DE2743025C3

DE2743025C3 - Verfahren zum Erweitern der Strangbreite eines Stahlstranges beim Stranggießen

Info

Publication number: DE2743025C3
Application number: DE2743025A
Authority: DE
Inventors: Hisashi Ohmori; Masayuki Ohnishi; Yoshiji Yamamoto
Original assignee: Kawasaki Steel Corp
Current assignee: JFE Steel Corp
Priority date: 1976-09-27
Filing date: 1977-09-24
Publication date: 1980-07-24
Also published as: ATA683677A; JPS5433772B2; DE2743025B2; FR2365390B1; JPS5340630A; FR2365390A1; GB1548329A; DE2743025A1; US4134441A; AT394817B

Description

Giea-	Geschwindigkeit	Größe der
geschwindigkeit	des Zurückziehens	Ausbauchung
	der Schmalseite
	der Stranggieß-
	Kokille

0,5 m/min
1,0 m/min
1,0 m/min

5 mm/min
5 mm/min
8 mm/min

1- 2 mm
10-15 mm
15-20 mm

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Erweitern der Breite eines Stahlstranges beim Stranggießen, wobei wenigstens eine Schmalseile einer verstellbaren Stranggießkokille während des Gießvorganges bewegt wird.

Es ist bereits ein einschlägiges Verfahren bekannt, bei welchem eine in einen oberen und einen unteren Teil geteilte Schmalseite Verwendung findet. Bei einer Breitenänderung wird der obere, nicht benetzte Teil auf das gewünschte Maß verstellt und das Ausziehen des Stahlstranges sowie die Oszilliervorrichlung wird gestoppt. Der Badspiegel steigt bis in den oberen Teil der Stranggießkokille an. Nachdem sich eine ausreichende Krustendicke gebildet hat, wobei die Schmelzenzufuhr in die Stranggieß· Kokille wenigstens gedrosselt werden muß, wird der untere Teil verstellt und das Ausziehen kann fortgesetzt werden.

Durch das Stoppen der Oszillation muß jedoch ein vermehrtes Kleben der Schmelze an der Kokillenwand in Kauf genommen werden. Als nachteilig wirkt sich vor allem aus, daß durch das Stoppen des Stahlstranges die Abkühlverhältnisse geändert werden, was metallurgisch unerwünscht ist, weil dann eine konstante Qualität über die ganze Strafigläfige nicht mehr gewährleistet ist.

Es ist ebenfalls ein Verfahren bekannt, bei dem die Schmalseiten, ohne daß die Schmelzenzufuhr in die Stranggießkokille angehalten wird, ganz langsam vom Strang weg horizontal seitlich verschoben werden. Da jedoch eine Spaltbilclung zwischen der Strangkruste und

Ii Es ist Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Verfahren der eingangs genannten Gattung zu schaffen, das ein ununterbrochenes Ausziehen des Stranges erlaubt, das Ausbauchungen der weichen Strangkruste über die Kokillenlär.ge ausschließt, und das einen kleineren Zeitaufwand erfordert.

Das erfindungsgemäße Verfahren ist dadurch gekennzeichnet, daß die Schmalseite der Stranggieß-Kokille während einer ersten Stufe durch Verschwenken um deren unteren Endbereich vom Strang weg aus der Ausgangsstellung in eine schräge Verschiebestellung gebracht, nachfolgend während einer zweiten Stufe parallel vom Strang weg horizontal verschoben und danach während einer dritten Stifte durch Verschwenken um deren oberen Endbereich vom Strang weg aus der Verschiebestelliing in die Endstellung gebracht wird, wobei die während der zweiten Stufe wirkende Verschiebegeschwindigkeit derart abhängig von der jeweiligen Gießgeschwindigkeit gewählt wird, daß ein Anliegen des Metalls an der gesamten, benetzten Fläche der Schmalseite gewährleistet ist.

Dieses Verfahren ermöglicht eine kontinuierliche, stetige Schmelzenzufuhr in die Stranggießkokille. Durch die Schrägstcllung der Schmalseite ist eine größere Verschiebegeschwindigkeit möglich. Die Schrägstellung ermöglicht ebenfalls ein ständiges Stützsn der Strangkruste an der Kokillenwandung, wodurch Ausbauchungen im Kokillenbereich vermieden werden. Das Ausziehen des Gießstranges kann während der Breilenverstellung ungehindert weitergehen, so daß eine konstante Stahlqualität des Gießstranges durch die gleichbleibende Abkühlverhältnisse erreicht wird. Durch den kleineren Zeitaufwand entsteht nur eine kleine Übergangsstrecke, wodurch der Wirkungsgrad verbessert und die Ausschußquote verringert wird.

Versuche haben eine vorteilhafte Verschiebegeschwindigkeit von 10 mm/min bis 50 mm/min ergeben.

jede verstellbare Schmalseite hat üblicherweise eine obere und eine untere Verstellspindel. Damit die Antriebsmotoren dieser Spindel nur auf eine Geschwindigkeit ausgelegt werden müssen, was billiger und

weniger kompliziert ist, ist es vorteilhaft, die horizontalen Komponenten der Versehwenkgesehwindigkeit des oberen bzw* unteren Endbereichs der Schmalseite gleich der Verschiebegeschwindigkeit zu wählen.

Zur Herabsetzung einer Rißbildungsgefahr und zur besseren Heilung allfälliger Risse ist es weiterhin empfehlenswert, wenn die Versehwenkbewegungen der ersten und der dritten Stufe mit gleichmäßigen Geschwindigkeiten, jedoch jeweils intermittierend ausgeführt werden.

Die Erfindung wird nachfolgend an Hand der Zeichnung näher erläutert Es zeigt

F i g. 1 eine Draufsicht einer verstellbaren Kokille,

Fig.2a — Fig.2c eine .schematische Darstellung einer erfindungsgemäßen Erweiterung der Strangbreite eines Stahlstranges und

Fig.3 einen Stranglängsabschnin mit einer Obergangsstrecke.

F i g. 1 zeigt eine verstellbare Stranggießkokille mit zwei parallelen Längsseiten 1 in einem festen Rahmen 2. Zwei parallele Schmalseiten 3, das sind Wandteile, die seitlich zwischen einem Paar von anderen Wandteiien bewegbar sind, verlaufen rechtwinklig zu den Längsseiten 1. Mit Gewinde versehenen Spindeln 12, 13 verbinden jeweils eine Schmalseite 3 mit einer Verstelleinrichtung 4, beispielsweise einer angetriebenen Mutter. Vor der eigentlichen Verstellung muß zuerst die Fixierung der Schmalseiten 3 in bezug auf die Längsseiten 1 gelockert werden. Dazu werden Spannvorrichtungen 5, Hydraulikzylinder oder Federn, entlastet und der ferrostatische Druck drückt dann die verstellbare Längsseite 1 gegen Anschläge 6. Es hat sich gezeigt, daß die verstellbare Längsseite 1 maximal über einen Abstand 8 von 0,5 mm verschoben werden kann, ohne daß die Gefahr besteht, daß Schmelze zwischen den Längs- und Schmalseiten eindringt.

Die F i g. 2a zeigt eine erste Stufe, in welcher die Schmalseite 3 aus der gegebenenfalls senkrechten Ausgangsstellung vom Strang weg in eine schräge, strichpunktiert dargestellte Verschiebestellung geschwenkt wird. Die Schwenkachse geht durch die untere, horizontale, am Strang anliegende Kante C der Schmalseite 3. Der Verschwenkweg p, gemäß welchem ein Punkt A am obersten Ende auf der Innenseite der Schmalseite 3 von der Ausgangsstellung in einen Punkt B der Verschiebestellung gelangt, darf wegen der Überlaufgefahr nicht zu groß gewählt werden. Die Vcrschwenkbewegung A-B wird intermittierend ausgeführt, indem die obere Spindel 12 vorteilhafterweise dreimal gestoppt wird (die untere Spindel 13 steht während der ersten Stufe stilrj, so daß ein Punkt ader an der Innenseite der Schmalseite 3 anliegenden obersten Spitze der Strangkruste 10 und des Badspiegels der Metallschmelze 9 ohne Gefahr für Rißbildung dieser Strangkruste in einen Punkt b gelangen kann. Die Badspiegelhöhe H in der Stranggießkokille und die Ausziehgeschwindigkeit G werden nicht geändert. Die lineare Verschwenkgeschwindigkeit r, im wesentlichen horizontal ausgerichtet, soll aus praktischen Erwägungen heraus nicht mehr als 50 mm/min und vorzugsweise 20 mm/min betragen.

Während d*;r zweiten Stufe, die in F ί gr 2b dargestellt ist, wird die Schmalseite 3 horizontal planparallel vom

Strang weg verschoben. Dazu werden die beiden Spindeln 12,13 gleichzeitig in Drehung versetzt und sie sind so lange in Betrieb, bis etwa die gewünschte neue Strangbreite W% die sich aus der Anfangsbreite VKl und dem Erweiterungswert Δ W zusammensetzt, er-

!0 reicht ist. Damit die gesamte benetzte Fläche der Schmalseite 3, im Vertikalschnitt der F i g, 2a durch das Linienstück b-C dargestellt, während dieser zweiten Stufe ständig gestützt wird, d. h. daß die Strangkruste 10 ständig an der Schmalseite 3 anliegt, muß die folgende theoretische Beziehung zwischen der Verschiebegeschwindigkeit v' und der Ausziehgeschwindigkeit G eingehalten werden: v'< Gx tan ß, wobei β der Winkel der Schmalseite 3 in der Verschiebestellung mit der Horizontalen ist Die Wert v'muß aber, von der Praxis her, bedeutend kleiner gewählt werden, weil andere Faktoren, beispielsweise die Schrumpfv^g der Strangkruste 10, berücksichtigt werden müssen. Der Punkt b verfolgt dann auch keine senkrechte Bahn, sondern bewegt sich wegen der Schrumpfung etwas nach links (Linienstück b-b' in F i g. 2b).- Nach einem Verschiebeweg p'der Schmalseite, wobei die Seite D-ö'parallel der Seite B-Cbleibt, muß der Punkt b' immer noch an der Schmalseite 3 anliegen. Eine Anwendung auf die erste Stufe, eine kontinuierliche, gleichbleibende Ver-

jo Schwenkgeschwindigkeit ν vorausgesetzt, ergibt:

ο ρ

G=H = ^tan"·

j5 In der dritten Stufe, die in Fig.2c gezeigt ist, wird, entgegengesetzt zu der ersten Stufe, den unteren Endbereich der Kokillenschmalseite 3 um den oberen Endbereich in Gegenuhrzeigersinn von der Verschiebestellung D-Ein die Endstellung Z>-Fgebracht, wobei die Schrägstellung />Fnicht identisch mit der Stellung A-C zu sein braucht. Die Endstellung kann sogar wieder senkrecht sein. Die Verschwenkbewegung kommt zustande, indem die Spindel 13 gedreht wird, während die Spindel 12 gestoppt ist. Die Spindeln 12, 13 haben

r, nur eine Drehgeschwindigkeit, so daß die horizontale Komponente der Verschwenkgeschwindigkeit ν der ersten Stufe, die Verschiebegeschwindigkeit v', und die horizontale Komponente der Verschwenkgeschwindigkeit v"der dritten Stufe identisch sind.

>(i Während eines Versuchs, wobei die Ausziehgeschwindigkeit C= I₁O m/min und die Badspiegelhöhe H= 600 mm war, wurde die anfängliche Strangbreite Wl = I200mm um Δ W= 100 mm auf die neue Strangbreite "/2= 1300mm erweitert (Fig.3). In der

v; Vorbereitungsstufe wurde der Spalt 8 auf 0,2 mm gehalten. Die Verschv/onkstrecke ρ war 9 mm und die Geschwindigkeiten v, v' und v" betrugen 15 mm/min. Für die Breitenventeilung brauchte man 6 min und 50 sek und die Übergangsstrecke K betrug 7000 mm.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche;

1. Verfahren zum Erweitern der Breite eines Stahlstranges beim Stranggießen, wobei wenigstens s eine Schmalseite einer verstellbaren Stranggieß-Ko- kille während des Gießvorgannges bewegt wird, dadurch gekennzeichnet, daß die Schmalseite der Stranggieß-KokiUe während einer ersten Stufe durch Verschwenken um deren unteren ι ο Endbereich vom Strang weg aus der Ausgangsstellung in eine schräge Verschiebestellung gebracht, nachfolgend während einer zweiten Stufe parallel vom Strang weg horizontal verschoben und danach während einer dritten Stufe durch Verschwenken is um deren oberen Endbereich vom Strang weg aus der Verschiebestellung in die Endstellung gebracht wird, wobei die während der zweiten Stufe wirkende Verschiebegeschwindigkeit derart abhängig von der jeweiligen Gießgeschwindigkeit gewählt wird, daß ein Anliegen desMetalls an der gesamten, benetzten Fläche der Schmalseite gewährleistet ist

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Verschiebegeschwindigkeit zwischen 10 mm/min und 50 mm/min gewählt wird.

3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die horizontalen Komponenten der Verschwenkgeschwindigkeit des oberen bzw. unteren Endbereichs der Schmalseite gleich der Verschiebegeschwindigkeit gewählt werden. in

4. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß du. Verschwenkbewegung der ersten und der dritten Stufe mit^;Ieichrn³ßigen Geschwindigkeiten, jedoch jeweils intermittierend ausgeführt werden. r>

den senkrechten Schmalseiten unvermeidbar ist, sind mit Durchbruehgefahr verbundene Ausbauchungen innerhalb des ersten, durch die Stranggießkokille gebildeten Längsabschnittes der Strangbahn nicht auszuschließen. Des weiteren hat die langsame Verschiebung einen größeren Zeitaufwand und demzufolge eine größere Obergangsstrecke, oVn. den Längsabschnitt des Gießstranges, innerhalb dessen die Breitenänderung stattgefunden hat, zur Folge,

Folgende Zahlenwerte, einem herkömmlichen Verfahren entnommen, mögen zur Verdeutlichung der Zusammenhänge zwischen Gießgeschwindigkeit, Verschiebegeschwindigkeit der Schmalseite und Größe der Ausbauchung dienen: