DE2733276C2 - - Google Patents

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DE2733276C2
DE2733276C2 DE2733276A DE2733276A DE2733276C2 DE 2733276 C2 DE2733276 C2 DE 2733276C2 DE 2733276 A DE2733276 A DE 2733276A DE 2733276 A DE2733276 A DE 2733276A DE 2733276 C2 DE2733276 C2 DE 2733276C2
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Hasse Fredriksson
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    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B21MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
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    • B21B13/00Metal-rolling stands, i.e. an assembly composed of a stand frame, rolls, and accessories
    • B21B13/22Metal-rolling stands, i.e. an assembly composed of a stand frame, rolls, and accessories for rolling metal immediately subsequent to continuous casting, i.e. in-line rolling of steel

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Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Verhinderung des Ent­ stehens von Seigerungen beim Stranggießen gemäß dem Oberbe­ griff des Anspruchs 1.
Bei Stranggießen von Stählen mit hohem Kohlenstoffgehalt, z. B. Kugellagerstählen, Schnellarbeitsstählen und auch anderer Stähle mit hohem Kohlenstoffgehalt, treten ausgeprägte Karbid­ seigerungen auf, die das Material für viele Anwendungsgebiete ungeeignet machen. Derselbe Typ von Karbidseigerungen kann auch beim Gießen dieser Stähle in herkömmlichen Kokillen sowie bei ESR-Umschmelzung mit hohen Schmelzgeschwindigkeiten ent­ stehen.
Die Karbidseigerungen entstehen während des Erstarrens der inneren Teile eines Blockes, wo sich aufgrund der großen Erstarrungsintervalle der Stähle relativ dicke Zonen von halb­ erstarrtem Material bilden. In diesen Zonen formen Dendriten ein poröses Netz aus erstarrtem Material mit niedrigerem Koh­ lenstoffgehalt und mit geringerem Gehalt von Verunreinigungen, als sie durchschnittlich im Material vorkommen. In den Zwischen­ räumen zwischen den Dendriten liegen somit Restschmelzen mit höheren Kohlenstoffgehalten. Während des Erstarrens schrumpft das Material. Es tritt sowohl eine Erstarrungsschrumpfung von ca. 4% als auch eine Abkühlungsschrumpfung in bereits erstarr­ tem Material ein.
Das Material erstarrt von den Außenoberflächen einwärts zur Materialmitte. Infolgedessen gibt es während des Erstarrens mehrere Erstarrungsfronten, die zur Mitte des Materials wach­ sen. Beim Stranggießen bewegt sich ferner ein Strang mit nicht erstarrtem Material im Zentrum von einer Kokille nach unten. Je nach der Abmessung des Stranges und seiner Gießgeschwindig­ keit verändert sich die Erstarrungszone, d. h. der Bereich mit halberstarrtem Material, in Längsrichtung des Stranges sowohl hinsichtlich ihrer Länge als auch anderer Abmessungen. Wenn die Erstarrungszone eine ungünstige Form hat, d. h. wenn sie lang und dick ist, entstehen zwischen Erstarrungsfronten, die aufeinandertreffen, starke Spannungen. Diese Spannungen ent­ stehen dadurch, daß die Außenflächen des Stranges erstarrt sind und nur aufgrund von Abkühlungsschrumpfung schrumpfen, während das Innere des Stranges aufgrund der größeren Erstar­ rungsschrumpfung schrumpft. Diese Spannungen bewirken, daß die Fronten sich voneinander trennen. Aufgrund der Schrumpfung entsteht ein Unterdruck, der die Schmelze durch das poröse halberstarrte Material niedersaugt. Diese Schmelze wird mit Verunreinigungen und Legierungsstoffen angereichert, was die Bildung großer Karbidseigerungen in der Mitte des Stranges zur Folge hat. Bei allen Legierungen mit großen Erstarrungs­ intervallen herrschen entsprechende Verhältnisse und geben Anlaß zu Seigerungen.
Wenn die Erstarrungszone lang ist und das Material in zentralen Teilen des Stranges erstarrt und schrumpft, müssen relativ große Materialtransporte von Schmelze zu dem halberstarrten Bereich geschehen. Infolgedessen entstehen kräftige Makrosei­ gerungen, die in der mittleren Partie Poren und Risse bilden. Es ist bekannt, daß beim Stranggießen Karbidseigerungen dadurch vermindert werden können, daß das Gießen sehr langsam ausge­ führt wird. Dabei muß die Gießgeschwindigkeit jedoch so stark gesenkt werden, daß der Prozeß unwirtschaftlich wird.
Ein Verfahren der im Oberbegriff des Anspruchs 1 genannten Gattung ist aus der DE-OS 25 52 635 bekannt. Bei diesem Ver­ fahren ist zur Verminderung der Seigerungen vorgesehen, daß der Gußstrang im Bereich des Sumpfes, an dem die Erstarrungs­ front des Materials verläuft, durch zwei in Abstand in Längs­ richtung des Stranges angeordnete Walzenpaare in zwei Schritten in seinem Querschnitt reduziert wird.
Auch aus der DE-OS 24 44 443 ist es bereits bekannt, den Guß­ strang im Bereich der Spitze des Sumpfes mit einem Walzenpaar in seinem Querschnitt zu reduzieren, um die Seigerungsneigung zu vermindern.
Nach den beiden genannten Veröffentlichungen des Standes der Technik erfolgt also die Querschnittsreduzierung nur im Be­ reich des Sumpfendes, wobei es sich in der Praxis zeigt, daß dabei nicht im gesamten Strang Seigerungen vermieden werden können, da bereits im Bereich der Kokillenaustrittsöffnung und der Walzstelle ein Teil des noch geschmolzenen Metalls innerhalb des Strangs vor den Walzen nach unten transportiert worden ist, um die Erstarrungsschrumpfung in diesem Bereich aufzunehmen. Es lassen sich daher mit diesen bekannten Ver­ fahren weder Mikro- noch Makroseigerungen über den gesamten Querschnitt des Gußstrangs hinweg vermeiden, sondern lediglich im mittleren Bereich.
Die der Erfindung zugrundeliegende Aufgabe besteht darin, ein Verfahren der im Oberbegriff des Anspruchs 1 genannten Gattung zu schaffen, mit dem Seigerungen über den gesamten Querschnitt des Gußstrangs hinweg vermieden werden können.
Gemäß der Erfindung wird diese Aufgabe durch die im Anspruch 1 genannten Merkmale gelöst.
Diese erfindungsgemäße Verfahrensführung beruht auf dem Grundgedanken, Seigerungen beim Stranggießen dadurch zu ver­ meiden, daß der Strang während des gesamten Erstarrungsvor­ gangs derart plastisch verformt wird, daß die Querschnitts­ fläche des Stranges über die gesamte Erstarrungsstrecke hinweg jeweils im wesentlichen entsprechend der Erstarrungsschrumpfung reduziert wird. Auf diese Weise wird ein Aufwärts- oder Ab­ wärtstransport der Schmelze im Erstarrungsbereich verhindert. Wesentlich ist dabei, daß der Strang beginnend mit dem Aus­ tritt aus der Kokille bis an diejenige Stelle hin, an der er völlig erstarrt ist, schrittweise aufeinanderfolgend ver­ formt wird.
Mit der Verhinderung des Aufwärts- bzw. Abwärtstransports der Schmelze ist gemeint, daß der noch geschmolzene Bereich des Strangs daran gehindert wird, sich innerhalb des Strangs in Längsrichtung zu bewegen. Der Schmelzbereich wird also in Längsrichtung des Stranges ortsfest gehalten, bis sich die gesamte Schmelze verfestigt hat.
Um dies zu erreichen, muß der Strang notwendigerweise be­ ginnend gerade unterhalb der Kokille bis hin zu derjenigen Stelle deformiert werden, an der der Strang über seinen ge­ samten Querschnitt hinweg erstarrt ist.
Der Erfindung liegt also die Erkenntnis zugrunde, daß zur Vermeidung von Seigerungen sichergestellt werden muß, daß sich der noch geschmolzene Bereich innerhalb des Strangs relativ zum bereits verfestigten Teil nicht bewegen kann. Dabei ist zu beachten, daß beim Abkühlen des Strangs das Schrumpfen der erstarrten Teile aufgrund der Temperaturab­ nahme in Abhängigkeit vom Schrumpfungskoeffizienten und dem Temperaturgradienten erfolgt, wobei das Produkt dieser Größe der Oberflächenabnahme der abkühlenden Bereiche proportional ist. Diese Schrumpfung ist viel kleiner als die Erstarrungs­ schrumpfung an der Erstarrungsfront, die ebenfalls dem Pro­ dukt des Schrumpfungskoeffizienten, des Temperaturgradienten und der Fläche der Erstarrungsfront proportional ist. Im Sinne des Erfindungsgedankens muß also angestrebt werden, daß die Flächenschrumpfung der Erstarrungsfront nicht größer ist als die Oberflächenschrumpfung eines erstarrenden Volumen­ bereichs zuzüglich der Oberflächenverminderung durch die in auf­ einanderfolgenden Schritten erfolgende Querschnittsreduzierung an dem entsprechenden Volumenbereich. Bei Erfüllung dieser Be­ dingung ist sichergestellt, daß kein Materialtransport im ge­ schmolzenen Bereich auftritt. Es ist also erfindungsgemäß erfor­ derlich, die Oberfläche des Strangs durch mechanische Reduktion derart zu vermindern, daß die vorstehend erläuterte Bedingung erfüllt wird, so daß die Erstarrungsschrumpfung durch eine schrittweise Verminderung der Querschnittsfläche, entsprechend dem kontinuierlich über die Länge hinweg ablaufenden Erstar­ rungsvorgang, jeweils in etwa kompensiert wird. Wenn dabei der Strang im geringeren Maße, als es der jeweiligen Erstarrungs­ schrumpfung entspricht, deformiert wird, wird der verfestigte Strang im Mittelbereich ein Übermaß an Legierungselementen enthalten. Wenn andererseits der Strang stärker deformiert wird, als es der jeweiligen Schrumpfung entspricht, wird der Mittelteil des Stranges weniger Legierungselemente enthalten.
Es ist somit von erheblicher Bedeutung, daß die Querschnitts­ fläche des Strangs in mehreren aufeinanderfolgenden Schritten reduziert wird, wobei jedoch in jedem einzelnen der Reduzie­ rungsschritte die Querschnittsverminderung kleiner ist als die gesamte erforderliche Querschnittsreduzierung.
Die Erfindung wird nachstehend unter Bezugnahme auf die Zeichnungwn näher beschrieben, in denen
Fig. 1 und 2 Längsschnitte durch einen Strang und eine zuge­ hörige Kokille sind,
Fig. 3 ein Längsschnitt durch einen Strang und eine zugehörige Kokille sowie eine Vorrichtung zur Bewirkung der plastischen Verformung des Stranges ist,
Fig. 4-6 je ein Längsschnitt eines Stranges während der plastischen Bearbeitung sind,
Fig. 7 ein Längsschnitt eines solchen Stranges ist,
Fig. 8-9 je ein Querschnitt eines Stranges in veschiedenen Erstarrungsphasen sind, und
Fig. 10 ein Längsschnitt eines Stranges ist.
Die Entstehung von Saugungen, Spannungen und Rissen in einem halberstarrten Bereich hängt von der Form der Erstarrungszone ab. Fig. 1 zeigt eine Erstarrungszone, die hinsichtlich Sau­ gungen, Spannungen und Rissen eine günstige Form hat, da das halberstarrte Material 2 eine geringe Erstreckung in vertikaler Richtung in Fig. 1, d. h. in Längsrichtung des Stranges, hat. Das halberstarrte Material 2 ist von geschmolzenem Material 1 und erstarrtem Material 3 umgeben. Eine Kokille 4 umgibt den Strang 1, 2, 3. Bei Stranggießen mit sehr niedriger Geschwindig­ keit, bei normalem ESR-Umschmelzen sowie bei Gießen eines dicken, kurzen Blockes entsteht eine Erstarrungszone der in Fig. 1 gezeigten Form. Fig. 2 zeigt eine Erstarrungszone von ungünstiger Form, da das halberstarrte Material 2 eine große vertikale Erstreckung hat. Diese Art von Erstarrungszone ergibt sich bei normalem und schnellem Stranggießen, bei ESR-Umschmel­ zung mit hoher Geschwindigkeit sowie bei Gießen eines langen, schmalen Blockes. Wenn ein durch normales oder schnelles Strang­ gießen gegossenes Material, siehe Fig. 2, in der Mitte schrumpft, geschehen relativ große Materialtransporte von Schmelze 1 aufwärts und abwärts, in Fig. 2 aufgrund des re­ lativ großen Bereiches mit halberstarrtem Material. Infolgedes­ sen entstehen, wie bereits erwähnt, starke Seigerungen über einen größeren Bereich, sog. Makroseigerungen, die Anlaß zu Poren und Rissen in der Mittenpartie geben. Der mit Bezug auf Fig. 2 beschriebene Vorgang ist der bei Stranggießen normale. Die Gießgeschwindigkeit ist dabei so hoch, daß die Erstarrungs­ zone relativ lang wird. Die obige bekannte Technik zur Ver­ hütung von Karbidseigerungen besteht in langsamem Gießen mit Bildung einer kleineren Erstarrungszone gem. Fig. 1. Dies ist jedoch ein wirtschaftlich unvorteilhaftes Verfahren.
Gemäß der vorliegenden Erfindung wird der Strang plastisch so verformt, daß die Querschnittseinschnürung im wesentlichen der Erstarrungsschrumpfung im Material entspricht oder etwas größer ist als sie. Vorzugsweise wird dabei so verfahren, daß die plastische Verformung des Stranges dabei im wesentlichen dort erfolgt, wo der Strang sowohl aus halberstarrtem als auch er­ starrtem Material besteht. Wenn die zentralen Teile erstarren, und dieses Material erstarrungsschrumpft, wird der Strang einer reduzierenden Bearbeitung ausgesetzt, so daß seine Quer­ schnittsfläche zu einer Abmessung vermindert wird, die der Fläche eines erstarrten und ganz zusammengeschweißten Materi­ ales über den Querschnitt des Stranges entspricht. Aufgrund dieses Verfahrens kann keine Schmelze in das halberstarrte Material 2 niedergesaugt werden. Das Entstehen von Makroseige­ rungen wie auch die Bildung von Poren und Rissen in den zentralen Teilen werden hierdurch verhindert.
In Fig. 3 ist schematisch eine Vorichtung gezeigt, mit der eine Bearbeitung zur Verformung des Stranges ausgeführt werden kann. Der geschmolzene Stahl 1 wird durch die Kokille 4 nie­ dergegossen und erstarrt dabei so gut wie unmittelbar auf der Oberfläche. Der erstarrte Strang passiert abwärts, aus der Kokille 4 heraus und wird danach zwischen eine Anzahl Walzen­ paare 5 geleitet. Jedes dieser Walzenpaare 5 hat einen Abstand zwischen den Walzen, der eine Flächeneinschnürung ergibt, die der im Strang bei jedem Walzenpaar entstandenen Erstarrungs­ schrumpfung entspricht. Der Strang ist somit vom ersten Walzen­ paar abwärts im Zentrum völlig zusammengeschweißt. Nach dem letzten Walzenpaar ist der Strang völlig erstarrt. Durch diese sukzessive Bearbeitung wird das geschmolzene Material 1 (die sog. "Schmelze") bei eintretender Erstarrungsschrumpfung nicht in das halberstarrte Material 2 niedergesaugt.
Bei Stranggießen von Rohlingen mit rechteckigem Querschnitt, sog. Brammen, werden die Ecken und die ihnen nächstliegenden Teile viel schneller gekühlt als die restlichen Teile des Stranges. Infolgedessen tritt Erstarrungskühlung, die Nieder­ saugen der Schmelze 1 in das halberstarrte Material 2 verur­ sacht, in den später erstarrenden zentralen Teilen des Stranges auf. Aufgrund dieses Umstandes sollen nur die Breitseiten eines Stranges mit rechteckigem Querschnitt bearbeitet werden. Dies wird dadurch unterstrichen, daß ein Strang aufgrund der stär­ keren Kühlung an den Ecken dazu neigt, in der Mitte der Breit­ seiten, wo das Material wärmer ist, eine größere Dicke zu er­ halten.
Fig. 4 zeigt schematisch eine Vorrichtung nach einer Ausfüh­ rungsform der Erfindung, bei der die Bearbeitung nur eines Teiles der Breitseiten eines Stranges vorgesehen ist. Ein Strang 6 mit konvexen Breitseiten 7 wird in einer Kokille 4 (siehe Fig. 3) gegossen und zwischen zwei flachen Walzen 8, 9 bearbeitet. Dabei erfolgt Bearbeitung nur an dem Teil der konvexen Breitseiten, der mit den flachen Walzen Kontakt hat. Die Querschnittsfläche des Stranges ist nach Bearbeitung dadurch vermindert, daß der Strang eine weniger konvexe Form angenom­ men hat, während die Bereiche an den Ecken des Stranges im wesentlichen unbearbeitet sind. Die Konvexität des Stranges kann beim Gießen so angepaßt werden, daß die erforderliche Querschnittsminderung, bei der Bearbeitung mit Walzen, mit sich bringt, daß der Strang nach Bearbeitung einen rechteckigen Querschnitt hat.
Die Einschnürung des Stranges gem. den obigen und nachstehend be­ schriebenen Ausführungsformen soll so groß sein, daß sie etwas größer ist als die Flächenminderung, die der vor sich gehenden Erstarrungsschrumpfung entspricht. Die Reduzierung soll, wie in Fig. 3 angedeutet, in mehreren Stufen durchgeführt werden, so daß sich eine nahezu kontinuierliche Flächenminde­ rung ergibt, die der Erstarrungsschrumpfung angepaßt ist und ihr entspricht. Hierdurch werden Zugspannungen vermieden, und im erstarrenden Material ergeben sich nur mäßige Druckspan­ nungen. Die Anzahl Reduzierungsstufen wird von praktischen Faktoren bestimmt, vor allem von der Gießgeschwindigkeit und somit von der Länge der Erstarrungszone. In schnellen Strang­ gießmaschinen, wo die Erstarrungszone eine Länge von bis zu 20 m hat, kann die Bearbeitung in 20-40 Stufen geschehen, während in langsameren Maschinen, z. B. einer ESR-Maschine, die Bearbeitung in einigen wenigen Stufen durchgeführt werden muß.
Eine geeignete Gesamtreduzierung der Querschnittsfläche des Stranges beträgt im allgemeinen 1-10%, vorzugsweise 2-6%. Für Stahl ist im allgemeinen 4% eine geeignete Reduzierung.
Die Walzen 8, 9 sind so angeordnet, daß sie mit derselben Um­ kreisgeschwindigkeit wie der Geschwindigkeit des Stranges bei genanntem Walzenpaar rotieren. Es können, wie in Fig. 3 ge­ zeigt, mehrere dem Walzenpaar 8, 9 gleiche Walzenpaare in verschiedenen Abständen von der Kokille angeordnet werden.
Eine andere Ausführungsform ist in Fig. 5 gezeigt. Bei ihr ist der Strang 6 mit rechteckigem Querschnitt und flachen Breit­ seiten gegossen, und die Bearbeitung ist vorgesehen, mit Walzen 10, 11 ausgeführt zu werden, die bombiert sind, d. h. so ausgeführt sind, daß sie einen von der Mitte zu beiden Enden hin abnehmenden Durchmesser haben.
Gemäß dieser Ausführungsform wird nach der Bearbeitung ein Strang mit einer kleinsten Dicke in der Mitte und mit zunehmender Dicke zu den Kurzseiten des im wesentlichen rechteckigen Quer­ schnittes des Stranges erhalten. Im übrigen gilt, was bez. der flachen Walzen 8, 9 gem. Fig. 4 und den Walzenpaaren 5 in Fig. 3 gesagt ist. Eine entsprechende Bearbeitung von Strängen mit Vierkant-, Achtkant- rundem oder anderem Querschnitt kann mit Werkzeugen vorgenommen werden, die den Strang so vollständig wie möglich umschließen, da die Kühlung des Stranges bei solchen Querschnitten symmetrischer ist als bei Strängen mit rechtecki­ gem Querschnitt.
Um dies zu veranschaulichen, ist in Fig. 6 schematisch eine Vorrichtung zur Ausführung der Bearbeitung eines Stranges mit im wesentlichen Vierkantquerschnitt gezeigt. Der Strang 6 wird mittels zweier Walzen 12, 13 bearbeitet, die gerillt sind, und bei denen die Form der Rillen 14 der Form des Stranges an zwei diagonal gegenüberliegenden Ecken entspricht. Die Rillen 14 werden so tief ausgeführt, daß sie zusammen den in Bearbei­ tung befindlichen Strang im wesentlichen auch längs dessen Seiten umschließen. Wenn mehrere Walzenpaare, ähnlich den Walzen 12, 13 nacheinander angeordnet werden, können die Achsen solcher Walzenpaare einen Winkel von 90° miteinander bilden, um eine symmetrische Bearbeitung des Stranges zu erhalten. Eine weitere Ausführungsform der Erfindung ist schematisch in Fig. 7 gezeigt. In dieser Vorrichtung wird ein Strang 6 mit zwei gegenüberliegenden, hin- und hergehenden Schmiedewerkzeugen 15, 16 bearbeitet. Diese Schmiedewerkzeuge 15, 16 haben einander zugewandte Bearbeitungsflächen, die zwischen sich einen Raum bilden, der der Form des Stranges und dem Typ der Bearbeitung, die der Strang erhalten soll, angepaßt ist. Der Raum verjüngt sich keilförmig in Bewegungsrichtung des Stranges, um dem Strang die gewünschte Reduzierung seiner Querschnittsfläche zu geben. Die Pfeile 17, 18 in Fig. 7 deuten die Bewegungs­ richtung der Schmiedewerkzeuge 15, 16 an. Bei dieser Vorrichtung wird der Strang 6 einen Schritt vorgeschoben, wenn die Schmie­ dewerkzeuge 15, 16 sich voneinander weg bewegen, und er wird verformt, wenn die Schmiedewerkzeuge sich zueinander bewegen. Durch Bearbeitung des Stranges mittels in Längsrichtung des Stranges 6 konischer Schmiedewerkzeuge 16, 17 wird eine nahezu kontinuierliche Reduzierung des Strangquerschnittes erhalten.
Die Bearbeitungsflächen der Schmiedewerkzeuge 15, 16 können quer zur Längsrichtung des Stranges 6 flach, konvex oder konkav, je nach der Querschnittsform des Stranges 6, ausge­ bildet werden.
Bei einer weiteren Ausführungsform der Erfindung wird die Querschnittsminderung des Stranges 6 mittels gesteuerter Kühlung des Stranges 6 bewirkt.
Unmittelbar nach Verlassen der Kokille 4 (Fig. 10) hat der Strang 6 einen Querschnitt, der der inneren Form der Kokille entspricht. In Fig. 8 ist als Beispiel ein rechteckiger Quer­ schnitt eines Stranges gezeigt. Die Ecken 19 und die ihnen nächstliegenden Bereiche sind kälter als die Mitte der Breit­ seiten 20 des Stranges 6 und des innen davor liegenden Mate­ riales. Der Erstarrungsverlauf ist in Fig. 8 mit erstarrtem Material 3 an den kälteren Teilen und halberstarrtem Material 2 im Innern des Stranges als Beispiel gezeigt. Dieser Tempe­ raturunterschied bewirkt, daß der Strang nächst den Ecken 19 aufgrund der eingetretenen Erstarrungsschrumpfung und Abküh­ lungsschrumpfung nächst den Ecken 19 dünner wird als in der Mitte, wobei der Strang ein konvexes Aussehen wie in Fig. 9 gezeigt erhält. Eine Reduzierung der Querschnittsfläche des Stranges 6 wird bei dieser Ausführungsform dadurch bewirkt, daß die Breitseiten des Stranges 6 einer forcierten Kühlung ausgesetzt werden, wobei die Oberflächenschicht der konvexen Partien und des innen davor liegenden erstarrten Materiales 2 zusammengezogen wird und das zentral liegende halberstarrte Material verformt. Dabei wird die erforderliche Verformung des Stranges erhalten. Die Kühlung wird, wie aus Vorhergehen­ dem hervorgeht, somit während der Schlußphase des Erstarrens des Stranges eingesetzt.
Diese Ausführungsform kann auch an Strängen mit anderen Quer­ schnitten angewendet werden. Bei Vierkant-, Achtkant-, rundem oder ähnlichem Querschnitt wird die forcierte Kühlung so aus­ geführt, daß sämtliche Seiten oder Außenoberflächen des Stranges gekühlt werden. Die ganze Außenschale des Stranges schrumpft infolgedessen aufgrund der Abkühlungsschrumpfung, wobei unter Verformung des inneren halberstarrten Materiales des Stranges die erforderliche Querschnittminderung erfolgt.
Die forcierte Kühlung wird durch eine Anzahl Düsen 22 (Fig. 10) bewirkt, die Kühlmittel 23 an oben angegebenen Stellen gegen den Strang 6 sprühen. Das Kühlmittel kann aus Wasser, einer Wasser-Luft-Mischung oder Dampf bestehen.
Die mechanische plastische Bearbeitung z. B. kann auf verschiedene Weise variiert werden, desgleichen die Kühlungsvorrichtung, die, wenn zur Bewirkung der Querschnitt­ minderung Kühlung angewendet wird, auf geeignete Weise im Rahmen der Erfindung abgewandelt werden kann.

Claims (16)

1. Verfahren zur Verhinderung des Entstehens von Sei­ gerungen beim Stranggießen von Stahl und Metallegie­ rungen, wobei der Gußstrang durch mechanische Ein­ wirkung auf seine Außenfläche in mehreren aufeinander­ folgenden Schritten derart plastisch verformt wird, daß seine Querschnittsfläche reduziert wird, dadurch gekennzeichnet, daß die Verformung des Gußstranges beginnend gerade unterhalb der Kokille bis zu einer Stelle an der der Gußstrang völlig erstarrt ist, derart erfolgt, daß seine Querschnittsfläche bei jedem der Schritte in einem Maß verringert wird, das jeweils der Erstarrungsschrumpfung des Gußstrangs an der Stelle dieses Schrittes entspricht.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die plastische Verformung durch Walzen erfolgt.
3. Verfahren nach den Ansprüchen 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der gegossene, recht­ eckförmige Strang mit konvexen Breitseiten ausgeführt wird und die plastische Verformung mittels Walzen mit kon­ stantem Durchmesser erfolgt.
4. Verfahren nach den Ansprüchen 1 oder 2, bei dem ein gegossener Strang mit rechteckigem Querschnitt pla­ stisch verformt wird, dadurch gekennzeich­ net, daß dies durch Walzen mit Walzen geschieht, die von der Mitte zu beiden Enden hin abnehmenden Durchmesser haben.
5. Verfahren nach den Ansprüchen 1 oder 2, bei dem ein gegossener Strang plastisch verformt wird, dadurch gekennzeichnet, daß dies durch Walzen mit Walzen geschieht, die mit Rillen versehen sind, von denen jede eine Form hat, die einem Teil der Strangform an zwei diagonal entgegengesetzten Ecken entspricht.
6. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die plastische Verformung mit­ tels hin- und hergehender Schmiedewerkzeuge ausgeführt wird, die Bearbeitungsflächen aufweisen, die zwischen sich einen Raum bilden, der sich in Bewegungsrichtung des Stranges verjüngt.
7. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekenn­ zeichnet, daß genannte plastische Verformung dadurch erhalten wird, daß der Strang nach Verlassen der für das Gießen angewendeten Kokille forciert ge­ kühlt wird.
8. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekenn­ zeichnet, daß im Fall eines rechteckigen Querschnittes des Gießstranges der Strang an seinen Breitseiten, vorzugsweise an den mittleren Partien derselben, forciert gekühlt wird.
9. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekenn­ zeichnet, daß im Fall eines quadratischen, achteckigen, runden oder ähnlichen Querschnittes des Gießstranges der Strang an allen Seiten oder Außen­ oberflächen forciert gekühlt wird.
10. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekenn­ zeichnet, daß Einrichtungen zur Querschnitts­ reduzierung verteilt im Bereich des Strangs zwischen Kokillenaustritt und Sumpfende angeordnet sind.
11. Vorrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Einrichtungen ein oder mehrere Walzenpaare (5) einschließen.
12. Vorrichtung nach Anspruch 10 oder 11, dadurch gekennzeichnet, daß bei Ausführung der Gießkokille (4) zum Gießen eines Stranges (6) mit im wesentlichen rechteckigem Querschnitt mit konvexen Breitseiten die genannten Walzen (8, 9) mit konstantem Durchmesser ausgeführt sind.
13. Vorrichtung nach Anspruch 10 oder 11, dadurch gekennzeichnet, daß bei Ausbildung der Gießkokille (4) zum Gießen eines Stranges (6) mit rechteckigem Querschnitt die Walzen (10, 11) mit von der Mitte nach beiden Enden hin abnehmendem Durchmesser ausgeführt sind.
14. Vorrichtung nach Anspruch 10 oder 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Walzen (12,13) mit Rillen versehen sind, von denen jede eine Formt hat, die der Form des Stranges (6) an zwei diagonal gegen­ überliegenden Ecken entspricht.
15. Vorrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Einrichtungen zwei quer zur Längsrichtung des Stranges hin- und hergehende Schmiede­ werkzeuge (15, 16) einschließen, die Bearbeitungsflächen aufweisen, die zwischen sich einen Raum bilden, der sich in Bewegungsrichtung des Stranges (6) verjüngt.
16. Vorrichtung nach Anspruch 10, für einen Strang (6) mit rechteckigem Querschnitt, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Einrichtungen eine Anzahl von gegen die Breitseiten (20) des Stranges (4) gerichteten Sprühdüsen einschließen.
DE19772733276 1976-07-30 1977-07-22 Verfahren bei stranggiessen von staehlen und metallegierungen mit seigerungsneigung und vorrichtung zur durchfuehrung des verfahrens Granted DE2733276A1 (de)

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