EP0662357B1 - Verfahren und Vorrichtung zum Betreiben einer Stranggiessanlage - Google Patents

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EP0662357B1
EP0662357B1 EP94117306A EP94117306A EP0662357B1 EP 0662357 B1 EP0662357 B1 EP 0662357B1 EP 94117306 A EP94117306 A EP 94117306A EP 94117306 A EP94117306 A EP 94117306A EP 0662357 B1 EP0662357 B1 EP 0662357B1
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reducing
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Hans Streubel
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SMS Schloemann Siemag AG
Schloemann Siemag AG
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    • 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
    • B22D11/1206—Accessories for subsequent treating or working cast stock in situ for plastic shaping of strands

Definitions

  • the invention relates to a method and a device for operating, in particular casting, a continuous casting plant for producing thin slabs for hot strip rolling, with at least one pair of reducing rollers arranged downstream of the continuous casting mold, which are followed by adjustable strand guide elements.
  • EP-B1 0 326 190 For the production of a steel strip by shaping a cast steel strand or a thin slab, EP-B1 0 326 190 has disclosed a system which consists of a continuous casting machine with an oscillating continuous mold and cooled walls and a shaping device for the steel strand arranged on the mold outlet and having a pair of reducing rollers consists.
  • the continuously cast steel strip which is composed of a solidified strand shell and a liquid core, is thus reduced in thickness in a roll forming process and then rolled.
  • the funnel-shaped, oscillating continuous mold has an outlet cross-section with a thickness of 40 to 50 mm, and after exiting the mold, the cast steel strip of corresponding thickness is pressed together by the pair of reducing rollers to such an extent that the inner walls of the strand shells already solidified in the mold weld together.
  • the reduction in the thickness of the steel strand which has not yet solidified with the aid of the pair of reducing rollers of the shaping device and at least one rolling stand arranged downstream of it makes it possible to achieve steel strip strands with a thickness substantially below 25 mm, which is dependent on the casting speed and the pressing force of the pair of reducing rollers.
  • different strip thicknesses are compensated for by adapted pressing forces of the reducing rollers.
  • the invention has for its object to provide a method and a system of the type mentioned, with which an improved mode of operation, in particular for easy casting, but also at the end of casting, can be achieved and thin slabs can be obtained with a constant thickness.
  • the pair of reducing rollers is set to a smaller gap width which causes the sump to be squeezed out after a predetermined length of passage of the hot strand, and the hot strand is deformed into a sprue format with a thickness below the thickness of the desired final format, and the strand guide segments or the pair of reducing rollers are then - preferably successively - adjusted to the thickness of the final format as soon as the less thick sprue format has completely reached its setting range.
  • the pair of reducing rollers is brought up to the size of the final format at the earliest after the immediately downstream strand guide elements of the strand guide have been adjusted to the thickness of the desired final format.
  • a completely new concept is thus proposed, the squeezing of the sump making it possible to start or stop a continuous casting machine with a thicker casting format than the desired final format.
  • the hot strand which partially solidifies below the mold, is reduced in format thickness without the strand shells of the broad sides touching and welding to one another; the hot strand solidifies without deformation.
  • the successive closing of the strand guide elements i.e.
  • a continuous mold with an outlet cross-section with a greater thickness which further improves the flow conditions in the mold, the larger ratio of bath surface area to strand circumference further favoring the lubrication conditions in the mold and thus further improving the surface leads.
  • the outlet cross section of the continuous mold can have a thickness of 70 mm, the pair of reducing rollers deforming the warm strand into a sprue format of approximately 30 mm that is thinner for the successive adjustment of the strand guide segments.
  • One embodiment of the invention provides that the squeezing of the sump is pressure-controlled by the pair of reducing rollers and the pair of reducing rollers is positioned on the final format after the strand guide has been adjusted.
  • the pressure control ensures that the rollers of the pair of reducing rollers follow the thickness deviations of the thin slab or the cast steel strip.
  • the pair of reducing rollers is driven, the loads that occur on the cold / hot strand connection can be reduced from the casting on to the separation of the cold and warm strands.
  • One embodiment of the invention provides that at the end of the casting, the end of the strand is moved into the lower part of the mold and the strand is temporarily stopped, then the pair of reducing rollers and the strand guide elements are moved one after the other to the mold exit dimension and convey the strand.
  • the pair of reducing rollers and the strand guide elements are moved one after the other to the mold exit dimension and convey the strand.
  • a system for carrying out the method which has a continuous casting mold and at least one pair of reducing rollers arranged downstream of it, and which has strand guiding elements, driving rollers, a bending roller and a driving device thereafter in the strand pulling direction, can have strand guiding grids immediately downstream of the deformation roller pair, and the subsequent strand guiding segments can be train as strand guide rollers supported in segments.
  • the formation of the strand guiding elements arranged after the pair of reducing rollers as strand guiding grids has the advantage that the unsupported length of the strand can be reduced, since the grids can be brought closer to the reducing rollers as strand guiding rollers.
  • the pair of reducing rollers is connected downstream of the strand guide grids as the first elements of the strand guide, the pair of reducing rollers is only raised to the size of the final format after the strand guide grids and the strand guide rollers of the first segment have previously been set to the thickness of the desired final format.
  • a continuous caster 1 for producing a thin slab 2 for hot strip rolling has, according to FIG. 1, a continuous mold 3 and a pair of reducing rollers 4 arranged immediately after it, in the strand pulling direction first strand guide grids 5 and then strand guide rollers 6 and 7 of a first and second strand guide segment Connect 8 or 9a, 9b, ie in the exemplary embodiment, the second strand guide segment is divided into two sections 9a, 9b, each consisting of four pairs of rollers.
  • the strand guide segments 8 and 9a, 9b are followed by driving rollers 10 and - for deflecting the thin slab 2 - a bending roller 11.
  • the thin slab 2 then passes into a driving straightening device 12 before it subsequently runs into downstream devices, for which purpose it can be divided beforehand by scissors.
  • the strand guide grids 5 and the strand guide rollers 6 and 7 of the first and second strand guide segments 8 and 9a, 9b and also the drive rollers 10 are set to the dimension of the cold / warm strand corresponding to the mold exit dimension.
  • the reducing roller pair 4, which is set under pressure control against the cold strand 13, is adjusted to a smaller mouth width after a predetermined throughput length and squeezes the liquid core or sump 14.
  • a band-shaped sprue format 15 is formed, the thickness of which is below the thickness of the desired final format of the thin slab 2 (cf. FIG. 1). After the given casting length, for example 1.5 m, the thickness of the sprue format 15 is less than 30 mm.
  • the cold strand 13 has left the strand guide grids 5 and the strand guide rollers 6 of the first strand guide segment 8. It is thus possible to adjust the strand guide grids 5 and the strand guide rollers 6 to the thickness of the final format of the thin slab 2, which is greater than that of the sprue format 15. As can be seen in FIG. 4, the pair of reducing rollers 4 is then positioned to the size of the desired final format, so that the sprue format 15 immediately lagging can form the thin slab 2 with the desired final format.
  • the strand guide rollers 7 of section 9a (cf. FIG. 5) and then also that of the second section 9b and the drive rollers 10 are adjusted to the size of the final format (cf. FIG. 6), and always when the sprue format 15 is completely within the setting range, ie in the area of the roles to be performed individually or together.
  • the complete strand guide is set to the final format of the thin slab 2 (see FIGS. 1 and 6), and the continuous casting machine 1 can be used to produce the thin slabs 2 with the final format achieved by successively turning on the strand guide elements, such as shown in Fig. 1. It is understood that the cold strand has previously been separated from the warm strand, specifically when casting on after reaching the drive rollers 10.
  • the end of the strand or thin slab 2 is moved into the lower parallel part of the continuous mold 4 and stopped for a short time, in which the strand can form a shell which is closed on all sides. It is therefore impossible for liquid steel to get into the continuous casting machine from the strand or thin slab 2.
  • the strand guide elements strand guide grid 5 and strand guide rollers 6 or 7) and the pair of reducing rollers 4 and the drive rollers 10 are moved up to the mold exit dimension in succession.

Description

  • Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Betreiben, insbesondere Angießen, einer Stranggießanlage zum Herstellen von Dünnbrammen für die Warmbandwalzung, mit mindestens einem der Stranggießkokille nachgeordneten Reduzierrollenpaar, dem bzw. denen sich anstellbare Strangführungselemente anschließen.
  • Zum Herstellen eines Stahlbandes durch Verformen eines gegossenen Stahlstranges bzw. einer Dünnbramme ist durch die EP-B1 0 326 190 eine Anlage bekanntgeworden, die aus einer Stranggießmaschine mit einer oszillierenden Durchlaufkokille sowie gekühlten Wänden und einer am Kokillenauslauf angeordneten, ein Reduzierrollenpaar aufweisenden Verformungsvorrichtung für den Stahlstrang besteht. Das stranggegossene Stahlband, das sich aus einer erstarrten Strangschale und einem Flüssigkeitskern zusammensetzt, wird somit in einer Rollverformung dickenverringert und anschließend gewalzt. Die trichterförmige, oszillierende Durchlaufkokille besitzt einen Austrittsquerschnitt mit einer Dicke von 40 bis 50 mm, und nach dem Austritt aus der Kokille wird das gegossene Stahlband entsprechender Dicke durch das Reduzierrollenpaar soweit zusammengedrückt, daß die inneren Wandungen der in der Kokille bereits verfestigten Strangschalen miteinander verschweißen. Die Dickenreduzierung des noch nicht durcherstarrten Stahlstranges mit Hilfe des Reduzierrollenpaars der Verformungseinrichtung sowie mindestens eines diesem nachgeordneten Walzgerüstes ermöglichen es, Stahlbandstränge mit einer wesentlich unter 25mm liegenden Dicke zu erreichen, was abhängig von der Gießgeschwindigkeit sowie der Preßkraft des Reduzierrollenpaares ist. Infolge von geänderten Gießgeschwindigkeiten hinter dem Reduzierrollenpaar auftretende unterschiedliche Banddicken werden über angepaßte Preßkräfte der Reduzierrollen kompensiert.
  • Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren und eine Anlage der eingangs genannten Art zu schaffen, mit denen sich eine verbesserte Betriebsweise, insbesondere zum problemlosen Angießen, aber auch beim Gießende, erreichen läßt und Dünnbrammen mit konstanter Dicke erzielen lassen.
  • Diese Aufgabe wird für ein Verfahren erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß das Reduzierrollenpaar nach einer vorgegebenen Durchlauflänge des Warmstranges auf eine kleinere, ein Abquetschen des Sumpfes bewirkende Spaltweite eingestellt wird und den Warmstrang zu einem Angußformat mit einer unterhalb der Dicke des gewünschten Endformats liegenden Dicke verformt, und die Strangführungssegmente bzw. das Reduzierrollenpaar danach - vorzugsweise sukzessive - auf die Dicke des Endformats angestellt werden, sobald das weniger dicke Angußformat vollständig in ihren Einstellbereich gelangt ist. Beim sukzessiven Einstellen, das gegenüber dem alternativ möglichen gleichzeitigen Anstellen der gesamten Strangführung die Schopfverluste (Ausbringungsverluste) minimiert, wird das Reduzierrollenpaar frühestens auf das Maß des Endformats aufgefahren, nachdem die unmittelbar nachgeschalteten Strangführungselemente der Strangfuhrung auf die Dicke des gewünschten Endformats eingestellt worden sind. Es wird somit eine völlig neue Konzeption vorgeschlagen, wobei das Abquetschen des Sumpfes es ermöglicht, eine Stranggießmaschine mit einem dickeren Gießformat als das gewünschte Endformat zu starten bzw. zu beenden. Der unterhalb der Kokille teilerstarrte Warmstrang wird in der Formatdicke reduziert, ohne daß sich dabei die Strangschalen der Breitseiten berühren und miteinander verschweißen; der Warmstrang erstarrt verformungsfrei.
  • Das sukzessive Schließen der Strangführungselemente, d.h. Anstellen auf das gewünschte Endformat, erlaubt den Einsatz einer einen Austrittsquerschnitt mit größerer Dicke aufweisenden Durchlaufkokille, was die Strömungsverhältnisse in der Kokille weiter verbessert, wobei das größere Verhältnis von Badspiegeloberfläche zum Strangumfang die Schmierverhältnisse in der Kokille weiter begünstigt und damit zu einer weiteren Verbesserung der Oberfläche führt. Um ein Endformat des Warmstrangs von beispielsweise 50mm zu erreichen, kann der Austrittsquerschnitt der Durchlaufkokille eine Dicke von 70mm aufweisen, wobei das Reduzierrollenpaar den Warmstrang zu einem für das nacheinander erfolgende Anstellen der Strangführungssegmente in der Dicke geringeren Angußformat von ca. 30mm verformt.
  • Eine Ausgestaltung der Erfindung sieht vor, daß das Abquetschen des Sumpfes durch das Reduzierrollenpaar druckgeregelt wird und das Reduzierrollenpaar nach der Anstellung der Strangführung auf das Endformat positioniert wird. Die Druckregelung stellt beim Abquetschen sicher, daß die Rollen des Reduzierrollenpaares Dickenabweichungen der Dünnbramme bzw. des gegossenen Stahlbandes folgen.
  • Wenn nach einem Vorschlag der Erfindung das Reduzierrollenpaar angetrieben wird, lassen sich die auftretenden Belastungen der Kalt-/Warmstrangverbindung vom Angießen bis zum Trennen von Kalt- und Warmstrang verringern.
  • Eine Ausgestaltung der Erfindung sieht vor, daß bei Gießende das Strangende in den unteren Teil der Kokille gefahren und der Strang temporär angehalten wird, danach das Reduzierrollenpaar und die Strangführungselemente nacheinander auf das Kokillenaustrittsmaß aufgefahren werden und den Strang ausfördern. Durch das Anhalten des Strangs im unteren Parallelteil der Kokille während einer -dickenabhängigen- Dauer von etwa 30 bis 60 sec. wird vermieden, daß flüssiger Stahl aus dem Strang in die Stranggießmaschine gelangt.
  • Eine Anlage zum Durchführen des Verfahrens, die eine Stranggießkokille und mindestens ein ihr nachgeordnetes Reduzierrollenpaar sowie sich daran in Strang-Ausziehrichtung anschließend Strangführungselemente, Treibrollen, eine Biegerolle und eine Treibeinrichtung aufweist, kann dem Verformungswalzenpaar unmittelbar nachgeordnete Strangführungsgitter besitzen, und die sich anschließenden Strangführungssegmente lassen sich als anstellbar in Segmenten gelagerte Strangführungsrollen ausbilden. Das Ausbilden der im Anschluß an das Reduzierrollenpaar angeordneten Strangführungselemente als Strangführungsgitter bringt den Vorteil mit sich, daß sich die ungestützte Länge des Stranges verringern läßt, da die Gitter näher als Strangführungsrollen an die Reduzierrollen herangeführt werden können. Sind dem Reduzierrollenpaar somit Strangführungsgitter als erste Elemente der Strangführung nachgeschaltet, wird das Reduzierrollenpaar folglich erst dann auf das Maß des Endformats aufgefahren, nachdem zuvor die Strangführungsgitter und die Strangführungsrollen des ersten Segmentes auf die Dicke des gewünschten Endformats eingestellt worden sind.
  • Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus den Ansprüchen und der nachfolgenden Beschreibung, in der ein in den Zeichnungen dargestelltes Ausführungsbeispiel des Gegenstandes der Erfindung näher erläutert ist. Es zeigen:
    • Fig.1
    eine Gesamtansicht einer Anlage zum Herstellen von Dünnbrammen bzw. Stahlbändern, schematisch und bis einschließlich einer Treibrichteinrichtung gezeigt; und
    Fig.2 bis 6
    das Angießen in Teilschritten entsprechend dem sukzessiven Einstellen der Strangführungselemente auf das gewünschte Endformat der Dünnbramme, schematisch dargestellt.
  • Eine Stranggießanlage 1 zum Herstellen einer Dünnbramme 2 für die Warmbandwalzung weist gemäß Fig.1 eine Durchlaufkokille 3 und ein dieser unmittelbar nachgeordnetes Reduzierrollenpaar 4 auf, dem sich in Strang-Ausziehrichtung zunächst Strangführungsgitter 5 und dann Strangführungsrollen 6 bzw. 7 eines ersten bzw. zweiten Strangführungssegmentes 8 bzw. 9a,9b anschließen, d.h. das zweite Strangführungssegment ist im Ausführungsbeispiel in zwei aus jeweils vier Rollenpaaren bestehende Abschnitte 9a,9b unterteilt. Den Strangführungssegmenten 8 bzw. 9a,9b sind Treibrollen 10 und - zur Umlenkung der Dünnbramme 2 - eine Biegerolle 11 nachgeordnet. Die Dünnbramme 2 gelangt anschließend in eine Treibrichteinrichtung 12 bevor sie anschließend in nachgeschaltete Einrichtungen einläuft, wozu sie zuvor durch eine Schere unterteilt werden kann.
  • Zum Angießen der Stranggießanlage 1 sind gemäß Fig. 2 die Strangführungsgitter 5 sowie die Strangführungsrollen 6 bzw. 7 des ersten und zweiten Strangführungssegmentes 8 bzw. 9a,9b und auch die Treibrollen 10 auf das dem Kokillenaustrittsmaß entsprechende Maß des Kalt-/Warmstranges eingestellt. Das gegen den Kaltstrang 13 druckgeregelt angestellte Reduzierrollenpaar 4 wird nach einer vorgegebenen Durchlauflänge auf eine kleinere Maulweite angestellt und quetscht den flüssigen Kern bzw. Sumpf 14 ab. Es bildet sich ein bandförmiges Angußformat 15 aus, dessen Dicke unterhalb der Dicke des gewünschten Endformates der Dünnbramme 2 (vgl. Fig. 1) liegt. Nach der vorgegebenen Gießlänge, z.B. 1,5 m, beträgt die Dicke des Angußformats 15 weniger als 30mm. Die Fig. 3 zeigt, daß der Kaltstrang 13 die Strangführungsgitter 5 und die Strangführungsrollen 6 des ersten Strangführungssegmentes 8 verlassen hat. Somit ist es möglich, die Strangführungsgitter 5 und die Strangführungsrollen 6 auf die Dicke des Endformats der Dünnbramme 2 einzustellen, die größer als die des Angußformats 15 ist. Wie sich Fig. 4 entnehmen läßt, wird danach das Reduzierrollenpaar 4 auf das Maß des gewünschten Endformats positioniert, so daß sich dem Angußformat 15 unmittelbar nacheilend die Dünnbramme 2 mit dem gewünschten Endformat ausbilden kann.
  • Mit dem fortschreitenden Ausziehen des Kalt/Warmstranges bzw. des ihm nachfolgenden Angußformates 15 und der diesem folgenden Dünnbramme 2 des gewünschten Endformats werden in der beschriebenen Weise gemäß den Figuren 5 und 6 zunächst die Strangführungsrollen 7 des Abschnitts 9a (vgl.Fig. 5) und dann auch die des zweiten Abschnitts 9b sowie die Treibrollen 10 auf das Maß des Endformats eingestellt (vgl. Fig. 6), und zwar immer dann, wenn sich das Angußformat 15 vollständig im Einstellbereich, d.h. im Bereich der einzeln oder gemeinsam anzustellenden Rollen befindet. Schließlich ist die komplette Strangführung auf das Endformat der Dünnbramme 2 eingestellt (vgl. die Fig. 1 und Fig. 6), und mit der Stranggießanlage 1 lassen sich bis zum Gießende die Dünnbrammen 2 mit dem durch sukzessives Anstellen der Strangführungselemente erreichten Endformat herstellen, wie in Fig. 1 gezeigt. Es versteht sich, daß zuvor der Kaltstrang vom Warmstrang getrennt worden ist, und zwar beim Angießen nach dem Erreichen der Treibrollen 10.
  • Beim in den Figuren nicht gezeigten Gießende wird das Ende des Stranges bzw. der Dünnbramme 2 in den unteren Parallelteil der Durchlaufkokille 4 gefahren und für eine kurze Zeit angehalten, in der der Strang eine allseitig geschlossene Schale bilden kann. Somit ist ausgeschlossen, daß flüssiger Stahl aus dem Strang bzw. der Dünnbramme 2 in die Stranggießmaschine gelangt. Zum Ausfördern des Stranges werden nacheinander die Strangführungselemente (Strangführungsgitter 5 und Strangführungsrollen 6 bzw. 7) und das Rduzierrollenpaar 4 sowie die Treibrollen 10 auf das Kokillenaustrittsmaß aufgefahren.

Claims (7)

  1. Verfahren zum Betreiben, insbesondere Angießen, einer Stranggießanlage (1) zum Herstellen von Dünnbrammen (2) für die Warmbandwalzung, mit mindestens einem der Stranggießkokille (3) nachgeordneten Reduzierrollenpaar (4), dem bzw. denen sich anstellbare Strangführungselemente (5-9) anschließen,
    dadurch gekennzeichnet,
    daß das Reduzierrollenpaar (4) nach einer vorgegebenen Durchlauflänge des Warmstranges auf eine kleinere, ein Abquetschen des Sumpfes (14) bewirkende Spaltweite angestellt wird und den Warmstrang zu einem Angußformat (15) mit einer unterhalb der Dicke des gewünschten Endformats liegenden Dicke verformt, und die Strangführungselemente (5-9) bzw. das Reduzierrollenpaar (4) danach - vorzugsweise sukzessive - auf die Dicke des Endformats angestellt werden, sobald das weniger dicke Angußformat (15) vollständig in ihren Einstellbereich gelangt ist.
  2. Verfahren nach Anspruch 1,
    dadurch gekennzeichnet,
    daß das Reduzierrollenpaar druckgeregelt und nach der Anstellung der Strangführung auf das Endformat positioniert wird.
  3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2,
    dadurch gekennzeichnet,
    daß die Strangführungselemente symmetrisch zur Strangmitte verfahren werden.
  4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3,
    dadurch gekennzeichnet,
    daß bei Gießende das Strangende in den unteren Teil der Kokille gefahren und der Strang temporär angehalten wird, danach die Strangführungselemente und das Reduzierrollenpaar nacheinander auf das Kokillenaustrittsmaß aufgefahren werden und den Strang ausfördern.
  5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4,
    dadurch gekennzeichnet,
    daß das Reduzierrollenpaar angetrieben wird.
  6. Anlage zum Durchführen des Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 5, die eine Stranggießkokille (3) und mindestens ein ihr nachgeordnetes Reduzierrollenpaar (4) sowie sich daran in Strang-Ausziehrichtung anschließend Strangführungselemente (5-9), Treibrollen (10), eine Biegerolle (11) und eine Treibrichteinheit (12) aufweist,
    dadurch gekennzeichnet,
    daß dem Reduzierrollenpaar (4) unmittelbar Strangführungsgitter (5) nachgeordnet sind und die sich anschließenden Strangführungselemente als anstellbar in Segmenten gelagerte Strangführungsrollen (6 bzw. 7) ausgebildet sind.
  7. Anlage nach Anspruch 6,
    dadurch gekennzeichnet,
    daß die Reduzierrollen (4) und die Biegerolle (11) hydraulisch positionsgeregelt sind.
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