rechten Seite ist mit 18 eine magnetische Verbindung verdeutlicht. Mittels dieser Verbindungen 16, 18 können sich die Segmente 14 dem Krümmungsradius der Transportwalzen während es Umlaufs um die Umlenkrollen 12 anpassen.

Fig. 3 zeigt das Segmentband nach einer ersten Ausführungsform in der Schnitt darstellung A-A' der Fig. 2, wobei Fig. 5 dies in vergrößerter Draufsicht darstellt. Die Einzelsegmente 14 sind mit sich überlappenden Bereichen 19 an ihrer Kon taktstelle zu dem erstarrenden Band versehen, um eine gute Abdichtung gegen über dem erstarrenden Stahl zu gewährleisten.

Der gleiche Effekt wird mittels der zweiten Ausführungsform der Gestaltung der Segmentteile erreicht, indem diese nach dem Feder-Nut-System 20 ineinander greifen (vgl. Fig. 4 und 6).

Die Fig. 7 und 8 zeigen zum Vergleich eine Anlage mit herkömmlichen Form gebungsmitteln 21 für die Schmalbandseiten. Diese sind einstückig gefertigt und oberhalb des Transportbandes 2 bündig mit dessen Oberfläche auf einer separa ten Vorrichtung fest installiert. Die Formgebungsmittel sind starr, während das Transportband die Wanderkokille bildet. Es wird deutlich, daß die Transportband breite 22 größer ist als der Abstand der Kokillenteile 21 und somit der Band- bzw. Stripbreite 23.

Bezugszeichenliste

1

Zuführsystem

2

horizontal angeordnetes Transportband

3

Spritzkühl- bzw. Primärkühleinrichtung

4

Sekundärkühlzone

5

gegossenes Band oder Strip

6

Inline-Walzeinrichtung

7

Tertiärkühlzone

8

Haspeleinrichtung

9

Gießpfanne

10

flüssiger Stahl

11

Düse

12

Umlenkrollen

13

mit dem Transportband mitlaufende Endlosgießformen zur Formgebung für die Bandschmalseiten

14

Segmente

15

Kühlbehälter

16

mechanische Verbindung der Einzelsegmente mit horizontal angeordnetem Transportband

17

Bolzen

18

magnetische Verbindung der Einzelsegmente mit dem horizontal angeord neten Transportband

19

Einzelsegmente mit Überlappungsmitteln

20

Einzelsegmente in Verbindung untereinander nach Feder-Nut-Prinzip

21

Formgebungsmittel für Bandschmalseiten nach Stand der Technik

22

Transportbandbreite

23

Bandbreite

Claims

1. Anlage zum Bandgießen, umfassend ein Zuführsystem zum Aufbringen von flüssigem Metall, insbesondere einer Stahlschmelze, auf ein um Umlenkrol len laufendes Transportband, Gießformteile zur Formgebung der Bandschmalseiten, ein dem Transportband nachgeordnetes Walzgerüst sowie Kühleinrichtungen, dadurch gekennzeichnet, daß die Gießformteile (13) zur Formgebung der Bandschmalseiten mit dem Transportband (2) mitlaufen.

2. Anlage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Gießformteile als zwei um die Umlenkrollen rotierende Endlosgieß formen (13) ausgebildet sind, wobei diese in ihrem Abstand zueinander zur Einstellung der gewünschten Gießformbreite veränderlich sind.

3. Anlage nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Endlosgießformen (13) sich aus einzelnen Segmenten (14) zusam mensetzen.

4. Anlage nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die einzelnen Segmente (14) mit dem Transportband (2) lösbar verbun den sind.

5. Anlage nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Verbindung mechanisch oder magnetisch erfolgt.

6. Anlage nach Anspruch 3 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die einzelnen Segmente (14) ineinandergreifen zur Abdichtung gegen über der erstarrenden Schmelze.

7. Anlage nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die jeweiligen Segmente Mittel zur Überlappung (19) mit dem jeweils benachbarten Segment aufweisen.

8. Anlage nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die jeweiligen Segmente entsprechend einer Nut-Feder-Verbindung (20) mit ihrem benachbarten Segment ausgebildet sind.

9. Anlage nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß eine Kühlvorrichtung (15) vorgesehen ist zur Kühlung des rücklaufenden Transportbandes (2) einschließlich der mitlaufenden Endlosgießformen (13).

10. Anlage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Formgebungsmittel aus Metallen, vorzugsweise aus Stahl oder Kupfer, bestehen.

11. Anlage nach den Ansprüchen 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, das das Transportband (2) horizontal verläuft.

12. Verfahren zum Gießen eines Bandes in einer Anlage nach den Ansprüchen 1 bis 11, wobei flüssiges Metall, insbesondere eine Stahlschmelze, auf ein horizontal, um Umlenkrollen laufendes Transportband entsprechend der Breite des ge wünschten Bandes aufgebracht wird, nach der Erstarrung einem Walzschritt unterzogen und anschließend aufgecoilt wird, dadurch gekennzeichnet, daß die Schmelze (9) auf das Transportband (2) und zwischen zwei mitlau fende Endlosgießformen (13) zur Formgebung der Bandschmalseiten gegos sen wird.

13. Verfahren nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß Breite der gegossenen Bänder zwischen 300 und 3500 mm liegt, die Gießgeschwindigkeit bis zu 100 m/min beträgt und die Bänder ein Enddicke von 3 bis 20 mm aufweisen.