EP0064238A1 - Process and device for bending a strand in a continuous steel casting machine - Google Patents

Process and device for bending a strand in a continuous steel casting machine Download PDF

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EP0064238A1
EP0064238A1 EP82103442A EP82103442A EP0064238A1 EP 0064238 A1 EP0064238 A1 EP 0064238A1 EP 82103442 A EP82103442 A EP 82103442A EP 82103442 A EP82103442 A EP 82103442A EP 0064238 A1 EP0064238 A1 EP 0064238A1
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strand
bending
support
rollers
transition curve
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    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B22CASTING; POWDER METALLURGY
    • B22DCASTING OF METALS; CASTING OF OTHER SUBSTANCES BY THE SAME PROCESSES OR DEVICES
    • B22D11/00Continuous casting of metals, i.e. casting in indefinite lengths
    • B22D11/12Accessories for subsequent treating or working cast stock in situ
    • B22D11/128Accessories for subsequent treating or working cast stock in situ for removing
    • B22D11/1282Vertical casting and curving the cast stock to the horizontal

Abstract

Bei einem Verfahren und einer Vorrichtung zum Biegen eines Stranges (1) in einer Stahlstranggiessanlage wird der ferrostatische Druck des flüssigen Kernes (2) des Stranges (1) auf einer Uebergangskurve (16) entlang einer Biegestrecke (5) zwischen einer bogenförmigen (6) und einer geraden (4) Stützführungsbahn mittels Stützrollenpaaren (9, 10) abgestützt. Zur Erreichung gleichmässig niedriger Dehnungsgeschwindigkeiten in der Strangkruste entlang der ganzen Uebergangskurve (16) zur Verbesserung der Strangoberfläche und zur Vermeidung von Gefügefehlern an der Phasengrenze fest-flüssig sowie zur Vereinfachung der Einstell-, Ausricht- und Instandhaltungsarbeiten wird die Uebergangskurve (16) entlang der Stützführungsbahn durch den Strang (1) selbst laufend sich ändernden Giess- und Strangparametern angepasst.In a method and a device for bending a strand (1) in a continuous steel casting plant, the ferrostatic pressure of the liquid core (2) of the strand (1) is measured on a transition curve (16) along a bending path (5) between an arcuate (6) and a straight (4) supporting guideway is supported by means of pairs of supporting rollers (9, 10). The transition curve (16) along the supporting guideway is used to achieve uniformly low expansion speeds in the strand crust along the entire transition curve (16), to improve the surface of the strand and to avoid structural errors at the phase boundary solid-liquid, and to simplify the adjustment, alignment and maintenance work adjusted continuously by the strand (1) itself to changing casting and strand parameters.

Description

  • Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Biegen eines Stranges in einer Stahlstranggiessanlage, wobei der ferrostatische Druck eines einen flüssigen Kern aufweisenden Stranges auf einer Uebergangskurve entlang einer Biegestrecke zwischen einer bogenförmigen und einer geraden Stützführungsbahn mittels Stützrollenpaaren abgestützt wird und eine Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens.The invention relates to a method for bending a strand in a continuous steel casting installation, wherein the ferrostatic pressure of a strand having a liquid core is supported on a transition curve along a bending path between an arcuate and a straight support guideway by means of pairs of support rollers and a device for carrying out the method.
  • Beim Biegen von Strängen in Stahlstranggiessanlagen ist es bekannt, sowohl beim Biegen eines geraden Stranges in einen Kreisbogen als auch beim Geraderichten eines gebogenen Stranges, die Biegearbeit in mehreren sich folgenden Schritten durchzuführen, damit der Strang im Biegebereich gegenüber einem Einpunktbiegen bzw. Einpunktrichten weniger stark beansprucht wird. Beim stufenweisen Biegen wird dabei der Biegeradius schrittweise verkleinert und/oder beim stufenweisen Richten schrittweise vergrössert. Bei Auslegung einer Stranggiessanlage mit einer Bogenkokille mit relativ kleinem Radius und mit anschliessender Kreisbogenstrangführung sowie schrittweisem Richtvorgang können eine niedrige Bauhöhe der Anlage und in der Praxis vertretbare Dehnungswerte in der Strangkruste im Richtteil der Strangführung erreicht werden. Das Ausrichten solcher Stützführungen ist jedoch sehr aufwendig, weil einerseits die Rollen beider Stützbahnen entlang der Biegestrecke und anderseits die Biegestrecke gegenüber der gebogenen und der geraden Stützführungsbahn genau ausgerichtet werden müssen.When bending strands in continuous steel casting plants, it is known to carry out the bending work in several subsequent steps both when bending a straight strand into a circular arc and when straightening a curved strand, so that the strand in the bending area is less stressed than single-point bending or one-point straightening becomes. With step-by-step bending, the bending radius is gradually reduced and / or step-by-step straightening increases. When designing a continuous caster with an arc mold with a relatively small radius and subsequent circular arc guide and step-by-step straightening process, a low overall height of the plant and practically acceptable elongation values in the strand crust can be achieved in the straightening section of the strand guide. However, the alignment of such support guides is very complex because, on the one hand, the roles of both support tracks along the bending path and on the other hand the bending path must be precisely aligned with the curved and the straight support guideway.
  • Es ist weiter eine Strangführung zum Stützen und Führen sowie zum Umlenken eines nur teilweise erstarrten Stranges bekannt. Bei dieser Stützführung ist im an die Biegestrekke angrenzenden Rollenpaar eines geraden und eines bogenförmigen Teiles der Stützführung eine Rolle starr angeordnet. Entlang der Biegestrecke sind zur Abstützung des ferrostatischen Druckes Rollenpaare angeordnet, wobei mindestens vier dieser Rollen als kraftübertragende Biege- bzw. Richtrollen starr befestigt sind und von denen zwei an der Zugfaserseite und mindestens zwei an der Druckfaserseite des Stranges vorgesehen sind. Auch bei dieser Biegeeinrichtung ist das genaue Ausrichten der Rollen entlang der Uebergangskurve und gegenüber der bogenförmigen und der geraden Stützführungsbahn schwierig und zeitaufwendig. Die Dehnungsgeschwindigkeit an der Erstarrungsfront beim Biegen des Stranges verändert sich entlang der Biegestrekke schrittweise von Null bis zu einem Maximalwert und von diesem wieder schrittweise auf Null. Diese Biegecharakteristik verlängert die gesamte Biegestrecke um den anschwellenden und den abschwellenden Teil der Dehnungsgeschwindigkeitsänderung entlang der Biegestrecke. Um kleine Dehnungsgeschwindigkeitswerte auf einer Biegestrecke zwischen einer geraden Kokille und einem kreisbogenförmigen Stützführungsteil zu erreichen, ist deshalb eine entsprechende Länge für diese Biegestrecke mit einer entsprechenden Bauhöhe der Anlage vorzusehen, was die Anlagekosten negativ beeinflusst. Die Ausrichtarbeit einer solchen Biegestrecke stellt hohe Anforderungen und ist aufwendig.A strand guide for supporting and guiding as well as for deflecting a strand which has only partially solidified is also known. In this support guide, a roller is rigidly arranged in the pair of rollers of a straight and an arcuate part of the support guide adjacent to the bending stretch. Along the bending path, pairs of rollers are arranged to support the ferrostatic pressure, at least four of these rollers being rigidly attached as force-transmitting bending or straightening rollers and two of which are provided on the tension fiber side and at least two on the compression fiber side of the strand. With this bending device, too, the precise alignment of the rollers along the transition curve and with respect to the curved and the straight support guideway is difficult and time-consuming. The rate of expansion at the solidification front when bending the strand changes step by step along the bending stretch from zero to a maximum value and from this step by step again to zero. This bending characteristic extends the entire bending distance by the swelling and the declining part of the change in strain rate along the bending distance. In order to achieve low elongation velocity values on a bending section between a straight mold and an arc-shaped support guide part, a corresponding length must be provided for this bending section with a corresponding overall height of the system, which has a negative impact on the system costs. The alignment work of such a bending section places high demands and is complex.
  • Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zum Biegen eines Stranges und eine Biegeeinrichtung zu schaffen, die die genannten Nachteile überwinden und die den Strang gegenüber bekannten Biegeverfahren mit niedrigeren Dehnungswerten und Dehnungsgeschwindigkeiten beanspruchen, um einerseits Risse in der Strangkrustenoberfläche und Gefügefehler an der Phasengrenze fest-flüssig zu vermeiden und um anderseits die Biegeeinrichtung im Aufbau einfach und kostengünstig zu gestalten. Auch soll die Biegeeinrichtung,deren Einstell-, Ausricht- und Instandhaltungsarbeit entlang der Uebergangskurve wesentlich vereinfacht werden.The invention has for its object a method for bending a strand and to create a bending device which overcomes the disadvantages mentioned and which stress the strand compared to known bending methods with lower elongation values and elongation rates, on the one hand to avoid cracks in the strand crust surface and structural defects at the phase boundary solid-liquid and on the other hand the bending device simple and inexpensive to set up. The bending device, its adjustment, alignment and maintenance work along the transition curve should also be significantly simplified.
  • Diese Aufgabe wird nach dem erfindungsgemässen Verfahren dadurch gelöst, dass die Uebergangskurve entlang der Stützführungsbahn der Biegestrecke durch den Strang selbst laufend sich ändernden Giess- und Strangparametern angepasst wird.According to the method according to the invention, this object is achieved in that the transition curve along the supporting guideway of the bending path is adapted by the strand itself to continuously changing casting and strand parameters.
  • Die erfindungsgemässe Einrichtung zeichnet sich dadurch aus, dass sämtliche Stützrollenpaare zwischen dem kreisbogenförmigen und dem geraden Teil der Stützführung je für sich quer zur Stranglaufrichtung durch den Strang frei bewegbar geführt sind.The device according to the invention is characterized in that all the pairs of support rollers between the arcuate and the straight part of the support guide are each freely movable transversely to the direction of the strand through the strand.
  • Mit dem erfindungsgemässen Verfahren bzw. der erfindungsgemässen Biegeeinrichtung kann erreicht werden, dass sich eine minimale konstante Dehnungsgeschwindigkeit in der Strangkruste über die ganze Länge der Biegestrecke einstellt und sich dadurch minimalste Beanspruchungen an der Strangoberfläche und an der Phasengrenze fest-flüssig ergeben. Eine gewünschte oder zulässige Dehnungsgeschwindigkeit kann durch Wahl der Länge der Biegestrecke eingestellt werden. Daraus resultieren auch bei schwierig vergiessbaren Stahlqualitäten und/oder bei hohen Giessgeschwindigkeiten riss- und gefügefehlerfreie Stränge.Alle Rollen entlang der Biegestrecke zwischen dem gebogenen und dem geraden Teil der Stützführung übertragen keine Querkräfte bzw. keine Biegekräfte. Die Biege- bzw. Richteinrichtung kann einfacher gebaut werden und es resultieren Kosteneinsparungen. Zusätzliche Vorteile ergeben sich dadurch, dass die Einstell- und Ausrichtarbeit entlang der Uebergangskurve wegfällt und somit die Instandhaltungsarbeit wesentlich vereinfacht wird. Auch Ausrichtfehler des kreisbogenförmigen und des geraden Stützführungsteiles zueinander haben praktisch keinen negativen Einfluss auf die Strangqualität, weil die quer beweglichen Rollenpaare entlang der Biegestrecke sich auf eine entsprechende optimale Uebergangskurve selbst einstellen. Eine Verlängerung der Biegestrecke auf 3 oder mehr Meter Länge innerhalb der metallurgisch bedingten Stützlänge ist ohne weiteres möglich und praktisch ohne Mehrkosten. Dabei werden extrem tiefe Strangkrustenbeanspruchungen erreicht, welche niedrigste Rollenbiegebelastungen in der bogenförmigen und in der geraden Stützführungsbahn ergeben. Das erfindungsgemässe Verfahren ermöglicht im weiteren eine optimale laufende Anpassung der Uebergangskurve an sich ändernde Giess- und Strangparameter. Dabei wird speziell an lang dauernde Sequenzgüsse mit Formatverstellung während des laufenden Gusses und grosse Veränderungen in der Giessgeschwindigkeit, der Kühlleistung und/oder der Stahlqualität gedacht.With the method according to the invention or the bending device according to the invention, it is possible to achieve a minimum constant rate of expansion in the strand crust over the entire length of the bending section and thus result in minimal stresses on the strand surface and on the phase boundary solid-liquid. A desired or permissible strain rate can be set by choosing the length of the bending distance. This results in strands that are free of cracks and structural defects, even with difficult-to-cast steel grades and / or at high casting speeds Rollers along the bending path between the curved and the straight part of the support guide do not transmit any transverse forces or bending forces. The bending or straightening device can be built more simply and this results in cost savings. Additional advantages result from the fact that there is no need for adjustment and alignment work along the transition curve and thus the maintenance work is considerably simplified. Alignment errors of the circular-arc-shaped and the straight support guide part to one another have practically no negative influence on the strand quality, because the transverse movable pairs of rollers along the bending path adjust themselves to a corresponding optimal transition curve. An extension of the bending distance to a length of 3 or more meters within the metallurgically determined support length is easily possible and practically without additional costs. Extremely low strand crust stresses are achieved, which result in the lowest roller bending stresses in the curved and in the straight support guideway. The method according to the invention further enables an optimal ongoing adaptation of the transition curve to changing casting and strand parameters. Special attention is paid to long-lasting sequence castings with format adjustment while the casting is in progress and major changes in the casting speed, cooling capacity and / or steel quality.
  • Der Anschlusspunkt der Uebergangskurve am Kreisbogen kann beliebig gewählt werden. Wenn beispielsweise die Bauhöhe einer Stranggiessanlage niedrig sein soll und nur ein geringer ferrostatischer Druck im Horizontalteil der Führung erwünscht ist, kann der Anschlusspunkt der Uebergangskurve zum Kreisbogen im Richtteil nahe an eine Bogenkokille mit relativ kleinem Radius gebracht werden. Optimale Verhältnisse für die Lage des Anschlusspunktes Kreisbogen - Uebergangskurve ergeben sich, wenn die Uebergangskurve am Kreisbogen bei einem Winkel ϕ0 anschliesst, wobei der Winkel ϕ0 beim Biegen von der horizontalen und beim Richten von der vertikalen Radiuslinie des Kreisbogens gemessen und nach der Formel
    Figure imgb0001
    errechnet wird. R stellt dabei den gewählten Radius des Kreisbogens und L die gewählte Länge der Uebergangskurve dar.
    The connection point of the transition curve at the circular arc can be chosen arbitrarily. If, for example, the height of a continuous caster is to be low and only a low ferrostatic pressure is required in the horizontal part of the guide, the connection point of the transition curve to the circular arc in the straightening part can be brought close to an arc mold with a relatively small radius. Optimal conditions for the location of the circle connection point arc - transition curve results if the transition curve adjoins the circular arc at an angle ϕ 0 , whereby the angle ϕ 0 is measured when bending from the horizontal radius line and when straightening from the vertical radius line of the circular arc and according to the formula
    Figure imgb0001
    is calculated. R represents the selected radius of the circular arc and L the selected length of the transition curve.
  • Ein Abstand Y0 zwischen einem Anschlusspunkt am Kreisbogen und einer Verlängerung der geraden Strangbahn kann wie folgt errechnet werden:
    Figure imgb0002
    Ro stellte den gewählten Radius des Kreisbogens und L die gewählte Länge der Uebergangskurve dar.
    A distance Y 0 between a connection point on the circular arc and an extension of the straight strand path can be calculated as follows:
    Figure imgb0002
    R o represented the selected radius of the circular arc and L the selected length of the transition curve.
  • Es ist grundsätzlich möglich, die eine oder beide Rollen eines querverschiebbaren Stützrollenpaares entlang der Biegestrecke mit einer federnden oder hydraulischen Ueberlastsicherung zu versehen. Weil diese Stützrollen jedoch keine Biegekräfte aufzunehmen haben, ist es besonders wirtschaftlich, die Stützrollenpaare bei Einhaltung des gegenseitigen Abstandes der einem Rollenpaar zugeordneten Rollen frei bewegbar anzuordnen. Durch die Weglassung jeglicher Ueberlastsicherung in diesen Rollenpaaren kann die Strangführung entlang der Biegestrecke besonders einfach gestaltet werden.It is fundamentally possible to provide one or both rollers of a pair of cross-movable support rollers along the bending path with a spring or hydraulic overload protection. However, because these support rollers do not have to absorb any bending forces, it is particularly economical to arrange the support roller pairs in a freely movable manner while maintaining the mutual spacing of the rollers assigned to a pair of rollers. By omitting any overload protection in these pairs of rolls, the strand guidance along the bending path can be made particularly simple.
  • Innerhalb der bogenförmigen und der geraden Stützführungsbahn können grössere Biege- und Biegereaktionskräfte quer zur Stranglaufrichtung auf die Rollen auftreten. Je nach der momentanen Strangtemperatur, dem Strangquerschnitt etc. können solche Rollen über die zulässige Belastungsgrenze beansprucht und beschädigt werden. Es ist deshalb von besonderem Vorteil, wenn im bogenförmigen und im geraden Teil der Stützführung jeweils vor bzw. nach dem an die Biegestrecke angrenzenden Rollenpaar ebenfalls quer zur Stranglaufrichtung durch den Strang frei bewegbare Rollenpaare angeordnet sind.Larger bending and bending reaction forces can occur on the rollers transversely to the direction of the strand running within the curved and the straight support guideway. Depending on the current strand temperature, the strand cross-section etc., such roles can be stressed and damaged beyond the permissible load limit. It is therefore of particular advantage if, in the arcuate and in the straight part of the support guide, in front of or after the pair of rollers adjacent to the bending path, roller pairs which are freely movable through the strand are also arranged transversely to the direction of the strand.
  • Im nachfolgenden werden anhand von Figuren Beispiele des Erfindungsgegenstandes erläutert. Es zeigen:
    • Fig. 1 einen Ausschnitt einer schematisch dargestellten Stützführungsbahn im Biegeteil eines Stranges,
    • Fig. 2 einen Ausschnitt einer schematisch dargestellten Stützführungsbahn im Richtteil eines gebogenen Stranges,
    • Fig. 3 eine Skizze zur Erläuterung der geometrischen Grössen einer Biegelinie zwischen einem Kreisbogen und einer Geraden,
    • Fig. 4 einen Schnitt durch ein Stützführungsgerüst,
    • Fig. 5 eine Draufsicht auf das Stützführungsgerüst nach Fig. 4 und
    • Fig. 6 eine Seitenansicht gemäss Pfeil VI der Fig. 4.
    Examples of the subject matter of the invention are explained below with reference to figures. Show it:
    • 1 shows a section of a schematically illustrated support guideway in the bent part of a strand,
    • 2 shows a section of a schematically illustrated support guideway in the straightening part of a curved strand,
    • 3 is a sketch for explaining the geometrical sizes of a bending line between a circular arc and a straight line,
    • 4 shows a section through a supporting guide structure,
    • Fig. 5 is a plan view of the support guide structure according to Fig. 4 and
    • 6 shows a side view according to arrow VI of FIG. 4.
  • In Fig. 1 befindet sich ein Abschnitt eines gegossenen Stranges 1 mit einem flüssigen Kern 2 in einem Teilstück einer Stützführung, die aus einem geraden Teil 4, einer Biegestrecke 5 und einem kreisbogenförmigen Teil 6 zusammengesetzt ist. Alle Rollen 7 - 12 sind so angeordnet, dass sie den ferrostatischen Druck des flüssigen Kernes 2 abstützen und somit ein Ausbauchen des Stranges verhindern können.In Fig. 1 is a portion of a cast strand 1 with a liquid core 2 in a section of a support guide, which is composed of a straight part 4, a bending section 5 and an arcuate part 6. All rollers 7-12 are arranged in such a way that they support the ferrostatic pressure of the liquid core 2 and thus can prevent the strand from bulging.
  • Rollenpaare 7, 7' bzw. 8, 8' grenzen an die Biegestrecke 5 an. Das Rollenpaar 7, 7' ist das letzte im geraden Teil4 der Stützführung und das Rollenpaar 8, 8' das erste im bogenförmigen Teil der Stützführung. Diese Rollen 8, 8' und 7, 7' werden in der Regel starr am Maschinenständer befestigt. Entlang der Biegestrecke 5 der Stützführung sind sämtliche Stützrollenpaare 9, 10 je für sich in Richtung des Pfeiles 14 quer zur Stranglaufrichtung 13 durch den Strang 1 frei bewegbar geführt. Der Strang 1 stellt somit die Rollenpaare 9, 10 entlang der Biegestrecke 5 selbst auf eine optimale Biegekurve ein. Die Stützrollenpaare 9, 10 können zum Halten des gegenseitigen Abstandes mittels Laschen 15 starr verbunden sein. Die Laschen 15 oder äquivalente Verbindungsmittel nehmen die Kraft, die durch den ferrostatischen Druck erzeugt wird, auf. Um Ueberlastkräfte bei 110 - 120 % der Stützkraft für den ferrostatischen Druck zu begrenzen, können die Laschen 15 mit entsprechend ausgelegten bekannten elastischen Ueberlastsicherungen versehen sein.Roller pairs 7, 7 'and 8, 8' are adjacent to the bending section 5. The pair of rollers 7, 7 'is the last in the straight part 4 the support guide and the pair of rollers 8, 8 'the first in the arcuate part of the support guide. These rollers 8, 8 'and 7, 7' are usually rigidly attached to the machine stand. Along the bending path 5 of the support guide, all pairs of support rollers 9, 10 are each freely movable in the direction of arrow 14 transversely to the strand running direction 13 through the strand 1. The strand 1 thus sets the roller pairs 9, 10 themselves along the bending path 5 to an optimal bending curve. The pairs of support rollers 9, 10 can be rigidly connected by means of tabs 15 to keep the mutual distance. The tabs 15 or equivalent connection means absorb the force generated by the ferrostatic pressure. In order to limit overload forces at 110-120% of the supporting force for the ferrostatic pressure, the tabs 15 can be provided with appropriately designed known elastic overload safeguards.
  • Rollenpaare 11, 11' im geraden Teil 4 bzw. Rollenpaare 12, 12' im bogenförmigen Teil 6 der Stützführung, die in Fig. 1 in Stranglaufrichtung 13 vor bzw. nach dem an die Biegestrecke 5 angrenzenden Rollenpaar 7, 7' bzw. 8, 8' angeordnet sind, können, wenn erwünscht, ebenfalls quer zur Stranglaufrichtung 13 durch den Strang 1 frei bewegbar geführt sein. Diese Rollen sind dadurch ebenfalls von Biege- bzw. Reaktionskräften entlastet. Es ist von Vorteil, wenn diese Kräfte von Rollen aufgenommen werden, die weit vom Rollenpaar 7, 7' bzw. 8, 8' entfernt angeordnet sind.Roller pairs 11, 11 'in the straight part 4 or roller pairs 12, 12' in the arcuate part 6 of the support guide, which in FIG. 1 in the strand running direction 13 before or after the roller pair 7, 7 'or 8 adjacent to the bending section 5, 8 'are arranged, if desired, can also be freely movable through the strand 1 transversely to the strand running direction 13. These roles are also relieved of bending or reaction forces. It is advantageous if these forces are absorbed by rollers which are arranged far from the pair of rollers 7, 7 'or 8, 8'.
  • In Fig. 2 sind die gleichen Bezugszeichen verwendet wie in Fig. 1. Der Unterschied von Fig. 2 zu Fig. l besteht darin, dass entlang der Uebergangskurve 16 in Fig. l ein gerader Strang 1 gebogen und entlang der Uebergangskurve 16' in Fig. 2 ein gebogener Strang 18 geradegerichtet wird.The same reference numerals are used in FIG. 2 as in FIG. 1. The difference from FIG. 2 to FIG. 1 is that a straight strand 1 is bent along the transition curve 16 in FIG. 1 and along the transition curve 16 ′ in FIG 2 a curved strand 18 is straightened.
  • In Fig. 3 ist eine Uebergangskurve 25 im Richtbereich zwischen Anschlusspunkten 20 und 21 dargestellt. Zwischen dem Punkt 20 und einem Punkt 22 ist eine Kreisbogenbahn mit einem Radius Ro und zwischen dem Punkt 21 und einem Punkt 23 eine gerade Bahn dargestellt. Yo stellt die Höhe des Punktes 20 über der Verlängerung der geraden Bahn, die gleichzeitig die X-Achse bildet, dar. Ein Winkel liegt zwischen einer vertikalen Radiuslinie 24 und einer zum Anschlusspunkt 20 verlaufenden Geraden 26. Die Lage der beiden Anschlusspunkte 20 und 21 kann bei Vorgabe des Radius R0 für den Kreisbogen und der horizontalen Länge L der Uebergangskurve 25 wie folgt errechnet werden: Der Winkel ϕo , der beim Biegen von einer horizontalen und beim Richten von der vertikalen Radius-Linie 24 des Kreisbogens gemessen wird, errechnet sich nach der Formel
    Figure imgb0003
    wobei R0 der gewählte Radius des Kreisbogens und L die gewählte Länge der Uebergangskurve darstellen.
    3 shows a transition curve 25 in the directional area between connection points 20 and 21. A circular arc path with a radius R o is shown between point 20 and a point 22 and a straight path is shown between point 21 and point 23. Y o represents the height of the point 20 above the extension of the straight path, which also forms the X axis. An angle lies between a vertical radius line 24 and a straight line 26 running to the connection point 20. The position of the two connection points 20 and 21 can be calculated by specifying the radius R 0 for the circular arc and the horizontal length L of the transition curve 25 as follows: The angle ϕ o , which is measured by bending from a horizontal and by straightening from the vertical radius line 24 of the circular arc following the formula
    Figure imgb0003
    where R 0 represents the selected radius of the circular arc and L represents the selected length of the transition curve.
  • Der Abstand Yo zwischen dem Anschlusspunkt 20 der Uebergangskurve am Kreisbogen und einer Verlängerung der geraden Bahn (X-Achse) kann nach der Formel
    Figure imgb0004
    errechnet werden, wobei R0 der gewählte Radius des Kreisbogens und L die gewählte Länge der Uebergangskurve darstellen.
    The distance Y o between the connection point 20 of the transition curve at the circular arc and an extension of the straight path (X axis) can be according to the formula
    Figure imgb0004
    can be calculated, where R 0 represents the selected radius of the circular arc and L the selected length of the transition curve.
  • Die Dehnungsgeschwindigkeit ε an einer Faser im Abstand a von der neutralen Mittelachse des Stranges errechnet sich wie folat:
    Figure imgb0005
    wobei Vs die Giessgeschwindigkeit in
    Figure imgb0006
    sec darstellt.
    The strain rate ε on a fiber at a distance a from the neutral central axis of the strand is calculated as folate:
    Figure imgb0005
    where Vs is the casting speed in
    Figure imgb0006
    sec represents.
  • Das nachfolgende Beispiel zeigt Zahlenwerte, wie sie in der Praxis üblich sind. Angenommen wird eine Stranggiessanlage mit einer Bogenkokille und mit einer bogenförmigen Strangführung.The following example shows numerical values that are common in practice. A continuous caster with an arc mold and with an arcuate strand guide is assumed.
  • R = 10'000 mm 0R = 10,000 mm 0
  • L = 2'000 mmL = 2,000 mm
  • = 5,73°= 5.73 °
  • Y = 66,7 mm OY = 66.7 mm O
  • Strangdicke = 250 mmStrand thickness = 250 mm
  • Giessgeschwindigkeit Vs =
    Figure imgb0007
    min sec
    Casting speed Vs =
    Figure imgb0007
    min sec
  • Erstarrungskoeff. K = 26 (mm. min Solidification coefficient. K = 26 (mm. Min
  • gestützte Strangführung = 23,1 msupported strand guidance = 23.1 m
  • Ø Krustendicke entlang der Uebergangskurve = 103 mmØ crust thickness along the transition curve = 103 mm
  • Abstand a von der neutralen Strangachse bis zur Erstarrungsfront = 22 mmDistance a from the neutral strand axis to the solidification front = 22 mm
  • Dehnungsänderung ε =
    Figure imgb0008
    = 0,11·10-3(
    Figure imgb0009
    )
    Strain change ε =
    Figure imgb0008
    = 0.11 · 10 -3 (
    Figure imgb0009
    )
  • Dehnungsgeschwindigkeit ε = 1,83·10-3 (
    Figure imgb0010
    )
    Strain rate ε = 1.83 · 10 -3 (
    Figure imgb0010
    )
  • Die Dehnungswerte in diesem Beispiel liegen etwa eine 10er Potenz niedriger als bei einer ähnlichen Strangführung mit einem Ein-Punkt-Richtaggregat.The elongation values in this example are approximately a power of 10 lower than with a similar strand guide with a one-point straightening unit.
  • In den Figuren 4 - 6 sind Rollen 40 und 41 mittels ihren Lagern 43 und 44 an Jochen 45 und 46 befestigt. Die Rollen 40 und 41 bilden ein Stützrollenpaar, das entlang einer Biege- oder Richtstrecke, aber auch entlang einer gebogenen oder geraden Stützführung angeordnet sein könnte.In FIGS. 4-6, rollers 40 and 41 are fastened to yokes 45 and 46 by means of their bearings 43 and 44. The rollers 40 and 41 form a pair of support rollers, which could be arranged along a bending or straightening path, but also along a curved or straight support guide.
  • Die Joche 45 und 46 sind mit Kraftgeräten 50, 50' gegen Anschläge 51, 51' zusammengespannt, so dass das Rollenpaar 40, 41 eine kraftschlüssig geschlossene Einheit bildet. Beidseits der Strangführung sind Führungen 47 vorgesehen. Diese führen die Joche 45 und 46, so dass das Rollenpaar 40, 41 quer zur Stranglaufrichtung durch Strang 49 frei bewegbar ist.The yokes 45 and 46 are clamped together with force devices 50, 50 'against stops 51, 51', so that the pair of rollers 40, 41 forms a non-positively closed unit. Guides 47 are provided on both sides of the strand guide. These guide the yokes 45 and 46 so that the pair of rollers 40, 41 can be moved freely by strand 49 transversely to the strand running direction.
  • Die Kraftgeräte50, 50', die als hydraulische Kolbenzylinder-Einheit ausgebildet sind, stützen den ferrostatischen Druck des Stranges 49 ab. Biege- oder Richtkräfte habensie keine aufzunehmen. Anstelle der Kraftgeräte könnten auch Zuganker oder Spindeln vorgesehen sein.The force devices 50, 50 ′, which are designed as a hydraulic piston-cylinder unit, support the ferrostatic pressure of the line 49. They have no bending or straightening forces to absorb. Instead of the power devices, tie rods or spindles could also be provided.
  • Auf der linken Seite ist in Fig. 4 das Kraftgerät 50' und der Anschlag 51' so plaziert, dass Antriebswellen 53 für die Rollen 40, 41 herausgeführt werden können. Auf der rechten Seite ist in Fig. 4 das Kraftgerät bei einem Beispiel für nicht angetriebene Rollen dargestellt.The power device 50 'and the stop 51' are placed on the left side in FIG. 4 such that drive shafts 53 for the rollers 40, 41 can be brought out. On the right side in FIG. 4 the power device is shown in an example for non-driven rollers.
  • In Fig. 6 ist ein Gewichtsausgleich für jedes Rollenpaar 40, 41 in Form einer Feder 55 schematisch dargestellt. Ein solcher Gewichtsausgleich, der nur bei vertikaler oder schräger Anordnung der Führungen 47 notwendig ist, könnte auch aus einem Gegengewicht oder aus einer Fettmutter bestehen. Die Wirksamkeit des Gewichtsausgleiches ist in der Regel nur notwendig, bis ein Anfahrstrang in die Strangführung eingefahren ist.FIG. 6 schematically shows a weight compensation for each pair of rollers 40, 41 in the form of a spring 55. Such a weight balance, which is only necessary when the guides 47 are arranged vertically or at an angle, could also consist of a counterweight or a grease nut. The effectiveness of the weight balance is usually only necessary until a start-up line has been inserted into the line guide.
  • Das beschriebene Verfahren und die Vorrichtung sind nicht nur zum Giessen von Brammenformaten geeignet. Besondere Vorteile können auch beim Giessen von grossen Bloom-Formaten und von Vorprofilen für Träger (Dogbones) erreicht werden, weil solche Vorprofile besonders hohe Anforderungen an den Richtprozess bezüglich Rissfreiheit stellen.The described method and the device are not only suitable for casting slab formats. Special advantages can also be achieved when casting large bloom formats and pre-profiles for carriers (dogbones) because such pre-profiles place particularly high demands on the straightening process with regard to freedom from cracks.

Claims (6)

1. Verfahren zum Biegen eines Stranges in einer Stahlstranggiessanlage, wobei der ferrostatische Druck eines einen flüssigen Kern aufweisenden Stranges auf einer Uebergangskurve entlang einer Biegestrecke zwischen einer bogenförmigen und einer geraden Stützführungsbahn mittels Stützrollenpaaren abgestützt wird, dadurch gekennzeichnet, dass die Uebergangskurve entlang der Stützführungsbahn der Biegestrecke durch den Strang selbst laufend sich ändernden Giess- und Strangparametern angepasst wird.1. A method for bending a strand in a continuous steel casting plant, wherein the ferrostatic pressure of a strand having a liquid core is supported on a transition curve along a bending path between an arcuate and a straight support guideway by means of pairs of support rollers, characterized in that the transition curve along the support guideway of the bending path is continuously adapted to changing casting and strand parameters by the strand itself.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Uebergangskurve am Kreisbogen bei einem Winkel anschliesst, wobei der Winkel ϕo beim Biegen von der horizontalen und beim Richten von der vertikalen Radiuslinie des Kreisbogens gemessen und nach der Formel ϕo= arctan
Figure imgb0011
errechnet wird, wobei R der gewählte Radius des Kreisbogens und L die gewählte Länge der Uebergangskurve darstellen.
2. The method according to claim 1, characterized in that the transition curve adjoins the circular arc at an angle, the angle ϕ o measured when bending from the horizontal and when straightening from the vertical radius line of the circular arc and according to the formula ϕ o = arctan
Figure imgb0011
is calculated, where R represents the selected radius of the circular arc and L represents the selected length of the transition curve.
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Abstand Y0 zwischen einem Anschlusspunkt 20, der Uebergangskurve am Kreisbogen und einer Ver- längerung der Geraden nach der Formel Yo =
Figure imgb0012
errechnet wird, wobei R0 der gewählte Radius des Kreisbogens und L die gewählte Länge der Uebergangskurve darstellen.
3. The method according to claim 1 or 2, characterized in that the distance Y 0 between a connection point 20, the transition curve at the circular arc and an extension of the straight line according to the formula Y o =
Figure imgb0012
is calculated, where R 0 represents the selected radius of the circular arc and L represents the selected length of the transition curve.
4. Biegeeinrichtung in einer Stranggiessanlage, wobei entlang einer Biegestrecke zwischen einem bogenförmigen und einem geraden Teil der Stützführung Stützrollenpaare zur Abstützung des ferrostatischen Druckes eines teilweise erstarrten Stranges angeordnet sind, und jeweilsim an die Biegestrecke angrenzenden Rollenpaar des bogenförmigen und des geraden Teiles der Stützführung mindestens eine Rolle starr angeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, dass sämtliche Stützrollenpaare zwischen dem kreisbogenförmigen und dem geraden Teil der Stützführung je für sich quer zur Stranglaufrichtung durch den Strang frei bewegbar geführt sind.4. Bending device in a continuous caster, wherein along a bending path between an arcuate and a straight part of the support guide pairs of support rollers to support the ferrostatic pressure of a partially solidified strand are arranged, and at least one roller is rigidly arranged in the pair of rollers of the arcuate and the straight part of the support guide adjacent to the bending section, characterized in that all pairs of support rollers between the circular arc and the straight part of the support guide each cross through to the direction of the strand the strand are guided freely movable.
5. Biegeeinrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Stützrollenpaare bei Einhaltung des gegenseitigen Abstandes der einem Rollenpaar zugeordneten Rollen frei bewegbar geführt sind.5. Bending device according to claim 4, characterized in that the support roller pairs are freely movable while maintaining the mutual distance of the rollers assigned to a pair of rollers.
6. Biegeeinrichtung nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, dass im bogenförmigen und im geraden Teil der Stützführung jeweils vor bzw. nach dem an die Biegestrecke angrenzenden Rollenpaar unter Einhaltung ihres gegenseitigen Abstandes quer zur Stranglaufrichtung durch den Strang frei bewegbare Rollenpaare geführt sind.6. Bending device according to claim 4 or 5, characterized in that in the arcuate and in the straight part of the support guide each before or after the pair of rollers adjacent to the bending path, while maintaining their mutual distance transversely to the strand running direction through the strand are freely movable roller pairs.
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