EP1365874A2 - Verfahren und vorrichtung zum herstellen von dünnbrammen - Google Patents

Verfahren und vorrichtung zum herstellen von dünnbrammen

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EP1365874A2
EP1365874A2 EP01995634A EP01995634A EP1365874A2 EP 1365874 A2 EP1365874 A2 EP 1365874A2 EP 01995634 A EP01995634 A EP 01995634A EP 01995634 A EP01995634 A EP 01995634A EP 1365874 A2 EP1365874 A2 EP 1365874A2
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EP
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strand
segment
thickness
strand guide
wedge
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EP01995634A
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Karl Rittner
Jürgen Müller
D. Fernando Vergniory
Armando VILLAREAL GUTI RREZ
Pedro Sagasti
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SMS Siemag AG
ArcelorMittal Sestao SL
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SMS Demag AG
Aceria Compacta de Bizkaia SA
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Publication date
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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
    • 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 invention relates to a method and an apparatus for producing thin slabs, the cross section of which is reduced during solidification, in a continuous casting installation, the strand guide of which follows the die guide for changing the thickness of the strand or the thin slab, wedge-shaped adjustable roller sections or strand segments.
  • each roller carrier is arranged in a fixed frame and divided into several roller-bearing segments, to which adjusting devices are assigned.
  • the roller-bearing segments are articulated to one another in such a way that each segment can be adjusted and adjusted at any angle to the strand. Mechanical, hydraulic or mechanical-hydraulic adjustment devices are used for this.
  • DE 196 39 297 A1 discloses a method and a device for high-speed continuous casting plants with a reduction in strand thickness during solidification.
  • the strand cross-section is reduced linearly over a minimum length of the strand guide immediately below the mold.
  • soft reduction the remaining strand guidance
  • a continuous casting with a distribution of the Thickness reduction over the length of the strand guide has also become known from EP 0 611 610 A1, where the casting of the strand is followed by hot rolling of slabs of certain lengths previously separated from the strand.
  • the invention has for its object to provide a method and a device of the type mentioned, which enable an optimized LCR (Liquid Core Reduction) and reduce the investment.
  • LCR Liquid Core Reduction
  • This object is achieved for thin slabs in the thickness range from about 40 to 120 mm with a method according to the invention in that the strand thickness only at one point of the strand guide below the first segment following the mold in a region of the strand having a liquid core by wedge adjustment of the strand guide rollers there is reduced with a smooth transition.
  • the knowledge gained through extensive operating experience is hereby implemented that, with small thickness reductions, an action on the strand at only one point in the strand guide is sufficient. It is therefore no longer necessary to provide all segments with hydraulic adjustment or adjusting means, which otherwise requires a high investment and maintenance effort.
  • the first segment immediately following the mold can be designed in a simple and maintenance-friendly manner.
  • the simple design of the first segment is of particular advantage because of the high risk of breakthrough there, especially when special steel grades, such as stainless steels, are poured.
  • the simple construction of the segments arranged between the mold and the reduction area also creates the prerequisite for modernization to maintain the existing segments for this strand guiding area, whereby the modernization effort is limited to only a partial area of the continuous casting machine or plant and thus lowers the investment costs.
  • such an operation of the continuous caster can be realized in which the The sump or the liquid core can be shifted as far down as possible and final solidification can always be achieved in the same area of the strand guide. This is independent of the width of the strand to be cast and the casting speed.
  • the thickness is reduced in the range from 1 to 25 mm, depending on the casting format and the exact location of the employed segment performing the mini reduction within the strand guide.
  • the specific location of the action of the strand is therefore decisive for the degree of thickness reduction to be carried out accordingly.
  • a device for carrying out the method has a pivot point on a segment immediately following the segment immediately downstream of the mold, and preferably force- and / or position-controlled adjusting means arranged on the inlet side and on the outlet side. At least the first segment following the mold is therefore not used for the reduction in thickness and thus remains in its parallel position from the start of the strand guide rollers, so that no hydraulic adjustments are required for this segment.
  • a simpler and less complex wedge adjustment is achieved due to the inlet-side pivot point than with an entire wedge adjustment using adjusting means.
  • a preferred embodiment of the invention provides that the segment carrying out the mini reduction is subdivided and only the strand guide rollers arranged in the upper sub-segment are set against the strand.
  • this sub-segment which then has the pivot point at the top and the actuating means or actuating means on the outlet side, the wedge adjustment is in any case followed by a parallel section of the strand guide even if the wedge adjustment takes place in the last segment of the strand guide.
  • the driven rollers of the bending driver which adjoin the segments of the strand guide are assigned adjusting cylinders on the loose side. This on the loose side - the fixed side in continuous casting systems is generally in the direction of the turret providing the ladles with the molten steel melt - has the advantage that it automatically adjusts itself to the thickness of the strand.
  • FIG. 2 shows a representation corresponding to FIG. 1 with a reduction in thickness in the upper part of the last strand guide segment
  • FIG. 3 shows a representation corresponding to FIG. 2, in contrast to that for reducing the thickness of a wedge adjustment of the entire last strand guide segment.
  • FIGS. 1 to 3 the oscillating mold 2, the strand guide consisting of several segments 3 or 4 and n and the bending driver 6 following this in the strand pull-out direction 5 are shown in FIGS.
  • the segments 3, 4 and n are provided with numerous guide rollers 8 supporting the strand 7.
  • the bending driver 6 has successive driven rollers 9a, 9b lying opposite one another in pairs, the respective ones on the loose side I of the continuous caster 1 hydraulic bending cylinders 10 are assigned to the bending driver rollers 9b.
  • Some of the segments of the strand guide are assigned from the fixed side II of the continuous casting plant 1 with their piston rods to roller carriers 11 or 11 a, 11 b attacking actuating cylinders 12.
  • the mini reduction in the thickness of the strand 7 in the area of the liquid core 13 is carried out directly in the segment 4 following the first segment 3, and only there by means of the roller carrier 11a of this segment 4, which is functionally divided into two.
  • the roller carrier 11a has a pivot point 14 on the inlet side and is pivoted into the wedge position shown for reducing the thickness of the strand 7 by means of the stela cylinder 12 engaging the roller carrier 11a at the bottom.
  • the actuating cylinders 12 acting on the roller carrier 11 b - or on the roller carrier 11 or of the adjoining sub-segment or the subsequent segments n - a parallel segment adjustment lasting over a very long distance and thus a large operating window are achieved.
  • the final solidification - cf. the sump tip 15 of the strand 7 takes place in the area of the last segment n, but can easily move up or down there over a large area depending on the respective casting conditions and specifications.
  • the last segment n of the strand guide is divided according to FIG. 2 and the upper roller carrier 11 a is made wedge-shaped about the pivot point 14.
  • the last segment n of the strand guide is divided according to FIG. 2 and the upper roller carrier 11 a is made wedge-shaped about the pivot point 14.
  • FIG. 3 Another variant of the reduction in thickness of the strand, while the start-up is otherwise unchanged, is shown in FIG. 3.
  • the entire roller support 11 of the last strand guide segment n is made wedge-shaped here by pivoting about the pivot point 14.
  • a targeted final solidification is more problematic, it is ensured in any case that the final solidification tion as in all other versions takes place unchanged in the same area, namely in the last segment n.
  • All versions have in common that at least the first segment 3 adjoining the mold 2 - according to FIGS. 2 and 3 furthermore also the following segment or segments 4 - do without hydraulic adjustments, as a result of which the investment and maintenance costs are decisively reduced.
  • the first segment 3 which is particularly at risk of breakthrough, a maintenance-friendly design of the continuous casting installation 1 or its strand guidance is thus achieved.

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Abstract

Bei einem Verfahren zum Herstellen von Dünnbrammen, deren Querschnitt während der Erstarrung reduziert wird, in einer Stranggiessanlage, deren sich der Kokille anschliessende Strangführung der Dickenänderung des Stranges bzw. der Dünnbramme keilförmig anstellbare Rollenabschnitte bzw. Strangabschnitte aufweist, wird die Strangdicke nur an einer Stelle der Strangführung unterhalb des der Kokille folgenden ersten Segmentes in einem Bereich des einen flüssigen Kern aufweisenden Stranges durch Keilanstellung der dortigen Strangführungsrollen mit weichem Übergang verringert. Ein dem der Kokille (2) unmittelbar nachgeschalteten Segment (3) folgendes Segment (4) weist hierzu einlaufseitig einen Drehpunkt (14) und auslaufseitig angeordnete Stellmittel (12) auf.

Description

Verfahren und Vorrichtung zum Herstellen von Dünnbrammen
Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Herstellen von Dünnbrammen, deren Querschnitt während der Erstarrung reduziert wird, in einer Stranggießanlage, deren sich der Kokille anschließende Strangführung zur Dickenänderung des Stranges bzw. der Dünnbramme keilförmig anstellbare Rollenabschnitte bzw. Strangsegmente aufweist.
Bei einer Vorband-Gießanlage ist es durch die EP 0 450 391 B1 bekanntgeworden, zur Stützung des Metall-Gießstranges, insbesondere zur Weichreduktion (auch "soft reduction" genannt), unterhalb der Stranggießkokille zu beiden Seiten des Gießstranges spiegelbildlich gegenüberliegende Rollenträger vorzu- sehen, deren Rollen mit dem Strang in Wirkverbindung stehen. Jeder Rollenträger ist in einem feststehenden Rahmen angeordnet und in mehrere Rollen tragende Segmente aufgeteilt, denen VerStelleinrichtungen zugeordnet sind. Die Rollen tragenden Segmente sind derart gelenkig aneinander gekoppelt, daß jedes Segment für sich in einem beliebigen Winkel zum Strang verstellt und eingestellt werden kann. Hierzu werden mechanische, hydraulische oder mechanisch-hydraulische VerStelleinrichtungen eingesetzt.
Aus der DE 196 39 297 A1 sind ein Verfahren und eine Vorrichtung für Hoch- geschwindigkeits-Stranggießanlagen mit einer Strangdickenreduktion während der Erstarrung bekannt. Der Strangquerschnitt wird hierbei linear über eine Mindestlänge der Strangführung unmittelbar unterhalb der Kokille reduziert. Mit der sich anschließenden weiteren Strangquerschnittsreduktion über die restliche Strangführung ("soft reduction") bis maximal unmittelbar vor der Enderstarrung bzw. der Sumpfspitze des flüssigen Kerns wird eine kritische Deformation des Stranges unter Berücksichtigung der Gießgeschwindigkeit sowie auch der Stahlgüte ausgeschaltet. Ein Stranggießen mit ebenfalls einer Verteilung der Dickenreduktion über die Länge der Strangführung ist weiterhin durch die EP 0 611 610 A1 bekanntgeworden, wobei sich dort dem Gießen des Stranges noch ein Warmwalzen von zuvor von dem Strang abgetrennten Brammen bestimmter Länger anschließt.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren und eine Vorrichtung der eingangs genannten Art zu schaffen, die eine optimierte LCR-(Liquid Core Reduction) ermöglichen und den Anlagenaufwand verringern.
Diese Aufgabe wird für Dünnbrammen im Dickenbereich von etwa 40 bis 120 mm mit einem Verfahren erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die Strangdicke nur an einer Stelle der Strangführung unterhalb des der Kokille folgenden ersten Segmentes in einem Bereich des einen flüssigen Kern aufweisenden Stranges durch Keilanstellung der dortigen Strangführungsrollen mit weichem Übergang verringert wird. Es wird hiermit die durch umfangreiche Betriebserfah- rungen gewonnene Erkenntnis umgesetzt, daß bei geringen Dickenreduzierungen eine Einwirkung auf den Strang an nur einer Stelle der Strangführung ausreichend ist. Es brauchen damit nicht mehr alle Segmente mit einer hydraulischen Anstellung bzw. Stellmitteln versehen zu sein, was ansonsten einen hohen Investitions- und Wartungsaufwand erfordert.
Vor allem kann auf jeden Fall zumindest das sich der Kokille unmittelbar anschließende, erste Segment einfach und instandhaltungsfreundlich ausgebildet werden. Die einfache Bauweise des ersten Segmentes ist wegen der dort hohen Durchbruchgefährdung, vorrangig wenn besondere Stahlgüten, z.B. Edel- stähle, vergossen werden, von besonderem Vorteil. Die einfache Bauweise der zwischen der Kokille und dem Reduktionsbereich angeordneten Segmente schafft weiterhin bei Modernisierungen auch die Voraussetzung, die vorhandenen Segmente für diesen Strangführungsbereich beizuhalten, wodurch sich der Modernisierungsaufwand nur auf einen Teilbereich der Stranggießmaschine bzw. -anläge beschränkt und damit die Investitionskosten senkt. Außerdem läßt sich eine solche Betriebsweise der Stranggießanlage verwirklichen, bei der der Sumpf bzw. der flüssige Kern so weit wie möglich nach unten verlagert und eine Enderstarrung im stets gleichen Bereich der Strangführung erreicht werden kann. Dies ist unabhängig von der jeweiligen Breite des gerade zu vergießenden Stranges und der Gießgeschwindigkeit.
Nach einem Vorschlag der Erfindung wird die Dicke abhängig vom Gießformat und dem genauen Ort des innerhalb der Strangführung die Mini-Reduktion durchführenden, angestellten Segmentes im Bereich von 1 bis 25 mm verringert. Der konkrete Ort des Geschehens der Einwirkung auf den Strang ist somit ausschlaggebend für den entsprechend vorzunehmenden Grad der Dickenre- duzierung.
Eine Vorrichtung zum Durchführen des Verfahren weist erfindungsgemäß an einem dem der Kokille unmittelbar nachgeschalteten Segment folgenden Segmente einlaufseitig einen Drehpunkt und auslaufseitig angeordnete, vorzugs- weise kraft- und/oder positionsgeregelte Stellmittel auf. Es wird damit zumindest das erste der Kokille folgende Segment nicht für die Dickenreduzierung benutzt und verbleibt damit in seiner von vornherein parallelen Lage der Strangführungsrollen, so daß für dieses Segment keine hydraulischen Anstellungen benötigt werden. Für das jeweils keilförmig anzustellende, an einer Stelle in der Strangführung nachgeschaltete Segment wird aufgrund des einlaufseitigen Drehpunktes eine einfachere und weniger aufwendige Keilanstellung als bei einer gesamten Keilanstellung über Stellmittel erreicht.
Eine bevorzugte Ausführung der Erfindung sieht vor, daß das die Mini- Reduktion durchführende Segment unterteilt ist und nur die in dem oberen Teilsegment angeordneten Strangführungsrollen gegen den Strang angestellt sind. Mittels dieses dann oben den Drehpunkt und auslaufseitig das bzw. die Stellmittel aufweisenden Teilsegmentes wird erreicht, daß sich der Keilanstellung auf jeden Fall noch ein paralleler Abschnitt der Strangführung auch dann an- schließt, wenn die Keilanstellung im letzten Segment der Strangführung erfolgt. Nach einem Vorschlag der Erfindung sind den sich den Segmenten der Strangführung anschließenden, angetriebenen Rollen des Biegetreibers auf der Losseite Anstellzylinder zugeordnet. Diese auf der Losseite - die Festseite liegt bei Stranggießanlagen in der Regel in Richtung des die Pfannen mit der flüssigen Stahlschmelze bereitstellenden Drehturms - angeordneten Zylinder bringen den Vorteil mit sich, daß sie sich automatisch auf die Dicke des Stranges einstellen.
Weitere Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung von in den Zeichnungen dargestellten Ausführungsbeispielen. Es zeigen:
Figur 1 von einer Stranggießanlage in schematischer Ansicht eine
Durchlaufkokille mit sich daran anschließender Strangführung und nachgeschaltetem Biegetreiber mit im zweiten Strangfüh- rungs-Segment ausgebildeter Dicken-Reduzierung;
Figur 2 eine der Fig. 1 entsprechende Darstellung mit demgegenüber einer Dicken-Reduzierung im oberen Teil des letzten Strangfüh- rungs-Segment; und
Figur 3 eine der Fig. 2 entsprechende Darstellung mit demgegenüber zur Dicken-Reduzierung einer Keilanstellung des gesamten letzten Strangführungs-Segmentes.
Von einer Stranggießanlage 1 sind in den Figuren 1 bis 3 deren oszillierend angetriebene Kokille 2, die aus mehreren Segmenten 3 bzw. 4 bzw. n bestehende Strangführung und der sich dieser in Strangauszugsrichtung 5 anschließende Biegetreiber 6 dargestellt. Die Segmente 3, 4 bzw. n sind mit zahlreichen den Strang 7 stützenden Führungsrollen 8 versehen. Die Biegetreiber 6 besitzt aufeinanderfolgende, einander paarweise gegenüberliegende angetriebene Rollen 9a, 9b, wobei jeweils den auf der Losseite I der Stranggießanlage 1 lie- genden Biegetreiber-Rollen 9b hydraulische Anstellzylinder 10 zugeordnet sind. Einigen der Segmente der Strangführung sind von der Festseite II der Stranggießanlage 1 her mit ihren Kolbenstangen an Rollenträger 11 bzw. 11 a, 11 b angreifende Stellzylinder 12 zugeordnet.
Bei der Ausführung nach Fig. 1 wird die Mini-Reduktion in der Dicke des Stranges 7 im Bereich des flüssigen Kerns 13 unmittelbar in dem dem ersten Segment 3 folgenden Segment 4 durchgeführt, und zwar dort nur mittels des Rollenträgers 11a dieses funktionsmäßig zweigeteilten Segmentes 4. Der Rollenträger 11 a besitzt einlaufseitig einen Drehpunkt 14 und wird mittels des unten an den Rollenträger 11a angreifenden Stelizylinders 12 in die gezeigte Keilanstellung zur Dicken-Reduzierung des Stranges 7 verschwenkt. Mittels der an den Rollenträger 11 b - bzw. an den oder die Rollenträger 11 des sich anschließenden Teilsegmentes bzw. der Folgesegmente n - angreifenden Stellzylinder 12 wird eine über eine sehr lange Strecke andauernde parallele Seg- mentanstellung und somit ein großes Betriebsfenster erreicht. Die Enderstarrung - vgl. die Sumpfspitze 15 - des Stranges 7 findet im Bereich des letzten Segmentes n statt, kann dort allerdings über einen großen Bereich abhängig von den jeweiligen Gießbedingungen und Vorgaben ohne weiteres weiter nach oben oder nach unten wandern.
Im Unterschied zur vorbeschriebenen Ausführung ist gemäß Fig. 2 das letzte Segment n der Strangführung unterteilt und der obere Rollenträger 11 a wird um den Drehpunkt 14 keilförmig angestellt. Es liegt hiermit ein definiertes Betriebsfenster mit gleicher Strangdicke und der Enderstarrung (Sumpfspitze 15) im letzten Strangführungs-Segment n vor, allerdings ist die sich anschließende Parallelstrecke hier sehr viel kürzer. Eine bei ansonsten unveränderten Betriebsanlauf weitere Variante der Dickenreduzierung des Stranges ist in Fig. 3 dargestellt. Es wird hier der gesamte Rollenträge 11 des letzten Strangfüh- rungs-Segmentes n keilförmig durch Verschwenken um den Drehpunkt 14 an- gestellt. Wenngleich eine zielgenaue Enderstarrung (vgl. Sumpfspitze 15) problematischer ist, so wird doch auf jeden Fall sichergestellt, daß die Enderstar- rung wie bei allen anderen Ausführungen unverändert in dem gleichen Bereich stattfindet, nämlich im letzten Segment n.
Allen Ausführungen ist gemeinsam, daß zumindest das sich der Kokille 2 anschließende erste Segment 3 - gemäß den Fig. 2 und 3 weiterhin auch das bzw. die Folgesegmente 4 - ohne hydraulische Anstellungen auskommen, wodurch sich der Investitions- und Wartungsaufwand entschieden verringert. Vor allem für das erste Segment 3, das besonders durchbruchgefährdet ist, wird somit eine instandhaltungsfreundliche Ausbildung der Stranggießanlage 1 bzw. deren Strangführung erreicht.

Claims

Patentansprüche:
1. Verfahren zum Herstellen von Dünnbrammen, deren Querschnitt während der Erstarrung reduziert wird, in einer Stranggießanlage, deren sich der Kokille anschließende Strangführung zur Dickenänderung des Stranges bzw. der Dünnbramme keilförmig anstellbare Rollenabschnitte bzw. Strangsegmente aufweist, dadurch gekennzeichnet, daß die Strangdicke nur an einer Stelle der Strangführung unterhalb des der Kokille folgenden ersten Segmentes in einem Bereich des einen flüssigen Kern aufweisenden Stranges durch Keilanstellung der dortigen Strangführungsrollen mit weichem Übergang verringert wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, daß die Dicke abhängig vom Gießformat und dem genauen Ort des innerhalb der Strangführung die Mini-Reduktion durchführenden ange- stellten Segmentes im Bereich von 1 bis 25 mm verringert wird.
3. Vorrichtung zum Herstellen von Dünnbrammen, deren Querschnitt während der Erstarrung reduziert wird, in einer Stranggießanlage, deren sich der Kokille anschließende Strangführung zur Dickenänderung des Stran- ges bzw. der Dünnbramme keilförmig anstellbare Rollenabschnitte bzw.
Strangsegmente aufweist, insbesondere zum Durchführen des Verfahrens nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, daß ein dem der Kokille (2) unmittelbar nachgeschalteten Segment (3) folgendes Segment (4; n) einlaufseitig einen Drehpunkt (14) und auslaufseitig angeordnete Stellmittel (12) aufweist.
4. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Stellmittel (12) kraft- und/oder positionsgeregelt sind.
5. Vorrichtung nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß das die Mini-Reduktion durchführende Segment (4 bzw. n) unterteilt ist und nur die in dem oberen Keilsegment (11a) angeordneten Strangführungsrollen (8) gegen den Strang (7) angestellt sind.
6. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 3 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß den sich den Segmenten (3, 4 bzw. n) der Strangführung anschließenden, angetriebenen Rollen (9b) des Biegetreibers (6) auf der Losseite (I) Anstellzylinder (10) zugeordnet sind.
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EP (1) EP1365874B1 (de)
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KR (1) KR100819123B1 (de)
CN (1) CN1277636C (de)
AT (1) ATE316431T1 (de)
AU (1) AU2002226335A1 (de)
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DE (2) DE10057160A1 (de)
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