DE2923112A1

DE2923112A1 - Verfahren zum aendern des strangquerschnittsformates beim kontinuierlichen stranggiessen

Info

Publication number: DE2923112A1
Application number: DE19792923112
Authority: DE
Inventors: Reinhard Ing Hargassner; Guenter Dipl Ing Holleis
Original assignee: Voestalpine AG
Current assignee: Voestalpine AG
Priority date: 1978-06-14
Filing date: 1979-06-07
Publication date: 1979-12-20
Also published as: CH639882A5; AT374710B; FR2431890B1; BR7903754A; FR2431890A1; IT7923580A0; ATA432778A; SE7904424L; GB2023043A; GB2023043B; ES481501A1; JPS551993A; BE876951A

Description

VOEST-ALPINE Aktiengesellschaft Linz, Österreich

Verfahren zum Ändern des Strangquerschnittformates beim kontinuierlichen Stranggießen

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Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Ändern des Strangquerschnittformates beim kontinuierlichen Stranggießen unter Verwendung einer Plattenkokille, wobei mindestens eine einteilige Kokillenseitenwand gegen eine gegenüberliegende Kokillenseitenwand verstellt und ihre Neigung verändert wird.

Zum Ändern des Strangquerschnittformates, so z. B. zum Ändern der Strangbreite einer Bramme, mußte bisher das Stranggießen abgebrochen werden. Erst nach Verschieben der Kokillenschmalseiten auf das neue Strangquerschnittformat konnte der Gießvorgang nach Durchführen der notwendigen Rüstarbeiten unter Verwendung eines Anfahrstranges neu begonnen werden. Dadurch ergab sich erstens ein Produktionsausfall wegen des Zeitaufwandes für das Rüsten der Anlage und zweitens eine Verschlechterung des Ausbringens durch den Anfall des End- und Anfangsschrottes bzw. durch Anfallen von Reststahl im Verteilergefäß.

Aus der DE-OS 2 018 962 ist eine speziell gestaltete Kokille bekannt, mit der eine Formatänderung des Stranges ohne Verwendung eines Anfahrstranges durchführbar ist. Die Kokille weist zu diesem Zwecke in halber Höhe unterteilte Kokillenseitenwände auf. Zur Formatänderung wird zunächst der Badspiegel in der Kokille unter die Teilungsebene der Kokillenseitenwände abgesenkt, danach wird jeweils der obere Wandteil der geteilten Seitenwände entsprechend dem neuen Strangquerschnittformat seitlich parallel verschoben, anschließend ein eigens gefertigter Kühlschrottbehälter mit Kühlschrott eingesetzt, der Badspiegel hochgefahren und zuletzt der untere Wandteil der geteilten Kokillenschmalseitenwand entsprechend dem oberen Wandteil parallel verschoben. Die Formatänderung gemäß der DE-OS 2 018 962 ist umständlich durchzuführen und erfordert eine kompliziert gestaltete Kokille. Weiters ist die Anfertigung von Kühlschrottbehältern notwendig, die in ihren Abmessungen genau dem neuen und alten Strangquerschnittformat entsprechen müssen. Das Einsetzen des Kühlschrottbehälters erfordert zusätzliche Manipulationen innerhalb der in Betrieb befindlichen Kokille.

Die Erfindung bezweckt die Vermeidung dieser Nachteile und Schwierigkeiten und stellt sich die Aufgabe, ein Verfahren zum Ändern des Strangquerschnittformates zu schaffen, welches ohne Abbruch des Gießens, ohne Manipulationen im Inneren der den

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heißen Strang enthaltenden Kokille und unter Verwendung von Kokillen herkömmlicher Bauart durchführbar ist.

Diese Aufgaben werden erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß das Verstellen der Kokillenseite durch schrittweises Verändern ihrer Neigung erfolgt, wobei

- zunächst während einer Gießunterbrechung in einem ersten Verstellschritt der obere Randteil der verstellbaren Seitenwand auf das neu einzustellende Strangquerschnittformat verstellt,

- anschließend die Kokille durch Eingießen von Schmelze aufgefüllt und eine selbsttragende Strangschale an der verstellten Seitenwand sich ausbilden gelassen wird,

- worauf in einem zweiten Verstellschritt der untere Randteil der verstellbaren Seitenwand auf das neu einzustellende Strangquerschnittformat verstellt und das Gießen fortgesetzt wird.

Vorteilhaft wird dabei vor dem Verstellen des oberen Randteiles der verstellbaren Seitenwand der Badspiegel in der Kokille bis in den Bereich des unteren Randteiles der Seitenwand abgesenkt. Durch diese Maßnahme gelangt die vor Beginn des Versteilens gerade neu gebildete Strangschale in den Sekundärkühlbereich unterhalb der Kokille und kann nicht bzw. nur in geringem Maß beim nachfolgenden Wiederauffüllen der Kokille von der neu hinzugegossenen Schmelze aufgeschmolzen werden, wodurch die Gefahr eines Strangdurchbruches vermindert wird.

Das Verfahren läßt sich in besonders vorteilhafter Weise zum Vergrößern des Strangquerschnittformates anwenden, wobei nach dem Verstellen des unteren Randteiles der verstellbaren Seitenwand der Badspiegel vor dem Fortsetzen des Gießens um ein vorbestimmtes Maß abgesenkt wird. Dadurch wird ebenfalls das Aufschmelzen der zuletzt gebildeten Strangschale durch das nachfolgende Wiederauffüllen der Kokille mit Schmelze wirkungsvoll verhindert, da die zuletzt gebildete Strangschale zumindest mit einem Teil ihrer Oberfläche in die Sekundärkühlzone gelangt.

Wird das Verfahren zum Verkleinern des Strangquerschnittformates angewendet, so wird vorteilhaft vor dem Verstellen des unteren Randteiles der verstellbaren Seitenwand auf das.neu einzustellende Strangquerschnittformat der Badspiegel erneut bis in den Bereich des unteren Randteiles der verstellbaren Seitenwand abgesenkt.

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Das erfindungsgemäße Verfahren läßt sich mit besonderem Vorteil bei einer Plattenkokille mit rechteckigem Querschnitt zum Stranggießen von Stahlbrammen, an deren Schmalseitenwand jeweils am oberen Randteil und am unteren Randteil je ein Stelltrieb angelenkt ist, der in einem die Kokillenseitenwände umgebenden Rahmen gelagert ist und wobei die Stelltriebe unabhängig voneinander betätigbar sind, anwenden, die dadurch gekennzeichnet ist, daß zumindest ein Stelltrieb an dem Rahmen gelenkig, d. h. eine Schwenkbewegung in der zu den Breitseitenwänden parallelen Symmetrieebene zulassend gelagert ist. Mit einer Kokille dieser Art ist eine Verstellung der Seitenwände um einen besonders großen Weg möglich.

Nach einer anderen Ausführungsform ist die Kokille dadurch gekennzeichnet, daß zumindest ein Stelltrieb mit der Schmalseitenwand mittels einer KuIissenführung gelenkig verbunden ist.

Die Erfindung ist anhand der Zeichnung näher erläutert, wobei die Fig. 1 bis 9 die einzelnen Verfahrensschritte beim Vergrößern des Strangquerschnittformates und die Fig. 10 bis 17 die einzelnen Verfahrensschritte beim Verkleinern des Strangquerschnittformates in schematischer Darstellung bei jeweils vertikal geschnittener Brammenkokille zeigen. In den Fig. 18 und 19 sind in zu den Fig. 1 bis 17 analoger Darstellung zwei vorteilhafte Ausführungsformen von Plattenkokillen dargestellt.

Mit 1 und 2 sind die Schmalseitenwände einer Brammenkokille bezeichnet, die zwischen zwei Breitseitenwänden, die zwecks besserer Übersichtlichkeit in den Figuren nicht gezeigt sind, eingesetzt sind. Die beiden einander gegenüberliegenden Breitseitenwände können durch Feststellspindeln in verschiedene Lagen zueinander fixiert werden, sodaß es möglich ist, die Schmalseitenwände zwischen den Breitseitenwänden festzuklemmen oder zwischen den Breitseitenwänden und Schmalseitenwänden einen Spalt konstanter Größe vorzusehen.

Zum Verstellen und Neigungseinstellen jeder Schmalseitenwand 1 und 2 dienen zwei übereinander angeordnete, jeweils mit dem oberen Randteil 3 bzw. dem unteren Randteil 4 einer Schmalseitenwand verbundene Stelltriebe 5 und 6. Die Stei.ltriebe 5 und sind jeweils in Getriebekästen 7 und 8 gelagert und mit den Schmalseitenwänden 1,2 gelenkig verbunden. Als Antrieb für die

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Stelltriebe dienen vorzugsweise Hydromotoren, wobei eine Weganzeige vorgesehen ist, so daß jederzeit festgestellt werden kann, in welcher Stellung sich die Stelltriebe - und damit die Schmalseitenwände - befinden. Die Stelltriebe 5 und 6 können wahlweise gemeinsam oder einzeln angetrieben werden, wodurch verschiedene Neigungseinstellungen der Schmalseitenwände erzielbar sind. Die Strangschale des in der Kokille befindlichen Stranges 9 ist mit 10 und der sich während des Gießens in der Nähe der oberen Randteile 3 der Schmalseitenwände 1, 2 befindliche Badspiegel ist mit 11 bezeichnet.

Bei Durchführung des Verfahrens zum Vergrößern der Brammenbreite wird wie folgt vorgegangen:

Die Ausgangsbreite ist in Fig. 1 mit 12 bezeichnet. Diese Breite 12 soll auf die neue mit 13 bezeichnete Brammenbreite verstellt werden. Zu diesem Zweck wird zunächst das Gießen unterbrochen und der Badspiegel in der Kokille durch Absenken des Stranges 9 bis in den Bereich der unteren Randteile 4 der Seitenwände 1, 2 abgesenkt, wie dies in Fig. 2 gezeigt ist.

Anschließend erfolgt das Verstellen der Schmalseitenwände in einem ersten Verstellschritt, bei dem die oberen Randteile 3 der Schmalseitenwände 1 und 2 auf die neu einzustellende Brammenbreite αμΓσΙι Betätigen der Stelltriebe 5 eingestellt werden. Die Schmalseitenwände gelangen somit von der in Fig. 2 mit strichlierten Linien dargestellcen Ausgangslage in die in dieser Figur mit vollen Linien gezeichnete stark geneigte Lage 1', 2'. Als nächster Schritt wird die Kokille durch Eingießen von Schmelze wieder gefüllt, bis der Badspiegel im Bereich der oberen Randteile 3 der Schmalseitenwände 1 und 2 zu liegen kommt, wie dies in Fig. 3 gezeigt ist.

Das Absenken des Badspiegels bis in den Bereich der unteren Randteile der Seitenwände ist nicht unbedingt erforderlich; es könnte auch der Badspiegel in der usprünglichen Höhe verbleiben und das Füllen der Kokille nach Durchführung des ersten Verstellschrittes dadurch erfolgen, daß Stahlschmelze in den flüssigen Metallsumpf des Gußstranges eingegossen wird, wobei es zu einem Überlaufen des flüssigen Metalles in den Oberkanten der bereits erstarrten Strangschale kommt und zwar solange bis die neben dem

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Strang befindlichen keilförmigen Räume - die Räume zwischen der erstarrten Strangschale und den verstellten Kokillenseitenwänden ■ mit Schmelze bis zum Niveau des Badspiegels gefüllt sind.

In den Fig. 4 und 5 ist dargestellt, wie sich die Strangschale in der anschließenden Ruhephase, in der der Strang nicht bewegt wird, verstärkt. Diese Ruhephase wird solange gewählt, bis die an den Schmalseitenwänden 1 und 2 anliegende Strangschale selbsttragend, d. h. gegen durch den ferrostatischen Druck verursachtes Ausbauchen genügend widerstandsfähig ist.

Die verstärkte Ausbildung der Strangschale wird auch dann erreicht, wenn man während des Auffüllens der Kokille das Eingießen von Schmelze mit nur sehr geringer Gießqeschwindigkeit durchführt.

Sodann werden, wie in Fig. 6 dargestellt, die unteren Randteile 4 der Schmalseitenwände 1 und 2 in einem zweiten Verstellschritt nach außen durch Betätigen der Stelltriebe 6 entsprechend der neuen Brammenbreite 12 verstellt. Hierbei erfolgt die entsprechend der neuen Brammenbreite erforderliche Neigungseinstellung der Schmalseitenwände, die dann die Lage 1" bzw. 2" einnehmen.

Als nächster Schritt wird der Strang um ein bestimmtes Maß abgesenkt, wodurch ein Teil der bereits selbsttragenden Schmalseitenwand in die Sekundärzone unterhalb der Kokille gelangt, wie aus Fig. 7 ersichtlich ist.

Das Verstellen der unteren Randteile der Schmalseitenwände beim zweiten Verstellschritt kann auch dadurch erfolgen, daß der Strang, dessen Strangschale sich bereits genügend verfestigt hat, nach unten abgesenkt wird, wodurch die Seitenwände durch die Strangschale in die, dem neuen Strangquerschnittformat entsprechende Stellung, wie sie in Fig. 6 dargestellt ist, gelangen, ohne die Stelltriebe 6 betätigen zu müssen. Dadurch erübrigt sich auch das nach Verstellen der Schmalseitenwände durch Betätigen der Stelltriebe 6 folgende Absenken des Stranges um ein bestimmtes Maß.

Anschließend wird das Gießen wieder aufgenommen, wobei zunächst die Kokille mit Schmelze aufgefüllt wird, bis der Badspiegel wieder in den Bereich der oberen Randteile 3 der Schmalseitenwände 1 und 2 gelangt, wie dies in Fig. 6 dargestellt ist.

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Eine Schwächung der selbsttragenden Strangschalenteile durch Wiederaufschmelzen ist dabei nur in geringem Maß gegeben, da diese Strangschalenteile, wie bereits erwähnt, zum Teil in die Sekundärkühlzone gelangt sind und dort stark gekühlt werden.

Anhand der Fig. 10 bis 17 wird nachfolgend das Verfahren zum Verkleinern der mit 14 bezeichneten Brammenbreite auf die Brammenbreite 15 erläutert.

Zunächst wird nach Unterbrechen des Gießens der Badspiegel in der Kokille bis in den Bereich der unteren Randteile 4 der Schmalseitenwände 1 und 2 abgesenkt, worauf die oberen Randteile 3 der Schmalseitenwände in einem ersten Verstellschritt, wie in Fig. 11 dargestellt, aus der mit strichlierten Linien gezeichneten Anfangsposition 1, 2 in die mit vollen Linien dargestellte Position 1^r, 2¹ durch Betätigen der oberen Stelltriebe 5 verstellt werden.

Danach wird die Kokille wieder mit Schmelze aufgefüllt, u. zw. bis der Badspiegel in den Bereich der oberen Randteile der Schmalseitenwände 1 und 2 gelangt, wie es in Fig. 12 dargestellt ist.

Die Fig. 13 und 14 veranschaulichen das Schalenwachstum in der anschließenden Ruhepause, die wiederum solange gewählt wird, bis die an den Seitenwänden anliegende Strangschale selbsttragend wird, d. h. durch den ferrostatischen Druck nicht mehr ausgebaucht werden kann.

Anschließend wird der Strang abgesenkt, bis der Badspiegel in den Bereich der unteren Randteile 4 der Schmalseitenwände und 2 gelangt. Dies ist in Fig. 15 veranschaulicht.

Fig. 16 zeigt den folgenden zweiten Verstellschritt der Schmalseitenwände, bei dem die unteren Randteile 4 durch Betätigen der Stelltriebe 6 nach innen, entsprechend der neuen Brammenbreite eingestellt werden, wobei die bei dieser Breite erforderliche Neigung berücksichtigt wird. Danach wird die Kokille mit Schmelze gefüllt, bis der Badspiegel wieder im Bereich der oberen Randteile 3 der Schmalseitenwände zu liegen kommt (Fig. 16), worauf das Gießen in vollem Umfang wieder aufgenommen werden kann.

Wie aus Fig. 18 ersichtlich ist, erfährt durch die starke Neigungsänderung der Anlenkpunkt der Stei!triebe an den Schmnl-

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seitenwänden 1,2 eine Höhenni'veauänderunq, die durch eine gelenkige Aufhängung des Getriebes 7 des oberen Stelltriebes 5 an dem die Kokillenseitenwände umgebenden rahmenartigen Wasserkasten 16 ausgeglichen werden kann. Es ist auch möglich, den dem unteren Stelltrieb 6 zugeordneten Getriebekasten 8 gelenkig am Wasserkasten 16 anzuordnen. Weiters könnte man auch einen Stelltrieb 5 zum Ausgleich für diese Höhenniveauänderung des Anlenkpunktes in einer sich parallel zur Seitenwand erstreckenden Kulisse 17 führen, wie dies in Fig. 19 dargestellt ist.

Die Erfindung ist nicht auf die anhand der Zeichnung näher erläuterten Formatänderungen beschränkt, die Verstellschritte können je nach Bedarf modifiziert angewendet werden. So ist es möglich, die Formatverstellung nur an einer einzigen Seitenwand durchzuführen, wobei bei der dieser Seitenwand gegenüberliegenden Seitenwand lediglich die der neuen Brammenbreite entsprechende Neigung eingestellt wird.

Das erfindungsgemäße Verfahren kann auch für Formatänderungen an Knüppel- oder Bloomgießanlagen angewendet werden.

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Claims

Patentansprüche :

1. Verfahren zum Ändern des Strangquerschnittformates beim kontinuierlichen Stranggießen unter Verwendung einer Plattenkokille, wobei mindestens eine einteilige Kokillenseitenwand gegen eine gegenüberliegende Kokillenseitenwand verstellt und ihre Neigung verändert wird, dadurch gekennzeichnet, daß das Verstellen der Kokillenseite durch schrittweises Verändern ihrer Neigung erfolgt, wobei

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß vor dem Verstellen des oberen Randteiles der verstellbaren Seitenwand der Badspiegel· in der Kokille bis in den Bereich des unteren Randteiles der Seitenwand abgesenkt wird.

3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2 zum Vergrößern des Strangquerschnittformates, dadurch gekennzeichnet, daß nach dem Verstellen des unteren Randteiles der verstellbaren Seitenwand der Badspiegel vor dem Fortsetzen des Gießens um ein vorbestimmtes Maß abgesenkt wird.

4. Verfahren nach Anspruch 2 zum Verkleinern des Strangquerschnittformates, dadurch gekennzeichnet, daß vor dem Verstellen des unteren Randteiles der verstellbaren Seitenwand auf das neu einzustellende Strangquerschnittformat der Badspiegel erneut bis in den Bereich des unteren Randteiles der verstellbaren Seitenwand abgesenkt wird.

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ORIGINAL, INSPECTED

5. Plattenkokille zur Durchführung des Verfahrens gemäß den Ansprüchen 1 bis 4, mit rechteckigem Querschnitt zum Stranggießen von Stahlbrammen, an deren Schmalseitenwand jeweils am oberen Randteil und am unteren Randteil je ein Stelltrieb angelenkt ist, der in einem die Kokillenseitenwände umgebenden Rahmen gelagert ist und wobei die Stelltriebe unabhängig voneinander betätigbar sind, dadurch gekennzeichnet, daß zumindest ein Stelltrieb (5) an dem Rahmen (16) gelenkig, d.h. eine Schwenkbewegung in der zu den Brextseitenwänden parallelen Symmetrieebene zulassend gelagert ist.

6. Plattenkokille zur Durchführung des Verfahrens gemäß den Ansprüchen 1 bis 4, mit rechteckigem Querschnitt zum Stranggießen von Stahlbrammen, an deren Schmalseitenwand jeweils am oberen Randteil und am unteren Randteil je ein Stelltrieb angelenkt ist, der in einem die Kokillenseitenwände umgebenden Rahmen gelagert ist und wobei die Stelltriebe unabhängig voneinander betätigbar sind, dadurch gekennzeichnet, daß zumindest ein Stelltrieb (5) mit der Schmalseitenwand (1, 2) mittels einer Kulissenführung (17) gelenkig verbunden ist.

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