DE3721510A1 - Vorrichtung und verfahren zum bandgiessen von stahl - Google Patents

Description

Diese Erfindung betrifft eine Vorrichtung und Ver­ fahren, um mit ihr flüssigen Stahl fortlaufend zu Band zu vergießen, gemäß dem Oberbegriff des Patent­ anspruchs 1.

Nach dem Stand der Technik stellt man Bänder in zwei Stufen her. Zuerst wird Stahl in stehenden Kokillen zu dicken Brammen von zumeist mehr als 100 Millimeter Stärke vergossen, daraufhin zu dickem Blech oder zu Band von 1 bis 4 Millimeter warm ausgewalzt. Dieses herkömmliche Vorgehen ist sehr aufwendig an Kapital, an Energie und an Personal.

Es fehlten bisher nicht Bemühungen, diesen Nachteilen abzuhelfen. Ein Weg begnügt sich mit dem Strangguß dünner Brammen, tunlichst als haspelfähige Stränge, die es gestatten, mit viel weniger Walzarbeit zum Warmband zu gelangen. Dünne Brammen aber lassen sich nur von mitlaufenden Band- oder Raupenkokillen zum Strang vergießen. Dabei sind die Gießgeschwindig­ keiten mehrfach grösser als beim Strangguß mit steh­ ender Kokille, und mit ihnen erreicht man die Lei­ stungen, die moderne Walzwerke verlangen. Das Gießen von Stahl in mitlaufenden Kokillen ist dabei, sich ins Eisenhüttenwesen einzuführen.

Der bestechend einfache Gedanke, zwischen zwei gekühl­ ten Rollen Stahl zu dünnen Bändern zu vergießen, ist seit Jahrzehnten schon bekannt, hat aber noch keinen Eingang in die Eisenhütten gefunden, obgleich es an Vorschlägen dazu nicht mangelt. Vergleichbares gilt fürs Bandgießen mittels einer einzelnen Rolle. Die Ur­ sachen für diese nicht zufriedenstellende Entwicklung liegen in der unzureichenden Beherrschbarkeit dieser Verfahren, vor allem weil die Technik des Messens, Regelns und Steuerns während der vergangenen Jahrzehnte noch zu unbeholfen war.

Neuerdings hat man erkannt, wie sehr die kurze Erstar­ rungszeit beim Gießen dünner Bänder das Gefüge des Stahles bessert. Die Dendriten bleiben extrem klein, Seigerungen treten nicht mehr auf, das feinstkörnige Band läßt sich leichter kalt walzen. Diese Vorteile haben viele Stellen bewogen, das Gießen dünner Bänder mittels gekühlter Rollen erneut aufzugreifen. Weltweit arbeiten mehrere Pilotanlagen mit wechselndem Erfolg. Der Durchbruch zur industriellen Anwendung steht noch aus, weil es noch immer schwierig ist, diese Verfahren ausreichend zu beherrschen und weil ihre Leistung noch zu klein ist, vor allem beim Gießen dicker Bänder.

In dieser Lage hat die Erfindung die Aufgabe, flüssigen Stahl zwischen zwei gekühlten Rollen zu dickem Blech oder zu kaltwalzfähigem Band mit deutlich grösserer Leistung zu vergießen. Diese Aufgabe wird mit der eingangs genannten Vorrichtung und mit den erwähnten Verfahren durch die Maßnahmen gemäß den kennzeich­ nenden Merkmalen der Patentansprüche gelöst.

Die Vorrichtung gemäß dieser Erfindung skizziert Bild 1. Im Wesentlichen besteht sie aus den zwei Rol­ len 1 und 2, die gekühlt sind. Die Rolle 2 ist an die Rinne 5 angeschlossen, in der flüssiger Stahl 6 heran­ fließt. Die Rolle 1 läßt sich verschieben, mit ihr der Spalt 3 zur Rolle 2 einstellen und die Dicke des Bandes 4 halten.

Ungefähr die obere Hälfte der Mantelfläche der Rolle 2 ist von Stahl bedeckt. An ihr erstarrt die Schale 7 und wird von der Drehung mitgenommen. Die mitschleppende Wirkung der Rolle 2 wird durch die Spulen 8 verstärkt, die den flüssigen Stahl elektromagnetisch zum Scheitel der Rolle 2 fördern, über den hinweg er zum Sumpf 9 ab­ fließt, soweit er nicht zur Schale 7 erstarrt. Dabei bedeckt eine dünne Schicht 10 aus flüssigem Stahl die Schale 7. Erfindungsgemäß ist das elektromagnetische Fördern der Spulen 8 mit der Umfangsgeschwindigkeit der Rollen 1 und 2 derart abgestimmt, daß die flüssige Schicht 10 etwa mit der Umfangsgeschwindigkeit "klettert", wobei der Spiegel des Sumpfes 9 gleichbleibend gehalten wird. Unterhalb des Spiegels des Sumpfes 9 bildet sich auf der Rolle 1 eine Schale, die im oder unterhalb des Spaltes 3 mit der von der Rolle 2 herangebrachten Scha­ le 7 zum Band 4 sich vereint.

Das Fortschaffen des Bandes 4 erfolgt in üblicher Weise. Das Band 4 wird zusätzlich gekühlt, falls man es an die untere Mantelfläche der Rolle 1 anschmiegt, etwa wie Bild 1 es skizziert. Die Vorrichtung ist abgedeckt, um ggf. mit Schutzgas die Luft vom flüssigen Stahl fernzuhalten.

Die Erfindung ist fortschrittlich, vergleicht man sie mit dem bekannten Gießen zwischen zwei gekühlten Rol­ len. Die Zufuhr des flüssigen Stahls 6 ist einfach und läßt sich mit der elektromagnetischen Förderung 8 auch bei breiten Bändern fein regeln in Abhängigkeit von der gewählten Höhe des Sumpfes 9, dessen Spiegel leicht zu messen ist. Die Leistung dieser Vorrichtung ist mehr als zweifach grösser, weil praktisch die Hälfte der Mantelfläche der Rolle 2 den Stahl kühlt. Die Tiefe des Sumpfes 9 und mit ihr das Gefüge des Bandes 4 wird mit der Drehzahl der Rollen 1 und 2 geregelt in Abhän­ gigkeit von der Rollenpreßkraft auf das Band 4, die leicht zu messen ist.

Die erfindungsgemäße Vorrichtung gießt wahlweise Bänder von weniger als 1,0 Millimeter bis mehr als 20 Millimeter Dicke, womit sie sowohl kaltwalzfähige Bänder als auch Bleche herstellt. Die sehr aufwendigen Wärmöfen und Walz­ strassen herkömmlicher Werke fallen dabei fort, viel Wärme und Strom wird gespart. Zugleich ist die Leistung günstig und das Gefüge des vergossenen Stahls deutlich besser.

Claims (5)

1. Vorrichtung zum Gießen von Stahl zwischen zwei gekühlten Rollen zu Bändern dadurch gekennzeichnet, daß die Vorrichtung mit einer Rolle an eine Rinne mit flüssigem Stahl anschließt, und mit einer elektromagnetischen Förderung versehen ist, um den flüssigen Stahl aus der Rinne heraus über die angeschlossene Rolle hinweg zu heben, sodaß beim Gießen zwischen den zwei Rollen ein Sumpf sich bildet.

2. Verfahren zum Gießen von Bändern mit der Vor­ richtung nach Anspruch 1 dadurch gekennzeichnet, daß die Geschwindigkeit des elektromagnetisch geförderten Stahls über die angeschlossene Rolle hinweg angenähert der Umfangsgeschwindigkeit die­ ser Rolle gleicht.

3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2 dadurch gekennzeichnet, daß der gewählte Spiegel des Sumpfes zwischen den zwei Rollen durch die elektromagnetische Zufuhr von Stahl gleich gehalten wird.

4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3 dadurch gekennzeichnet, daß die gewählte Rollenpreßkraft auf den Strang durch die Drehzahl der Rollen unverändert ge­ halten wird.

5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4 dadurch gekennzeichnet, daß ungefähr die Hälfte der Mantelfläche der an die Rinne angeschlossenen Rolle zum Kühlen von Stahl dient.