DE7017922U

DE7017922U - Aus- und einbaubarer stranggussanlagen bausatz fuer brammen

Info

Publication number: DE7017922U
Application number: DE19707017922
Authority: DE
Original assignee: Voestalpine AG
Current assignee: Voestalpine AG
Priority date: 1969-05-30
Filing date: 1970-05-13
Publication date: 1970-10-15
Also published as: ES379936A1; CH506355A; FR2043810A1; GB1318703A; AT292937B; SU404202A3; JPS4932408B1; DE2023407A1; BE750701A; FR2043810B1

Description

·..'· '■.·..· : Munch en-Pull ach, 13. Mai 1970 Patentanwalt

Karl A. B r ο s e

Dpi-!ng. Vereinigte Österreichische Eisen-

D-fio?.i KMjr.thQn - Puii<W?^d Stahlwerke Aktiengesellschaft

Wi:-r.c:s:_f.2. T.Mdjn. 7930570.79317«2 *ⁿ Ü

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Die Erfindung betrifft eine Stranggußanlage für Brammen ι einer in einem Rahmen gelagerten, wassergekühlten, geraden, Vw^uikalen Kokille, einer daran anschließenden ein- und ausbaubaren Sekundär- bzw. Strangfuhrungseinrichtung, die aus einem vertikalen Teil mit einer Biegezone und eirem bogenförmigen Teil besteht, sowie einer Einrichtung zum Ausziehen und Biegen des Stranges.

Beim Vergießen von Stahl zu Brammen, die eine Breite von etwa 1 000 bis 2 000 mm und eine Dicke von etwa 140 bis 250 mm aufweisen, treten verschiedene anlagenbedingte und metallurgische Schwierigkeiten auf. Vertikalanlagen, bei ö.enen der Strang aus einer Kokille vertikal nach unten austritt, vertikal weitergeführt und nach Erstarrung in vertikaler Position unterteilt wird, haben eine sehr große Bauhöhe, können in vorhandene Stahlwerke meist nicht eingebaut werden und sind außerordentlich teuer. Es ist daher vorgeschlagen worden, Anlagen mit einer bogenförmigen Kokille und einer nachgeschalteten bogenförmigen Strangführung einzusetzen, um die Bauhöhe der Anlagen zu verringern und ein horizMrtaV"=- Auslaufen des erstarrten Stranges zu erreichen. Bogenfo*.*. _afe Kokillen sind jedoch schwerer herstellbar und bringen L,e*-~±urgische Nachteile mit sich, die hauptsächlich auf cV . begünstigen Einfluß des Gießstrahles auf die Bildung der Strt.ngschale und einer ungleichmäßigen und unsymmetrischen Erstarrung bzw. Ausbildung der Seigerungszone im Strang zurückzuführen sind. Beim Vergießen von Knüppeln und weniger empfindlichen Stahlqualitäten hat man diese Schwierigkeiten wohl teilweise überwunden, doch können großformatige Brammen auf solchen Bogenanlagen kaum in zufriedenstellender Güte hergestellt werden.

Bei einem anderen Typ von Stranggußanlagen tritt der Strang aus einer vertikalen, geraden Kokille aus, wird in einer verhältnismäßig langen geraden Führungsstrecke weiter gekühlt, am Ende

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der geraden Führungsstrecke von einem Treibgerüst erfaßt, umgebogen und schließlich mittels eines Richtgerüstes in die Horizontale geführt; bei dieser Ausführungsform wird der erstarrte Strang also aus der Vertikalen in die Horizontale umgebogen. Solche Anlagen vermeiden einige metallurgische Nachteile der Bogenanlage, doch ist der bauliche Aufwand beträchtlich und ein Einbau in bestehende Stahlwerke sehr schwierig.

Bei einem weiteren Typ von Stranggußanlagen tritt der Strang aus einer vertikalen Kokille aus, wird in einer verhältnismäßig kurzen, geraden Führungsstrecke geführt und in einer Biegezone stufenweise progressiv so gebogen, daß keine unzulässigen Spannungen an der Oberflache des Stranges entstehen. Der Strang wird dann in einer gebogenen Führung weiter abgekühlt, am Ende von einem Treibgerüst erfaßt und gerade gerichtet. Bei dieser Ausführungsform werden zwar einige metallurgische Nachteile der Bogenanlage vermieden, doch ist nicht gewährleistet, daß Risse unter der Oberfläche in der Nähe der Erstarrungsfront vermieden werden.

Ziel der Erfindung ist es, eine Bramnenstrar.ggußanlage zu s«haffen, die die metallurgischen Nachteile bekannter Anlagen vermeidet und eine niedrige Bauhöhe aufweist.

Ein weiteres Ziel der Erfindung besteht darin, zum Bau der Anlage geschlossene, sozusagen vorgefertigte Baueinheiten bzw. Bauelemente zu verwenden, die leicht austauschbar sind. Bei einer bekannten Konstruktion ist die Sekundärkühl- bzw. Strangführungseinrichtung schwenkbar gelagert und durch Verschwenken und anschließendes Ausfahren ausbaubar. Diese Konstruktion ist jedoch bei großen Anlagen, bei denen die Strangführungseinrichtung aus mehreren Einzelteilen bestehen muß, nicht brauchbar. Jeden Einzelteil für sich verechwenkbar und ausfahrbar zu machen, wäre kaum realisierbar und jedenfalls viel zu aufwendig.

Die Anlage soll eine große Betriebssicherheit aufweisen und ein kontinuierliches Stranggießen "continuous continuous casting" gewährleisten. Die metallurgische Qualität der Produkte soll verbessert werden.

Die erfindungsgemäße Anlage ist dadurch gekennzeichnet, daß nach Abheben der Kokille der vertikale Teil mit der Biegezone

in vertikaler Richtung durch den Rahmen ein- und ausbaubar ist und der bogenförmige Teil in horizontaler Richtung verschiebbar ist sowie die als kombiniertes Treib-, Rieht- und Walzgerüst ausgebildete Einrichtung zum Ausziehen und Biegen des Stranges als

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- 3 eigene Baueinheit getrennt ein- und ausbaubar ist.

Ein wesentliches Merkmal der erfindungsgemäßen Anlage besteht darin, daß der Vertikalabstand zwischen dem Gießspiegel in der Kokille und dem unteren Ende der vertikalen Strangführung zwischen 1,0 und 4»0 m beträgt.

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tung kann als unbeheizte Ausgleichszone ausgebildet sein.

Diese und weitere Merkmale der Erfindung sind in der folgenden genauen Beschreibung in Verbindung mit der schematischen Zeichnung näher erläutert.

Eine wassergekühlte, gerade Kokille 1 ist in einem Rahmen 2 gelagert. Zwischen dem Rahmen 2 und der Kokille 1 bestehen mehrere Sohneliverbindungen für das Kühlwasser und für die Befestigung am Rahmen 2, welche nicht dargestellt sind. Der Rahmen 2 ist mit einem Kokillenantrieb verbunden, durch den eine oszillierende Vertikalbewegung des Rahmens 2 und der Kokille 1 erzeugt wird. An der Kokille 1 sind zwei Rollenpaare befestigt, die zusammen mit der Kokille oszillieren. Unterhalb der Kokille 1 ist der vertikale, gerade Strangführungsteil 3 angeordnet, der aus einem Traggerüst 5 mit eingebauten Rollen 4 besteht. Am unteren Ende, im Bereich der letzten Rollenpaare 4, ist eine Übergangs- bzw. Biegezone 6 vorgesehen, in der die vertikale Strangführung bereits leicht abgebogen ist und in die darauf folgende bogenförmige Strangführung 7 überleitet. Der Vertikalabstand h zwischen dem Gießspiegel in der Kokille 1 und dem unteren Ende der vertikalen Strangführung 3 soll zwischen 1,0 und 4,0 m betragen. Dadurch werden metallurgische Vorteile erzielt. Es wird verhindert, daß der eindringende Gießstrahl die Strangschale beschädigt bzw. daß sich eine ungleichmäßige Erstarningszone ausbildet.

Bei der Ausbildung der Biegezone 6 ist zu beachten, daß an keiner Stelle des bereits teilweise erstarrten Stranges unzulässige Dehnungen in irgendeiner Phase der Biegung auftreten. Die Dehnung soll in Abhängigkeit von der Stahlqualität an der Phasengrenze zwischen flüssigem und erstarrtem Material nur max. 0,2 bis etwa betragen. In diesem Übergangsbereich beträgt die Temperatur

etwa 1400⁰C. Mit zunehmender Entfernung von der Erstarrungsfront bzw. mit fallender Temperatur nimmt die zulässige Dehnung stark zu.

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In der Biegezone 6 erfolgt deshalb die Siegung stufenlos und so langsam, so daß keine Risse im Strang entstehen können.

Der gerade Strangführungsteil 3 mit der Biegezone 6 ist erfindungBgemäß als eigene, geschlossene Baueinheit ausgebildet. Sie ist nach oben, nach Abheben der Kokille, ausbaubar. Die abgehobene Kokille ist strichliert mit 1' und der aus dem Rahmen 2 herausgehobene Strangführungsteil ist strichliert mit 3* bezeichnet. Auch der bogenförmige Strangführungsteil 7 ist als unabhängiger Bauteil ausgebildet. Er besteht aus einem bogenförmigen Traggerüst 9 niit Rollen 8, die verschiedene Durchmesser aufweisen können, und Fahrrollen 10, 10· zur Verschiebung der gesamten Baueinheit in horizontaler Richtung auf Schienenbahnen 16, 17. Die Sekundär-Jcühlzone erstreckt sich von der Kokille bis zum Ende der Strangführung 7. Sie enthält Zuführungsleitungen und Spritzdüsen für das Kühlwasser. An die beschriebene zweiteilige Strangführungszone schließt die als kombiniertes Treib-, Rieht- und Walzgerüst 12 auegebildete Einrichtung zum Ausziehen des Stranges an, welche ein Walzenpaar 13, ein Richtrollenpaar 14 und eine Führungsrolle 15 umfaßt. Das Walzenpaar 13 ist ein Druckwalzenpaar, mit dem ein ausreichender Walzdruck ausgeübt werden kann, us den Strang bis zu 30 f> zu reduzieren. Gegebenenfalls kann auch das Richtrollenpaar ein Druckw&lzenpaar sein.

J)er Strang 11 verläßt die Sekundärkühlzone bzw. die bogenförmige Strangführung 7 mit einer über den Strangquerschnitt ungleichmäßigen Temperatur; er kann mit einer über den Strangquerschnitt ungleichmäßigen Temperaturverteilung in das kombinierte Treib-, Rieht- und Walzgerüst eingeführt und um etwa 7 bis etwa 20 Jo verformt werden, wobei überwiegend die Kernzone des Stranges von der Verformung betroffen wird. Der Strangkern befindet sich auf einem Niveau wesentlich höherer Temperatur, z, B. über 900 ⁰C, vorzugsweise 1200 bis 1300⁰C. Die Randzone bzw. die Oberfläche des Stranges 11 liegt dagegen auf einer Temperatur im Bereich von etwa 800 bis etwa 1000°C. Wird ein solcher Strang einer Verformung unterzogen, so nimmt an dieser die Kernzone des Stranges wesent- \ lieh stärker teil als die Randzone. Wird nun der Strang 11 im j der bogenförmigen Strangführung 7 nachge3chalteten kombinierten ί Treib-, Rieht- und Walzgerüst 12 verformt, se tritt eine Verdichtung

des Strangkernes ein, wodurch sich ein qualitativer Vorteil ein- : stellt, der beim Weiterwalzen in einer zweiten konventionellen

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Walzwerksanlage zu Grobblechen besonders deutlich wird. Beim zweiten Walzvorgang wird bevorzugt die Randzone verformt, so da£ letztlich ein Endprodukt mit einer über den ganzen Querschnitt gleiehmäfiigen Verformung vorliegt.

Nach Verformung des Stranges 11 mittels der Walzen 13 wird der ve?forste Strang 11* parsJ-XsX suis "·*"*" ttgr-f">\ιτ ¹^ &α·^?*** θ·»?*η-*-_ rollen 14 gerichtet. Ls ist auch möglich, die Gußstränge ohne Querschnitteverforaiung durch das Gerüst 12 durchlaufen zu lassen, wenn die Walzen 13 nur als Treibrollen fungieren.

man kann auch den Strang durch eine unbeheizte Ausgleichszone führen, so daß er mit einer über den Strangquerschnitt möglichst glexchmäßigen Temperaturverteilung in das kombinierte Treib-, Hicht- und Walzgerüst eintritt und um etwa 10 bis etwa 20 f» verformt wird. Eine solche unbeheizte Ausgleichszone als letzter Teil einer bogenförmigen Strangführung 20 ist im linken Teil der Zeichnung mit 21 bezeichnet. Nach erfolgtem Temperaturausgleich nimmt bevorzugt die Randzone des Stranges an der Verformung teil. Dieser Vorteil kann besonders dann ausgenützt «erden_f wenn Strange aus unberuhigtem Stahl hergestellt werden, die im Innern unterhalb der Oberfläche einen Blasenkranz aufweisen. Dieser Blasenkranz würde sich beim liederaufheizen in Walrwerksöfen als Wärmeisolator erweisen. Zweckmäßig bildet die Ausgleichszone 21 zusammen mit der bogenförmigen, noch im bereich der Sekundärkühlζone liegenden Strangführung 20 eine Baueinheit 19, die ebenfalls horizontal verschiebbar ist und gegen die in Betriebsstellung befindliche Strangführung 7 einfach und rasch austauschbar ist. Die Ausgleichszone kann aber auch als ein Bauteil für sich zwischen der Strangführung 7 und dem Treib-, Rieht- und Walzgerüst angeordnet sein.

Die Anlage kann auch eine Vorrichtung für den fliegenden Wechsel der Verteiler und Pfannen aufweisen; diese Vorrichtung besitzt Säulen 22, welche die Gießbühne 23 durchsetzen und horizontal schwenkbare Arme 24, 25 für zwei Gießpfannen und zwei schwenkbare Arme 26, 27 für zwei Verteiler aufweisen, von denen sich jeweils eine Pfanne 28 und ein Verteiler 30 etwa in der dargestellten Position außerhalb des Bereiches der Kokille 1 befinden. Eine zweite, nicht dargestellte Pfanne wird vom schwenkbaren Arm 25 in Arbeitsstellung über einem zweiten, vom schwenkbaren Arm 27 gehaltenen Zwischengefäß ausgerichtet. Mit 29 sind die Tragzapfen der pfanne

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bezeichnet« Die Zwischengefäße kr..',;:-;.' auf der Säule 22 zusätzlich noch vertikal verschiebbar sein^ >-nii die nicht dargestellten Ausgußrohre der Zwischengefäße bis unter den Gießspiegel in ier Kokille 1 einführbar sind.

Claims

sprüche

1. Strang ^j ßan lage für Erammen mit einer in einem Rahmen gelagerten, wassergekühlten, geraden, vertikalen Kokille, einer daran anschließenden ein- und ausbaubaren Sekundärkühl- bzw. Strangführung seinrichtung, die aus einem vertikalen Teil mit einer Biegezone und einem bogenförF-.gt η Teil besteht, sowie einer Einrichtung zum Ausziehen und Bitgen des Stranges, dadurch gekennzeichnet, daß nach Abheben der Kokille (1) der vertikale Teil (3) mit der Biegezone (6) in vertikaler Richtung durch den Rahmen (2) ein- und ausbaubar ist und der bogenförmige Teil (7) in horizontaler Richtung verschiebbar ist sowie die als kombiniertes Treib-. Rieht- und Walzgerüst (12) ausgebildete Einrichtung zum Ausziehen und Biegen des Stranges (11) als eigene Baueinheit getrennt ein- und ausbaubar ist,

2. Stranggußanlage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Vertikalabstand (h) zwischen dem Gießspiegel in der Kokille (1) und dem unteren Ende der vertikalen Strangführung (3) zwischen i,0 und 4,0 m beträgt.

3. Stranggußanlage nach den Ansprüchen 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der letzte Teil der bogenförmigen Strangführungseinrichtung (7) als unbeheizte Ausgleichszone (21) ausgebildet iat.

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