DE4133899A1 - Verfahren und vorrichtung zur herstellung von warmbreitband aus duennen brammen - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung von Warmbreitband aus dünnen Brammen. Anwendungsgebiet der Erfindung sind metallurgische Betriebe, in denen die Herstellung von Warmbreitband, ausgehend vom erschmolzenen Stahl, in unmittelbarer Folge der Verfahrensstufen Vergießen des flüssigen Stahls zu dünnen Brammen, Erwärmung der Dünnbrammen in einem Durchlaufofen und Walzen der Dünnbrammen auf einer Fertigstaffel mit sich anschließender Abkühlung bis zum Aufhaspeln des Warmbreitbandes, abläuft.

Verfahren und technische Lösungen zur Herstellung von Warmbreitband aus dünnen Brammen sind bekannt. Der derzeitige Entwicklungsstand basiert auf den Verfahrensschritten Gießen eines Stranges mit anschließender Abkühlung - Schneiden auf Dünnbrammenlänge - Erwärmung der Dünnbrammen in einem Durchlaufofen - Entzundern der Dünnbrammenoberfläche - Walzen zu Warmbreitband auf einer Fertigstaffel - Abkühlung des Warmbandes - Aufhaspeln des Warmbandes. Das so erzeugte Warmband ist durch eine Oberflächenqualität charakterisiert, die die Verwendung für Zielprodukte, insbesondere bei der Weiterverarbeitung zu Kaltband, mit hohen Anforderungen an die Oberflächenqualität einschränkt. Hauptursache auftretender Oberflächenfehler sind offensichtlich eingewalzte Gießschlackenreste, die in Verbindung mit Zunder nicht vollständig vor dem Walzen von der Dünnbrammenoberfläche entfernt werden können.

Diese im Vergleich zur herkömmlichen Warmbanderzeugung auftretenden Probleme werden offensichtlich durch die veränderte Prozeßführung hervorgerufen. Deshalb wird die Entzunderung vor dem Walzen mit sehr hoher Druckstufe betrieben, um einen vollständigen Zunderabtrag zu erreichen. Trotzdem gewährleistet diese Verfahrensdurchführung nicht die für höherwertige Einsatzzwecke erforderliche konstant hohe Oberflächenqualität des erzeugten Warmbandes.

Ziel der Erfindung ist die Verbesserung der Wirtschaftlichkeit der Verfahrensdurchführung zur Herstellung von Warmbreitband aus dünnen Brammen durch Erhöhung der Oberflächenqualität des erzeugten Warmbandes sowie durch Senkung der spezifischen Produktionskosten.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren und Vorrichtung zur Herstellung von Warmbreitband aus dünnen Brammen zu entwickeln, welches durch eine spezifische Gestaltung der Entfernung der Gießschlacke von der Dünnbandoberfläche zur Verbesserung der Oberflächenqualität des erzeugten Warmbandes sowie zur Senkung der spezifischen Produktionskosten führt. Erfindungsgemäß wird die Aufgabe dadurch gelöst, daß ein Verfahren zur Herstellung von Warmbreitband aus dünnen Brammen durchgeführt wird, welches nachfolgende Verfahrensstufen beinhaltet:

• a) Vergießen von flüssigem Stahl zu dünnen Brammen,
• b) Erwärmen der Dünnbrammen in einem Durchlaufofen,
• c) Walzen der Dünnbrammen zu Warmbreitband auf einer Fertigstaffel mit sich anschließender Abkühlung bis zum Aufhaspeln des Warmbreitbandes,

wobei während der Verfahrensstufe a) eine Entfernung der Gießschlacke von der Dünnbrammenoberfläche nach Austritt des Strangs aus der Kokille vor Eintritt in die Sekundärkühlzone erfolgt.

Zweckmäßigerweise wird die Entfernung der Gießschlacke durch beidseitige Wasserbeaufschlagung des vertikal geführten Strangs unter einem Winkel zwischen 0 und 90 Grad, vorzugsweise 45 Grad, quer zur Bewegungsrichtung des Stranges, vorgenommen.

Durch die Wasserbeaufschlagung wird die beim Austritt des Strangs aus der Kokille anhaftende Gießschlacke stark unterkühlt, so daß sie erstarrt und durch den Druck des auftreffenden Wassers von der Oberfläche gelöst wird.

Die so abgetragenen Schlackereste werden durch die quer zur Bewegung des Strangs gerichteten Wasserstrahlen seitlich aus dem Bereich zwischen den Strangführungsrollen und dem Gießstrang ausgetragen.

Die Spritzregister werden in vorteilhafter Weise so angeordnet, daß die Wasserbeaufschlagung vor den unmittelbar hinter der Kokille befindlichen Strangführungsrollen erfolgt.

Das Wasserbeaufschlagungssystem wird im mittleren Druckbereich betrieben, wobei die Einstellung der resultierenden Kühlleistung so erfolgt, daß Oberflächenspannungen vermieden werden, die zu Rißbildungen in der Dünnbramme führen können.

Eine andere Variante der erfindungsgemäßen Vorrichtungsgestaltung bewirkt einen mechanischen Abtrag der Gießschlacke und in Verbindung mit der Beaufschlagung mit fluiden Medien eine Entfernung der abgetragenen Gießschlacke aus dem Bereich zwischen den Strangführungsrollen und dem Gießstrang.

Die mechanische Abtragsvorrichtung wird vorzugsweise nach dem Wirkprinzip von Bürsten oder Schabern ausgeführt und nach den unmittelbar hinter der Kokille befindlichen Strangführungsrollen (i. a. als Fußrollen bezeichnet) angeordnet.

Die für den Austrag der gelösten Gießschlacke genutzten fluiden Medien, vorzugsweise Druckluft und/oder Wasser, werden quer zur Bewegungsrichtung des Strangs in den Bereich zwischen den Strangführungsrollen und dem Gießstrang eingeleitet und rufen eine intensive Spülwirkung hervor.

Durch eine entsprechende Steuerung der Sekundärkühlzonen der Stranggießanlage kann die Eintrittstemperatur der Dünnbrammen in den Erwärmungsofen auf dem gleichen Niveau wie bei üblicher Verfahrensgestaltung gehalten werden.

Die erfindungsgemäße Entfernung der Gießschlacke noch vor Einritt des Gießstrangs in die Sekundärkühlzone führt in vorteilhafter Weise dazu, daß die Gießschlacke nicht in den weiteren Aufbau der Zunderschicht auf der Oberfläche der Dünnbrammen während ihres Durchlaufs durch die Sekundärkühlzone sowie durch den Rollenherdofen einbezogen wird.

Da dies bei der herkömmlichen Verfahrensdurchführung nicht realisiert wird, kann sich vorhandener Gießzunder mit der entstehenden Wüstitschicht derart fest verbinden, daß es zu Entzunderungsproblemen bei der nachfolgenden Entfernung vor dem Walzen kommt. In diesem Fall werden nicht mehr entfernbare Gießzunder- bzw. -schlackereste in die Warmbandoberfläche eingewalzt, wodurch die Oberflächenqualität für Nachfolgeerzeugnisse herabgesetzt wird.

Mit erfindungsgemäßer Gestaltung des Verfahrens zur Herstellung von Warmbreitband aus dünnen Brammen wird dieser Mangel der bisherigen Verfahrensdurchführung vermieden. Das führt sogar dazu, daß auf den Einsatz eines Hochdruck-Zunderwäschers vor dem Eintritt in die Fertigstaffel verzichtet werden kann. Ursache hierfür sind die im Vergleich zur konventionellen Warmbreitbanderzeugung deutlich kürzeren Verweilzeiten der Dünnbrammen im Erwärmungsofen, so daß ein wesentlich geringeres Zunderwachstum eintritt. Diese geringe Schichtdicke wird beim herkömmlichen Entzundern der Dünnbrammen gebrochen, abgetragen und abgespült sowie die verbliebene Restschicht beim Walzen derartig gestreckt, daß sie zu keiner nachweisbaren Beeinträchtigung der Oberflächenqualität des erzeugten Warmbreitbandes für seine nachfolgende Verarbeitung führt.

Aus dem Verzicht auf den Einsatz eines Hochdruck-Zunderwäschers vor der Fertigstaffel ergeben sich folgende Vorteile der erfindungsgemäßen Verfahrensdurchführung, die zur Senkung der Produktionskosten führen:

• - Senkung der erforderlichen Ofenaustrittstemperatur der Dünnbrammen, da der Kühleffekt der Entzunderung an dieser Stelle vermindert wird und damit in Verbindung
• - Senkung der Ofenraumtemperatur insgesamt.

Nachfolgend wird die Anwendung der Erfindung bei der Umgestaltung eines herkömmlichen Verfahrens zur Herstellung von Warmbreitband aus dünnen Brammen mit einem Durchsatz von 400 t/h beschrieben. Es wurde eine Vorrichtung zum Abtragen der Gießschlacke benutzt, wie sie in Anspruch 3 beschrieben ist.

Die mechanische Abtragungsvorrichtung 3 (Fig. 1) ist mit einem Bürstensatz 4 versehen und wird mit Kühlwasser beaufschlagt. In Fig. 2 ist die Unteransicht der mit Bürsten besetzten Abtragsvorrichtung 3 aus Richtung der Strangoberfläche 1 dargestellt. Die Kühlwasserzufuhr erfolgt in diesem Fall über einen im Inneren der Vorrichtung befindlichen Verteiler, wobei das Wasser aus einer Anzahl von Bohrungen zwischen dem geteilten Bürstenbesatz austritt (Fig. 3). Die Austrittsöffnung für das Kühlwasser kann auch schlitzförmig über die gesamte Breite der Abtragsvorrichtung gestaltet sein.

Die im Oberdruckbereich arbeitenden Spritzdüsen 5 spülen die von der Gießstrangoberfläche entfernte Gießschlacke aus dem Bereich zwischen den Fußrollen 2 und der Abtragsvorrichtung 3.

Die Reinigung der Gießstrangoberfläche von Gießschlacke war ausreichend, so daß auf eine Entzunderung im Hochdruckbereich zwischen Erwärmungsofenaustritt und Eintritt in die Walzstaffel verzichtet werden konnte. Damit konnte der Energieaufwand für die Entzunderung gesenkt und der Temperaturabfall der Dünnbramme im Zunderwäscher verringert werden.

Bei nunmehr stabiler Oberflächenqualität des erzeugten Warmbandes auf dem für konventionelles Warmbreitband üblichen Niveau wurde u. a. zusätzlich folgende Energieeinsparung wirksam:
Verringerung der in die Brammen einzubringenden Aufheizenergie um ca. 17 kJ/kg;
daraus ergibt sich ohne die weiterhin bestehende Möglichkeit der Absenkung der Ofentemperatur eine Reduzierung des Wärmeeintrages in die Dünnbrammen um ca. 6,5%.

Aufstellung der verwendeten Bezugszeichen

1 Gießstrang
2 Strangführungsrolle (Fußrolle)
3 mechanische Abtragsvorrichtung
4 Bürstenbesatz
5 Spritzdüsen für Spülmedium

Claims (4)

1. Verfahren zur Herstellung von Warmbreitband aus dünnen Brammen, welches nachfolgende Verfahrensstufen beinhaltet:

• a) Vergießen von flüssigem Stahl zu dünnen Brammen,
• b) Erwärmen der Dünnbrammen in einem Durchlaufofen,
• c) Walzen der Dünnbrammen zu Warmbreitband auf einer Fertigstaffel mit sich anschließender Abkühlung bis zum Aufhaspeln des Warmbreitbandes,

gekennzeichnet dadurch, daß während der Verfahrensstufe a) eine Entfernung der Gießschlacke von der Dünnbrammenoberfläche nach Austritt des Strangs aus der Kokille vor Eintritt in die Sekundärkühlzone erfolgt.

2. Verfahren gemäß Anspruch 1, gekennzeichnet dadurch, daß die Entfernung der Gießschlacke durch beidseitige Wasserbeaufschlagung des vertikal geführten Strangs unter einem Winkel zwischen 0 und 90 Grad, vorzugsweise 45 Grad, quer zur Bewegungsrichtung des Stranges erfolgt.

3. Vorrichtung gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Entfernung der Gießschlacke durch eine mechanische Abtragungsvorrichtung (3) in Verbindung mit der Beaufschlagung mit fluiden Medien erfolgt, welche eine Entfernung der abgetragenen Gießschlacke aus dem Bereich zwischen den Strangführungsrollen (2) und dem Gießstrang (1) bewirken.