EP0523576B1 - Verfahren und Anlage zum Herstellen eines Metallstranges durch Giessen - Google Patents

Verfahren und Anlage zum Herstellen eines Metallstranges durch Giessen Download PDF

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EP0523576B1
EP0523576B1 EP92111843A EP92111843A EP0523576B1 EP 0523576 B1 EP0523576 B1 EP 0523576B1 EP 92111843 A EP92111843 A EP 92111843A EP 92111843 A EP92111843 A EP 92111843A EP 0523576 B1 EP0523576 B1 EP 0523576B1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
slag
bar
strand
process according
rollers
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Lifetime
Application number
EP92111843A
Other languages
English (en)
French (fr)
Other versions
EP0523576A1 (de
Inventor
Eberhard Sowka
Erich Höffken
Dieter Krüger
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Thyssen Stahl AG
Original Assignee
Thyssen Stahl AG
USINOR Sacilor SA
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
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Publication date
Application filed by Thyssen Stahl AG, USINOR Sacilor SA filed Critical Thyssen Stahl AG
Publication of EP0523576A1 publication Critical patent/EP0523576A1/de
Application granted granted Critical
Publication of EP0523576B1 publication Critical patent/EP0523576B1/de
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Lifetime legal-status Critical Current

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Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B22—CASTING; POWDER METALLURGY
    • B22D—CASTING OF METALS; CASTING OF OTHER SUBSTANCES BY THE SAME PROCESSES OR DEVICES
    • B22D11/00—Continuous casting of metals, i.e. casting in indefinite lengths
    • B22D11/12—Accessories for subsequent treating or working cast stock in situ

Definitions

  • the liquid steel is poured into an oscillating continuous mold, the walls of which are cooled.
  • the strand that has not yet solidified is continuously drawn out at the lower end of the mold.
  • the surface of the liquid steel in the mold is usually covered with a layer of slag which, on the one hand, is intended to protect the liquid steel from oxidation by the oxygen in the ambient atmosphere, and, on the other hand, as a lubricant between the solidifying strand and the mold wall is required during the pull-out.
  • the surface of the strand emerging from the mold is covered with liquid slag.
  • the surface quality of the strip is not optimal.
  • the strand emerging from the mold is cooled to 1000 ° C. to 1200 ° C. by spraying water before rolling. Maintaining this temperature is important for the subsequent rolling because, at lower temperatures, the casting structure of the strand cannot be formed by rolling without cracking. These temperatures can be maintained by gently spraying water onto the belt surface. It was found on metal strips produced by this process that their surface quality was not optimal. The cause of this unsatisfactory surface quality was rolled-in surfaces Slag and / or tinder.
  • this mode of operation has the disadvantage that, on the one hand, the amounts of water required to detach and wash away the scale not only cause strong local cooling on the strand surface, so that there is thermal tension in the strand surface and, as a result, cracks in the strand surface, but also an aggressive medium is formed by the reaction of the sprayed water and slag, which attacks the surfaces of the rollers.
  • washed-off scale gets between the next rolls and is pressed into the strand surface. The latter leads to increased roll wear as well as defects in the strand surface.
  • the invention has for its object to provide a method and a plant for producing a metal strand of high surface quality by casting and optionally subsequent rolling.
  • this object is achieved in that, after casting, slag, scale and similar foreign substances are suctioned off from the surface of the strand.
  • the removal of scale, slag and other foreign substances takes place as close as possible to the exit of the mold as long as neither slag nor strand have come into contact with cooling water.
  • the suction process should be completed before the strand enters the first pair of conveyor rollers, so that the pressing of foreign bodies into the surface of the strand is reliably avoided.
  • the suction of the slag conveyed away with the strand and, if appropriate, of the scale which forms after the strand emerges from the mold can be carried out effectively at temperatures of 1000 ° C. to 1300 ° C. because of the low adhesive contact and without substantial cooling of the strand surface, so that not the There is a risk that cracking will occur during the subsequent forming of the strand by rolling. Since slag and scale are completely removed from the surface, there is no longer any risk of slag and scale rolling into the strip surface. As a result, a tape with a high surface quality is obtained with the method according to the invention.
  • the quality of the casting powder forming the slag can be selected with regard to its melting interval in such a way that the slag is liquid at the strand / slag interface in the area of suction.
  • the slag is sucked off the strand at the point in the casting machine at which the strand surface temperature is more than 100 ° C. above the liquidus temperature of the slag. This can be achieved by taking the casting speed into account and / or by selecting an appropriate pouring slag.
  • the suction should be carried out at a pressure of ⁇ 900 mbar, in particular 300 - 400 mbar, on the surface of the strand. This negative pressure is sufficient not only to remove loose slag particles, but also liquid slag without residue.
  • this area can be kept under a steel non-oxidizing atmosphere.
  • This non-oxidizing atmosphere can preferably consist of argon nitrogen or a mixture of these two gases and at most 100 ppm oxygen.
  • the process according to the invention can also be used with great advantage for the production of thin strips directly from the casting heat. If, as is known per se, the partially solidified strand is squeezed together at the mold outlet until its strand shells are welded together, the slag is generally suctioned off directly below the mold outlet.
  • the pinch rollers In the production of particularly thin strips, for example less than 10 mm thick, it is advantageous to arrange the pinch rollers directly at the mold exit, because only there because of the not yet advanced solidification of the strand shells do these have a small thickness corresponding to the desired small thickness of the strips and the desired thickness reduction can be achieved with comparatively small squeezing forces.
  • the slag is suctioned off after the strand shells are squeezed together.
  • the risk is very low that slag is pressed into the surface of the strand when the strand shells are squeezed together, since, as mentioned, only small forces are required for squeezing the strand shells and furthermore the slag adhering to the strand surface remains fluid during squeezing.
  • fluid jets are directed at an even distance from one another at an angle to the strand surface, in such a way that gas is applied to a narrow strip over the entire width of the strand.
  • gas is applied to a narrow strip over the entire width of the strand.
  • slot nozzle arranged perpendicular to the strand outlet direction.
  • the inflated gas can be heated to avoid cooling the strand surface.
  • a plant according to the invention for producing a metal strand which consists of a conventional continuous casting apparatus with a mold and cooling devices and guide rollers for the strand arranged at the mold outlet, is characterized in accordance with the invention in that suction nozzles for the slag are assigned to both broad sides of the cast strand between the mold and the guide rollers are.
  • the invention further relates to a system for producing a metal strip, which consists of a continuous casting device with a mold, and its immediately downstream pressing or rolling mill rolls.
  • a system for producing a metal strip which consists of a continuous casting device with a mold, and its immediately downstream pressing or rolling mill rolls.
  • suction nozzles are arranged between the continuous casting device and the pressing or rolling stand rollers, and two broad sides of the cast strand are arranged.
  • Squeeze rollers are preferably arranged at the mold outlet, the suction nozzles being arranged downstream of them in the running direction of the strand.
  • the suction nozzles can be connected to a conventional vacuum apparatus which reaches the required pressure of ⁇ 900 mbar, in particular 300-400 mbar. Furthermore, it may be expedient to provide a separating device for the slag and other contaminants between the vacuum apparatus and the suction nozzles in order to collect the slag and the other contaminants and to recycle them.
  • one or more nozzles can be arranged at an acute angle to the strand axis, preferably at an acute angle to the strand running direction, above the suction nozzle. Another possibility is to arrange a slot nozzle transversely to the strand axis on all sides of the strand, the fluid jet of which sweeps across the entire bandwidth.
  • an oscillating continuous mold 2 arranged below it is filled with molten steel from a casting vessel 1.
  • a steel strand 3 with a solidified strand shell 3a and a core 3b that has not yet solidified is produced in the continuous mold 2.
  • the steel strand 3 passes through a sheet guide formed by rollers 4, in which it is cooled by spraying water, into the region of horizontally arranged transport rollers 5.
  • suction nozzles 6a, 6b which extend over the entire width of the steel strand 3 and are connected to a vacuum apparatus 7a, 7b. Liquid and / or solidified slag and possibly scale and other contaminants adhering to the surface of the steel strand 3 are sucked off from the strand surface via the suction nozzles 6a, 6b even before the steel strand 3 is gripped by the rollers 4 of the sheet guide.
  • the continuous casting device with the roll stands according to FIGS. 2 and 3 has a casting vessel 11 with a funnel-shaped, oscillating continuous mold 12 arranged underneath, into which molten steel is filled from the casting vessel 11.
  • a flat steel strand 13 with solidified strand shells 13a and core 13b which has not yet solidified is formed in the continuous mold 12.
  • This steel strand passes at the exit of the continuous mold 12 between pinch rollers 14, by which it is pressed together in such a way that its strand shells 13a, which have already solidified, weld to one another on their inner walls. In this way it is possible to reduce the thickness by a factor of 2 to 3 reach relatively low crushing force of 20 to 50 t.
  • the steel rod 13 leaves the pinch rollers 14 with a surface temperature of 1000 ° C to 1300 ° C and passes between a distance of 50 to 150 cm below the continuous mold 11 rollers 15 of a rolling stand, where the now solidified strand 13 at a much higher pressure , namely of up to 300 t, is reduced in thickness.
  • a rolling pressure of up to 300 t degrees of deformation of up to about 30% can be achieved.
  • the rollers 15 of the roll stand can, however, also be set up for a minimal reduction in the thickness of the steel strand 13.
  • suction nozzles 16a, 16b arranged on both sides of the steel strand, which can be designed as slot nozzles and are at a distance of 5 to 10 mm from the strand surface over the entire broad side extend the strand.
  • the suction nozzles 16a, 16b are operated at a pressure on the strand surface of ⁇ 900 mbar, in particular 300-400 mbar, at the suction slot. They are connected to a vacuum apparatus 17a, 17b.
  • suction nozzles 16a, 16b liquid and / or solidified slag adhering to the strand surface, and possibly already formed scale and other impurities, are sucked off from the strand surface, so that the steel strand 13 with a largely metallic surface passes between the rollers 15 of the first roll stand . Sucking off this slag and other contaminants from the surface prevents slag and contaminants from being rolled into the strand surface.
  • the area between the lower edge of the mold 12 and the rollers 15 of the first roll stand can be in a below Inert gas standing housing.
  • nozzles operated with a blowing agent in particular an inert gas, can be arranged in the immediate vicinity of the suction nozzles 6a, 6b, 16a, 16b, and the contaminants from the strand surface can be arranged with an oblique blowing jet peeling.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Metal Rolling (AREA)
  • Continuous Casting (AREA)
  • Heat Treatment Of Strip Materials And Filament Materials (AREA)
  • Advancing Webs (AREA)
  • Superconductors And Manufacturing Methods Therefor (AREA)

Description

  • In einer aus der Praxis bekannten Anlage (z.B. EP-A-0 344 095) zur Herstellung von gegossenen Strängen, beispielsweise aus Stahl, wird der flüssige Stahl in eine oszillierende Durchlaufkokille eingegossen, deren Wände gekühlt sind. Der sich bildende, noch nicht durcherstarrte Strang wird fortlaufend am unteren Ende der Kokille ausgezogen. Üblicherweise wird bei einem solchen Verfahren die Oberfläche des flüssigen Stahls in der Kokille mit einer Schlackenschicht abgedeckt, die zum einen den flüssigen Stahl vor der Oxidation durch den in der Umgebungsatmosphäre befindlichen Sauerstoff schützen soll, zum anderen auch als Schmiermittel zwischen dem erstarrenden Strang und der Kokillenwand während des Strangauszuges benötigt wird. Das führt dazu, daß die Oberfläche des aus der Kokille austretenden Stranges mit flüssiger Schlacke bedeckt ist. Beim nachfolgenden Kühlen des Stranges durch auf die Strangoberfläche aufgespritztes Wasser wird dieser Schlackenfilm verfestigt. Ferner tritt eine Verzunderung des Stranges infolge der Wechselwirkung des Stahls mit der Umgebungsluft ein, so daß im Endergebnis ein Strang entsteht, an dessen Oberfläche Zunder, verfestigte Schlacke und andere Verunreinigungen haften. Diese Verunreinigungen werden durch an der Strangoberfläche angreifende Führungsrollen oder beim nachfolgenden Transport des Stranges durch im Bereich von Kühl- und Nachbehandlungsaggregaten angeordnete, an der Strangoberfläche angreifende Transportrollen in die Strangoberfläche eingedrückt, weshalb die Oberflächenqualität des Stranges leidet und Nachbehandlungen des Stranges erforderlich werden. Ein weiterer Nachteil ist, daß die Oberfläche der Führungsrollen durch die Zunder- und Schlackenteilchen zerkratzt wird und die Reibung zwischen Strang und Rollen ungleichmäßig wird und dadurch die Gefahr einer Rißbildung in der Strangoberfläche entsteht. Ein erhöhter Rollenverschleiß ergibt sich ferner durch Korrosion infolge einer Reaktion der Rollenoberfläche mit dem durch Schlacke verunreinigten und deshalb besonders aggressiven Kühlwasser.
  • Auch bei einem anderen, aus der Praxis bekannten Verfahren zur Herstellung eines Metallbandes durch Gießen und anschließendes Walzen ist die Oberflächenqualität des Bandes nicht optimal. Bei diesem bekannten Verfahren wird der aus der Kokille austretende Strang vor dem Walzen durch Aufsprühen von Wasser auf 1000°C bis 1200°C abgekühlt. Die Einhaltung dieser Temperatur ist für das anschließende Walzen wichtig, weil bei niedrigeren Temperaturen eine Umformung des Gußgefüges des Stranges durch Walzen ohne Rißbildung nicht gewährleistet ist. Mit sanftem Aufsprühen von Wasser auf die Bandoberfläche lassen sich diese Temperaturen einhalten. An Metallbändern, die nach diesem Verfahren hergestellt wurden, wurde festgestellt, daß deren Oberflächenqualität nicht optimal war. Ursache für diese nicht befriedigende Oberflächenqualität waren eingewalzte Schlacke und/oder Zunder.
  • Schließlich ist es bekannt, einen aus einer Stranggießanlage kommenden Strang dadurch zu entzundern, daß auf seine Oberfläche Wasser unter hohem Druck aufgespritzt wird, so daß der Zunder abplatzt und die Wasserstrahlen den abgeplatzten Zunder vor sich her und vom Strang herunterschieben (DE-PS 31 50 946).
  • Nachteilig wirkt sich bei dieser Betriebsweise allerdings aus, daß einerseits die zum Ablösen und Wegspülen des Zunders benötigten Wassermengen nicht nur örtlich starke Abkühlungen an der Strangoberfläche verursachen, so daß es zu thermischen Spannungen in der Strangoberfläche und in deren Folge zu Rissen in der Strangoberfläche kommt, sondern sich auch ein aggressives Medium durch die Reaktion des aufgespritzten Wassers und der Schlacke bildet, das die Oberflächen der Rollen angreift. Hinzu kommt, daß sich nicht ganz vermeiden läßt, daß weggespülter Zunder zwischen die nächsten Rollen gelangt und in die Strangoberfläche eingedrückt wird. Letzteres führt sowohl zu verstärktem Rollenverschleiß als auch zu Fehlern in der Strangoberfläche.
  • Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren und eine Anlage zum Herstellen eines Metallstranges von hoher Oberflächenqualität durch Gießen und gegebenenfalls anschließendes Walzen zu schaffen.
  • Diese Aufgabe wird verfahrensmäßig dadurch gelöst, daß nach dem Gießen von der Oberfläche des Stranges Schlacke, Zunder und dergleichen Fremdstoffe ablösend abgesaugt werden. Vorteilhafterweise geschieht das Absaugen von Zunder, Schlacke und anderen Fremdstoffen möglichst dicht am Ausgang der Kokille, solange weder Schlacke noch Strang mit Kühlwasser in Berührung gekommen sind.
  • Auf diese Weise wird sicher eine Reaktion der Schlacke mit dem Kühlwasser vermieden. Auf jeden Fall sollte der Absaugvorgang abgeschlossen sein, ehe der Strang in das erste Förderollenpaar einläuft, so daß das Eindrücken von Fremdkörpern in die Strangoberfläche sicher vermieden wird.
  • Bei Anlagen, bei welchen der Strang direkt aus der Gießhitze durch Walzen verformt wird, ist es von größtem Vorteil, daß Zunder, Schlacke und ähnliche Fremdstoffe von der Strangoberfläche beseitigt sind, ehe der Walzvorgang beginnt. Bei den für das Walzen erforderlichen hohen Drücken werden diese Fremdkörper sonst tief in die Strangoberfläche eingedrückt und führen zu erheblichen Beschädigungen und Qualitätsverminderungen des Walzproduktes.
  • Das Absaugen der mit dem Strang abgeförderten Schlacke und gegebenenfalls des sich nach Austritt des Stranges aus der Kokille bildenden Zunders läßt sich bei Temperaturen von 1000°C bis 1300°C wegen des geringen Haftkontaktes wirkungsvoll und ohne wesentliche Abkühlung der Strangoberfläche durchführen, so daß nicht die Gefahr besteht, daß es bei der anschließenden Umformung des Stranges durch Walzen zu einer Rißbildung kommt. Da Schlacke und Zunder vollständig von der Oberfläche entfernt werden, besteht nicht länger die Gefahr des Einwalzens von Schlacke und Zunder in die Bandoberfläche. Im Ergebnis erhält man mit dem erfindungsgemäßen Verfahren also ein Band mit einer hohen Oberflächenqualität.
  • Das Absaugen der Schlacke von der Strangoberfläche ist besonders leicht, wenn die Schlacke an der Grenzfläche zum Strang noch flüssig ist. Unter Berücksichtigung der Stranggeschwindigkeit und der Strangoberflächentemperatur am Ausgang der Kokille läßt sich die Beschaffenheit des die Schlacke bildenden Gießpulvers bezüglich dessen Schmelzintervalls derart wählen, daß im Bereich der Absaugung die Schlacke an der Grenzfläche Strang/Schlacke flüssig ist.
  • Es hat sich als vorteilhaft erwiesen, wenn die Schlacke vom Strang an derjenigen Stelle in der Gießmaschine abgesaugt wird, an der die Strangoberflächentemperatur mehr als 100°C über der Liquidustemperatur der Schlacke liegt. Dies kann unter Berücksichtigung der Gießgeschwindigkeit und/oder durch Auswahl einer entsprechenden Gießschlacke erreicht werden.
  • Bei dünnen Strängen bis 50 mm Dicke und einer um mindestens eine Zehnerpotenz größeren Breite reicht es aus, wenn das Absaugen der Schlacke an den Breitseiten des Stranges erfolgt. In solchen Fällen wird auch von den Schmalseiten so viel Schlacke abgesaugt, daß es nicht zu einem Einwalzen von Schlacke in die Breitseiten kommt.
  • Das Absaugen sollte mit einem Druck von < 900 mbar, insbesondere 300 - 400 mbar, an der Strangoberfläche erfolgen. Dieser Unterdruck reicht aus, um nicht nur lose Schlackenpartikel, sondern auch noch flüssige Schlacke rückstandsfrei abzusaugen.
  • Zur Vermeidung von Zunderbildung auf dem Strang während seines Aufenthaltes im Bereich zwischen dem Kokillenausgang und den Walzgerüstrollen kann dieser Bereich einschließlich dem Absaugebereich unter einer Stahl nichtoxidierenden Atmosphäre gehalten werden. Diese nichtoxidierende Atmosphäre kann bevorzugt aus Argon Stickstoff oder einem Gemisch aus diesen beiden Gasen und höchstens 100 ppm Sauerstoff bestehen.
  • Das erfindungsgemäße Verfahren läßt sich mit großem Vorteil auch zur Herstellung von dünnen Bändern direkt aus der Gießhitze einsetzen. Sofern hierbei, wie an sich bekannt, am Kokillenausgang der teilerstarrte Strang bis zum Zusammenschweißen seiner Strangschalen zusammengequetscht wird, wird in der Regel die Schlacke direkt unterhalb des Kokillenausganges abgesaugt.
  • Bei der Herstellung von besonders dünnen Bändern, beispielsweise unter 10 mm Dicke, ist es vorteilhaft, die Quetschrollen direkt am Kokillenausgang anzuordnen, weil nur dort wegen der noch nicht weit fortgeschrittenen Erstarrung der Strangschalen diese eine der gewünschten geringen Dicke der Bänder entsprechende kleine Dicke haben und die gewünschte Dickenreduzierung mit vergleichsweise kleinen Quetschkräften zu erzielen ist. In diesem Fall erfolgt das Absaugen der Schlacke nach dem Zusammenquetschen der Strangschalen. Wie sich gezeigt hat, ist dabei die Gefahr sehr gering, daß schon beim Zusammenquetschen der Strangschalen Schlacke in die Oberfläche des Stranges eingedrückt wird, da, wie erwähnt, für das Zusammenquetschen der Strangschalen nur geringe Kräfte benötigt werden und ferner die auf der Strangoberfläche haftende Schlacke während des Zusammenquetschens flüssig bleibt.
  • Sofern Schlacke, Zunder und andere Verunreinigungen auf der Strangoberfläche festhaften, hat es sich als vorteilhaft erwiesen, unmittelbar vor dem Absaugen dieser Verunreinigungen ein Gas, insbesondere ein Inertgas, unter hohem Druck auf die Strangoberfläche aufzublasen und so die Verunreinigungen von der Strangoberfläche zu lösen. Der Ablöseeffekt des aufgeblasenen Mediums ist besonders wirkungsvoll, wenn statt Gas ein flüssiges Medium, insbesondere Wasser, eingesetzt wird. In diesem Fall ist es allerdings zur Vermeidung einer unerwünscht starken Abkühlung an der Strangoberfläche gegebenenfalls mit der Folge der Rißbildung erforderlich, nur geringe Wassermengen, dafür aber unter hohem Druck, einzusetzen. In der Praxis hat sich gezeigt, daß in vielen Fällen eine Wassermenge ausreicht, die beim Auftreffen auf den heißen Strang praktisch vollständig verdampft. Aus diesem Grunde, aber auch bei geringem Wasserüberschuß, kann ein sich aus der Schlacke und dem aufgespritzten Wasser bildendes aggressives Medium die Oberfläche der nächsten Rollen nicht angreifen, weil es sofort abgesaugt wird.
  • Zweckmäßigerweise werden in gleichmäßigem Abstand voneinander Fluidstrahlen schräg auf die Strangoberfläche geleitet, und zwar so, daß über die gesamte Strangbreite ein schmaler Streifen mit Gas beaufschlagt wird. Das gleiche kann selbstverständlich auch mit einer senkrecht zur Strangauslaufrichtung angeordneten Schlitzdüse erreicht werden.
  • Sofern erforderlich, kann zur Vermeidung einer Abkühlung der Strangoberfläche das aufgeblasene Gas erhitzt sein.
  • Eine erfindungsgemäße Anlage zur Herstellung eines Metallstranges, die aus einer üblichen Stranggießvorrichtung mit einer Kokille und am Kokillenauslauf angeordneten Kühleinrichtungen und Führungsrollen für den Strang besteht, ist erfindungsgemäß dadurch gekennzeichnet, daß zwischen der Kokille und den Führungsrollen beiden Breitseiten des gegossenen Stranges Absaugdüsen für die Schlacke zugeordnet sind.
  • Gegenstand der Erfindung ist ferner eine Anlage zum Herstellen eines Metallbandes, die aus einer Stranggießvorrichtung mit einer Kokille, und ihr unmittelbar nachgeordneten Preß- bzw. Walzgerüstrollen besteht. Eine solche Anlage ist erfindungsgemäß dadurch gekennzeichnet, daß zwischen der Stranggießvorrichtung und den Preß- oder Walzgerüstrollen beiden Breitseiten des gegossenen Stranges zugeordnete Absaugdüsen angeordnet sind. Vorzugsweise sind am Kokillenausgang Quetschrollen angeordnet, denen die Absaugdüsen in Laufrichtung des Stranges nachgeordnet sind.
  • Die Absaugdüsen können an eine übliche Vakuumapparatur angeschlossen sein, welche den erforderlichen Druck von < 900 mbar, insbesondere 300 - 400 mbar, erreicht. Ferner kann es zweckmäßig sein, zwischen der Vakuumapparatur und den Saugdüsen eine Abscheidevorrichtung für die Schlacke und andere Verunreinigungen vorzusehen, um so die Schlacke und die anderen Verunreinigungen aufzufangen und einer Wiederverwertung zuzuführen. Zum Aufblasen des Fluids auf die Strangoberfläche kann oberhalb der Saugdüse eine oder mehrere Düsen unter einem spitzen Winkel zur Strangachse, vorzugsweise unter einem spitzen Winkel zur Stranglaufrichtung, angeordnet sein. Eine andere Möglichkeit ist es, quer zur Strangachse auf allen Seiten des Stranges eine Schlitzdüse anzuordnen, deren Fluidstrahl die gesamte Bandbreite überstreicht.
  • Im folgenden wird die Erfindung anhand einer zwei Ausführungsbeispiele schematisch in Seitenansicht darstellenden Zeichnung näher erläutert. Im einzelnen zeigen:
    • Figur 1
    eine Brammenstranggießanlage,
    Figur 2
    eine Stranggießanlage mit Walzgerüsten für die Herstellung von Stahlband
    und
    Figur 3
    die Stranggießanlage gemäß Figur 2 in einem vergrößertem Ausschnitt.
  • Bei der Brammenstranggießanlage nach Figur 1 wird aus einem Gießgefäß 1 eine darunter angeordnete, oszillierende Durchlaufkokille 2 mit schmelzflüssigem Stahl gefüllt. In der Durchlaufkokille 2 entsteht ein Stahlstrang 3 mit erstarrter Strangschale 3a und noch nicht durcherstarrtem Kern 3b. Der Stahlstrang 3 gelangt über eine von Rollen 4 gebildete Bogenführung, in der er durch Aufsprühen von Wasser gekühlt wird, in den Bereich von horizontal angeordneten Transportrollen 5.
  • Unmittelbar unterhalb der Durchlaufkokille 2 befinden sich Absaugdüsen 6a,6b, die sich über die gesamte Breite des Stahlstranges 3 erstrecken und mit einer Vakuumapparatur 7a,7b verbunden sind. Über die Absaugdüsen 6a,6b wird an der Oberfläche des Stahlstranges 3 haftende flüssige und/oder erstarrte Schlacke und gegebenenfalls Zunder und andere Verunreinigungen von der Strangoberfläche abgesaugt, noch bevor der Stahlstrang 3 von den Rollen 4 der Bogenführung erfaßt wird.
  • Die Stranggießeinrichtung mit den Walzgerüsten gemäß den Figuren 2 und 3 weist ein Gießgefäß 11 mit einer darunter angeordneten, trichterförmigen, oszillierenden Durchlaufkokille 12 auf, in die aus dem Gießgefäß 11 schmelzflüssiger Stahl gefüllt wird. In der Durchlaufkokille 12 entsteht ein flacher Stahlstrang 13 mit erstarrten Strangschalen 13a und noch nicht erstarrtem Kern 13b. Dieser Stahlstrang gelangt am Ausgang der Durchlaufkokille 12 zwischen Quetschrollen 14, durch die er derart zusammengedrückt wird, daß seine bereits verfestigten Strangschalen 13a an ihren inneren Wandungen miteinander verschweißen. Auf diese Art und Weise läßt sich eine Dickenreduzierung um einen Faktor 2 bis 3 bei einer verhältnismäßig geringen Quetschkraft von 20 bis 50 t erreichen. Der Stahlstang 13 verläßt die Quetschrollen 14 mit einer Oberflächentemperatur von 1000°C bis 1300°C und gelangt zwischen in einem Abstand von 50 bis 150 cm unter der Durchlaufkokille 11 angeordnete Rollen 15 eines Walzgerüstes, wo der nunmehr durcherstarrte Strang 13 bei einem wesentlich höheren Druck, und zwar von bis zu 300 t, in der Dicke reduziert wird. Bei einem Walzdruck von bis zu 300 t lassen sich Verformungsgrade bis zu etwa 30 % erreichen. Die Rollen 15 des Walzgerüstes können allerdings auch für eine minimale Dickenreduktion des Stahlstranges 13 eingerichtet sein.
  • Bevor der Stahlstrang 13 jedoch zwischen die Rollen 15 des ersten Walzgerüstes gelangt, passiert er auf beiden Seiten des Stahlstranges angeordnete Absaugdüsen 16a,16b, die als Schlitzdüsen ausgebildet sein können und sich in einem Abstand von 5 bis 10 mm von der Strangoberfläche über die ganze Breitseite des Stranges erstrecken. Die Absaugdüsen 16a,16b werden mit einem Druck an der Strangoberfläche von < 900 mbar, insbesondere 300 - 400 mbar, am Absaugschlitz betrieben. Sie sind an einer Vakuumapparatur 17a,17b angeschlossen. Mittels dieser Absaugdüsen 16a,16b wird an der Strangoberfläche haftende, flüssige und/oder erstarrte Schlacke, und eventuell schon gebildeter Zunder und andere Verunreinigungen von der Strangoberfläche abgesaugt, so daß der Stahlstrang 13 mit weitgehend metallisch blanker Oberfläche zwischen die Rollen 15 des ersten Walzgerüstes gelangt. Durch das Absaugen dieser Schlacke und anderer Verunreinigungen von der Oberfläche wird verhindert, daß Schlacke und Verunreinigungen in die Strangoberfläche eingewalzt werden.
  • Der Bereich zwischen der Unterkante der Kokille 12 und den Rollen 15 des ersten Walzgerüstes kann in einem unter Inertgas stehenden Gehäuse untergebracht sein.
  • Um das Ablösen von Schlacke und/oder Zunder von der Bandoberfläche zu unterstützen, können in unmittelbarer Nähe der Absaugdüsen 6a,6b,16a,16b mit einem Blasmittel, insbesondere einem Inertgas, betriebene Düsen angeordnet sein, die mit schrägem Blasstrahl die Verunreinigungen von der Strangoberfläche abschälen.

Claims (19)

  1. Verfahren zum Herstellen eines Metallstranges durch Gießen, insbesondere in einer oszillierenden Durchlaufkokille,
    dadurch gekennzeichnet, daß nach dem Gießen von der Oberfläche des Stranges Schlacke, Zunder und dergleichen Fremdstoffe ablösen abgesaugt werden.
  2. Verfahren nach Anspruch 1,
    dadurch gekennzeichnet, daß das Absaugen von Schlacke, Zunder und dergleichen Fremdstoffen vor dem Aufspritzen von Kühlwaser auf die Strangoberfläche abgeschlossen ist.
  3. Verfahren nach den Ansprüchen 1 oder 2,
    dadurch gekennzeichnet, daß das Absaugen von Schlacke, Zunder und dergleichen Fremdstoffen vor Eintritt des Stranges in ein erstes Führungsrollenpaar abgeschlossen ist.
  4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3,
    dadurch gekennzeichnet, daß das Absaugen von Zunder, Schlacke oder ähnlichen Fremdstoffen vor dem Walzen des Metallstranges erfolgt.
  5. Verfahren nach den Ansprüchen 1 bis 4,
    dadurch gekennzeichnet, daß das Absaugen von Schlacke, Zunder und dergleichen Fremdstoffen von der Strangoberfläche bei einer Oberflächentemperatur von 1000°C bis 1300°C erfolgt.
  6. Verfahren nach den Ansprüchen 1 bis 5,
    dadurch gekennzeichnet, daß beim Absaugen die Schlacke an der Grenzfläche Strang/Schlacke flüssig ist.
  7. Verfahren nach den Ansprüchen 1 bis 6,
    dadurch gekennzeichnet, daß das Absaugen der Schlacke an den Breitseiten des Stranges erfolgt.
  8. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 7,
    dadurch gekennzeichnet, daß das Absaugen mit einem Druck an der Strangoberfläche von < 900 mbar, insbesondere 300 - 400 mbar, erfolgt.
  9. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 8,
    dadurch gekennzeichnet, daß das Absaugen unter einer Stahl nichtoxidierenden Atmosphäre erfolgt.
  10. Verfahren nach Anspruch 9,
    dadurch gekennzeichnet, daß die nichtoxidierende Atmosphäre aus Argon, Stickstoff oder einem Gemisch dieser Gase und höchstens 100 ppm Sauerstoff besteht.
  11. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 10,
    dadurch gekennzeichnet, daß am Kokillenausgang der teilerstarrte Strang bis zum Zusammenschweißen seiner Strangschalen zusammengequetscht wird und das Absaugen der Schlacke und dergleichen Fremdstoffen vor dem Zusammenquetschen der Strangschalen erfolgt.
  12. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 10,
    dadurch gekennzeichnet, daß am Kokillenausgang der teilerstarrte Strang bis zum Zusammenschweißen seiner Strangschalen zusammengequetscht wird und daß das Absaugen der Schlacke und dergleichen Fremdstoffen unmittelbar nach dem Zusammenquetschen der Strangschalen erfolgt.
  13. Verfahren nach den Ansprüchen 1 bis 12,
    dadurch gekennzeichnet, daß Schlacke und Zunder vor dem Absaugen von der Strangoberfläche gelöst werden, insbesondere durch Aufblasen eines gasförmigen oder flüssigen Mediums, insbesondere Wasser, unter hohem Druck.
  14. Anlage zum Herstellen eines Metallstranges, bestehend aus einer Stranggießvorrichtung mit einer Durchlaufkokille (2) nachgeordneten Kühleinrichtungen und Strangführungsrollen (4),
    dadurch gekennzeichnet, daß zwischen der Durchlaufkokille (2) und den Führungsrollen (4) den Breitseiten des gegossenen Stranges (13) zugeordnete Absaugdüsen (6a,6b) für Schlacke, Zunder und dergleichen Fremdstoffen vorgesehen sind.
  15. Anlage zum Herstellen eines Metallbandes, bestehend aus einer Stranggießvorrichtung mit einer Durchlaufkokille (12) und ihr unmittelbar nachgeordneten Preß- oder Walzgerüstrollen (15),
    dadurch gekennzeichnet, daß zwischen der Durchlaufkokille (12) und den Preß- oder Walzgerüstrollen (15) beiden Breitseiten des gegossenen Stranges (13) zugeordnete Absaugdüsen (16a,16b) für Schlacke, Zunder und dergleichen Fremdstoffen vorgesehen sind.
  16. Anlage nach Anspruch 15,
    dadurch gekennzeichnet, daß am Ausgang der Durchlaufkokille (12) Quetschrollen (14) angeordnet sind, vor denen die Absaugdüsen (16a,16b) angeordnet sind.
  17. Anlage nach Anspruch 15,
    dadurch gekennzeichnet, daß am Ausgang der Durchlaufkokille (12) Quetschrollen (14) angeordnet sind, hinter denen die Absaugdüsen (16a,16b) angeordnet sind.
  18. Anlage nach den Ansprüchen 14 bis 17,
    dadurch gekennzeichnet, daß die Absaugdüsen (6a,6b,16a,16b) unter Zwischenschaltung einer Abscheidevorrichtung an eine Vakuumapparatur (7a,7b,17a,17b) angeschlossen sind.
  19. Vorrichtung nach den Ansprüchen 14 bis 18,
    dadurch gekennzeichnet, daß in Stranglaufrichtung vor den Absaugdüsen (6a,6b,16a,16b) mindestens eine Düse zum Aufblasen eines Fluids auf die Strangoberfläche angeordnet ist.
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