EP1365874B1 - Verfahren und vorrichtung zum herstellen von dünnbrammen - Google Patents

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EP1365874B1
EP1365874B1 EP01995634A EP01995634A EP1365874B1 EP 1365874 B1 EP1365874 B1 EP 1365874B1 EP 01995634 A EP01995634 A EP 01995634A EP 01995634 A EP01995634 A EP 01995634A EP 1365874 B1 EP1365874 B1 EP 1365874B1
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EP
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segment
strand
strip
thickness
segments
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EP01995634A
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Karl Rittner
Jürgen Müller
D. Fernando Vergniory
Armando Villareal Gutierrez
Pedro Sagasti
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SMS Siemag AG
ArcelorMittal Sestao SL
Original Assignee
SMS Demag AG
Aceria Compacta de Bizkaia SA
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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 plant, the strand guide adjoining the mold having a plurality of segments, each with a plurality of pairs arranged opposite rollers, wherein only one of the segments for changing the thickness of having a liquid Kem strand having a wedge-shaped engagable roller portion.
  • a method and a continuous casting of this type are known from DE 44 03 048. It is here immediately below the mold in the directly adjacent first segment a significant reduction in thickness in several steps performed and constructed in the strand interior forced convection.
  • the invention has for its object to provide a method and an apparatus of the type mentioned, which allow an optimized LCR (Liquid Core Reduction) and reduce the investment costs.
  • LCR Liquid Core Reduction
  • This task is achieved for thin slabs in the thickness range of about 40 to 120 mm with a method according to the invention that the strand thickness is reduced below the mold following the first segment by wedge adjustment of the local strand guide rollers with soft transition and mini-reduction. It is hereby implemented the knowledge gained through extensive operating experience that at low thickness reductions, an action on the strand at only one point of the strand guide is sufficient. It no longer needs to be provided with a hydraulic adjustment or adjusting means all segments, which otherwise requires a high investment and maintenance.
  • the first segment can be formed simple and easy to maintain.
  • the simple design of the first segment is because of the high risk of breakthrough there, especially when special steel grades, such as stainless steel, cast, of particular advantage.
  • the simple construction of the arranged between the mold and the reduction region segments also creates in modemizations the requirement to maintain the existing segments for this strand guide area, which limits the modernization effort only to a portion of the continuous casting machine or plant and thus lowers the investment costs.
  • such a mode of operation of the continuous casting can be realized in which the sump or the liquid Kem as far as possible shifted down and Enderstarrung can always be achieved in the same area of the strand guide. This is independent of the respective width of the strand to be cast and the casting speed.
  • the thickness is reduced in the range of 1 to 25 mm, depending on the casting format and the exact location of the mini-reduction, within the strand guide, of the salaried segment.
  • the concrete location of the action of the impact on the strand is thus crucial for the corresponding degree of thickness reduction to be carried out.
  • a pivot point and outlet side preferably force and / or position-controlled adjusting means and is provided on that strand guide element which the mold immediately downstream segment (3) follows. It is thus at least the first of the mold following segment is not used for the thickness reduction and thus remains in his from the outset parallel position of the strand guide rollers, so that no hydraulic jobs are required for this segment.
  • a simpler and less expensive wedge adjustment is achieved as a whole wedge adjustment via adjusting means due to the inlet-side pivot point.
  • a preferred embodiment of the invention provides that the mini-reduction performing segment is divided and only the arranged in the upper part of the segment strand guide rollers are employed against the strand.
  • the segments of the strand guide subsequent, driven rollers of the bending driver are assigned to the lot side adjusting cylinder.
  • These on the lot side - the fixed side is in continuous casting usually in the direction of the pans with the liquid molten steel providing turret - arranged cylinders bring the advantage that they automatically adjust to the thickness of the strand.
  • the oscillatingly driven mold 2 shown in FIGS. 1 to 3 consisting of a plurality of segments 3 and 4 or n, respectively, and the bending guide 6 adjoining it in the strand extension direction 5.
  • the segments 3, 4 and n are provided with numerous supporting the strand 7 guide rollers 8.
  • the bending driver 6 has successive, mutually opposite pairs of driven rollers 9a, 9b, each lying on the lot side I of the continuous casting 1
  • Biegetrreiber rollers 9b hydraulic adjusting cylinder 10 are assigned.
  • 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 and 11a, 11b attacking actuating cylinder 12.
  • the mini reduction in the thickness of the strand 7 in the region of the liquid core 13 is carried out directly in the segment 4 following the first segment 3, specifically only by means of the roller carrier 11a of this functionally divided segment 4.
  • the roller carrier 11 a has inlet side a pivot point 14 and is pivoted by means of the bottom of the roller carrier 11 a engaging actuating cylinder 12 in the wedge position shown to reduce the thickness of the strand 7.
  • By means of the roller carrier 11b - or to the or the roller carrier 11 of the adjoining sub-segment or the following segments n - attacking actuating cylinder 12 is achieved over a very long distance continuous parallel segment employment and thus a large operating window.
  • the final staring - cf. the sump tip 15 - of the strand 7 takes place in the region of the last segment n, but can easily continue to 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 subdivided according to FIG. 2, and the upper roller carrier 11a is made wedge-shaped about the pivot point 14.
  • the upper roller carrier 11a is made wedge-shaped about the pivot point 14.
  • All versions have in common that at least the mold 2 subsequent first segment 3 - as shown in FIGS. 2 and 3 also continue the or the following segments 4 - get along without hydraulic jobs, which reduces the investment and maintenance costs decided. Especially for the first segment 3, which is particularly vulnerable to breakthrough, thus a maintenance-friendly training of the continuous casting plant 1 and its strand guide is achieved.

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Description

  • Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Herstellen von Dünnbrammen, deren Querschnitt während der Erstarrung reduziert wird, in einer Stranggießanlage, deren an die Kokille anschließende Strangführung mehrere Segmente mit jeweils mehreren Paaren gegenüber angeordneter Rollen aufweist, wobei nur eines der Segmente zur Dickenänderung des einen flüssigen Kem aufweisenden Stranges einen keilförmig anstellbaren Rollenabschnitt aufweist.
  • Ein Verfahren und eine Stranggießanlage dieser Art sind aus der DE 44 03 048 bekannt. Es wird hier sofort unterhalb der Kokille in dem sich direkt anschließenden ersten Segment eine erhebliche Dickenreduktion in mehreren Schritten durchgeführt und im Stranginneren eine Zwangskonvektion aufgebaut.
  • 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 vorzusehen, 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 Hochgeschwindigkeits-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 Längen 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 unterhalb des der Kokille folgenden ersten Segmentes durch Keilanstellung der dortigen Strangführungsrollen mit weichem Übergang und Mini-Reduktion verringert wird. Es wird hiermit die durch umfangreiche Betriebserfahrungen 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. Edelstähle, vergossen werden, von besonderem Vorteil. Die einfache Bauweise der zwischen der Kokille und dem Reduktionsbereich angeordneten Segmente schafft weiterhin bei Modemisierungen auch die Voraussetzung, die vorhandenen Segmente für diesen Strangführungsbereich beizuhalten, wodurch sich der Modernisierungsaufwand nur auf einen Teilbereich der Stranggießmaschine bzw. -anlage beschränkt und damit die Investitionskosten senkt. Außerdem läßt sich eine solche Betriebsweise der Stranggießanlage verwirklichen, bei der der Sumpf bzw. der flüssige Kem 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 Dickenreduzierung.
  • Bei einer Vorrichtung zum Durchführen des Verfahren weist erfindungsgemäß der zur Dichenänderung des einen flüssigen Kern aufweisenden Stranges vorgesehene keilförmig anstellbare Rollenabschnitt einlaufseitig einen Drehpunkt und auslaufseitig vorzugsweise kraft- und/oder positionsgeregelte Stellmittel auf und ist an demjenigen Strangführungselement vorgesehen, welches dem der Kokille unmittelbar nachgeschalteten Segment (3) folgt. 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 anschließt, 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 Strangführungs-Segment ausgebildeter Dicken-Reduzierung;
    Figur 2
    eine der Fig. 1 entsprechende Darstellung mit demgegenüber einer Dicken-Reduzierung im oberen Teil des letzten Strangführungs-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 liegenden 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 Stellzylinders 12 in die gezeigte Keilanstellung zur Dicken-Reduzierung des Stranges 7 verschwenkt. Mittels der an den Rollenträger 11b - 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 Segmentanstellung 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 11a 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 Strangführungs-Segmentes n keilförmig durch Verschwenken um den Drehpunkt 14 angestellt. Wenngleich eine zielgenaue Enderstarrung (vgl. Sumpfspitze 15) problematischer ist, so wird doch auf jeden Fall sichergestellt, daß die Enderstarrung 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 (6)

  1. Verfahren zum Herstellen von Dünnbrammen, deren Querschnitt während der Erstarrung reduziert wird, in einer Stranggießanlage (1), deren an die Kokille (2) anschließende Strangführung mehrere Segmente (3, 4, n) mit jeweils mehreren Paaren gegenüber angeordneter Rollen (8) aufweist, wobei nur eines der Segmente (3,4,n) zur Dickenänderung des einen flüssigen Kem (13) aufweisenden Stranges (7) einen keilförmig anstellbaren Rollenabschnitt (11a) aufweist,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass die Strangdicke unterhalb des der Kokille (2) folgenden ersten Segmentes (3) durch Keilanstellung der dortigen Strangführungsrollen (8) mit weichem Übergang und Mini-Reduktion 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 angestellten Segmentes (4 bzw. n) 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 (1), deren an die Kokille (2) anschließende Strangführung mehrere Segmente (3, 4, n) mit jeweils mehreren Paaren gegenüber angeordneter Rollen (8) aufweist, wobei nur eines der Segmente (3,4,n) zur Dickenänderung des einen flüssigen Kem (13) aufweisenden Stranges einen keilförmig anstellbaren Rollenabschnitte (11a) aufweist, der einlaufseitig einen Drehpunkt (14) und auslaufseitig angeordnete Stellmittel (12) besitzt, insbesondere zum Durchführen des Verfahrens nach Anspruch 1,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass keilförmig anstellbare Rollenabschnitt (11a) an demjenigen Strangführungssegment (4;n) vorgesehen ist, welches dem der Kokille (2) unmittelbar nachgeschalteten Segment (3) folgt, und zur Mini-Reduktion des Stranges (7) ausgebildet ist.
  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.
EP01995634A 2000-11-16 2001-11-15 Verfahren und vorrichtung zum herstellen von dünnbrammen Revoked EP1365874B1 (de)

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DE10057160 2000-11-16
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EP1365874A2 EP1365874A2 (de) 2003-12-03
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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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ES (1) ES2257466T3 (de)
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