EP1827734B1 - EINRICHTUNG ZUM HORIZONTALEN BANDGIEßEN VON STAHL - Google Patents

EINRICHTUNG ZUM HORIZONTALEN BANDGIEßEN VON STAHL Download PDF

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EP1827734B1
EP1827734B1 EP05826549.7A EP05826549A EP1827734B1 EP 1827734 B1 EP1827734 B1 EP 1827734B1 EP 05826549 A EP05826549 A EP 05826549A EP 1827734 B1 EP1827734 B1 EP 1827734B1
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EP
European Patent Office
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strip
rollers
cooling zone
guide element
offset
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EP05826549.7A
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Hellfried Eichholz
Markus SCHÄPERKÖTTER
Guido Bormann
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Salzgitter Flachstahl GmbH
Original Assignee
Salzgitter Flachstahl GmbH
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    • B22D11/00—Continuous casting of metals, i.e. casting in indefinite lengths
    • B22D11/14—Plants for continuous casting
    • B22D11/143—Plants for continuous casting for horizontal casting
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B22—CASTING; POWDER METALLURGY
    • B22D—CASTING OF METALS; CASTING OF OTHER SUBSTANCES BY THE SAME PROCESSES OR DEVICES
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    • B22D11/00—Continuous casting of metals, i.e. casting in indefinite lengths
    • B22D11/14—Plants for continuous casting

Definitions

  • the invention relates to a device for horizontal strip casting of high manganese steel, for producing a preliminary strip with a thickness ⁇ 15 mm according to the preamble of claim 1.
  • the known device consists of a feed vessel containing the melt, a primary cooling zone having two deflection rollers and a circulating cooled conveyor belt, and a secondary cooling zone having a housed roller table connected thereto.
  • the cooled from below with water conveyor belt is designed in its length so that the pre-strip is solidified at the end of the primary cooling zone, so that a problem-free further processing of the pre-strip can be done (parts, rolls, reels).
  • the cooling conditions top, bottom
  • the upper half of the cast pre-strip being warmer than the lower one.
  • the underside of the pre-strip undergoes rewarming from the top. This heat flow from top to bottom causes an expansion of the underside of the pre-strip, which causes after leaving the pre-strip of the conveyor belt an upward curvature of the band edges (called U-shape).
  • the described profile shape of the pre-strip when leaving the conveyor belt is undesirable, since it can act back to the conveyor belt, ie the pre-strip is no longer flat on the conveyor belt, on the other hand, the further transport and threading is hindered in all downstream units.
  • the object of the invention is to provide a device for horizontal strip casting of steel, especially high manganese steel, for producing a pre-strip with a thickness ⁇ 15 mm, which reduces the unwanted profiling of the pre-strip and at best even completely avoids.
  • At least one role exhibiting guide element is arranged at the end of the primary and before the start of the secondary cooling zone.
  • the guide element consists of several rollers located above and below the pre-strip, which are arranged either in 'top-to-top position' or offset from one another.
  • the individual roles are either on leading to Vorband on or have a distance and are deliverable arranged to change the distance to the opening band can change.
  • An alternative arrangement for the guide element is characterized by a guided upward movement of the pre-strip, which is then guided in a plane above the casting line. The upward movement absorbs the stretch of the underside of the cast strip.
  • the guide element consists of a distance offset from each other arranged roles, either the above or below the pre-band gap lying rollers dive by a predetermined amount between the two opposing roles, so that the sub-band undulating passes through the set of roles.
  • FIG. 1 is a longitudinal view of a first embodiment of a strip casting 1 with a guide element 2 according to the invention shown.
  • the strip casting plant 1 consists of a circulating conveyor belt 3 and two deflection rollers 4, 4 '. Evident is also a side seal 5.
  • the facilities required for cooling, as well as the enclosure of the strip casting machine with a corresponding protective gas atmosphere have been omitted for the sake of simplicity.
  • the pre-strip 10 produced is largely istrossarrt.
  • This area of the strip casting plant is also called a primary cooling zone.
  • a guide element 2 is arranged therebetween.
  • the guide element 2 consists of rollers 11, 11 'arranged above and below the pre-strip 10'.
  • the rollers 11, 11 ' are arranged in a so-called' top-to-top 'position and rest on the pre-band.
  • FIG. 2 shows in contrast to FIG. 1 the peculiarity that the first of the above-arranged rollers 11 of the rear guide roller 4 'is directly opposite.
  • FIG. 3 it is shown that the above-lying rollers 11 are arranged offset to the underlying rollers 11 '.
  • the individual rollers 11, 11 'rest on the pre-strip 10', or acting as a straightening machine the above or below the pre-strip 10 'gap lying rollers 11, 11' by a predetermined amount between the two each opposite rollers 11, 11 'so that the pre-strip 10' in waveform passes through the set of rollers.
  • FIG. 4 shows the ability to absorb the elongation of the underside of the pre-strip 10 'by a guided upward movement.
  • the first rollers are arranged offset both in the transport direction and with respect to the casting line.
  • the further movement is again horizontal, preferably with the usual 'top-to-top' arrangement of the rollers 11, 11 '.

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Continuous Casting (AREA)

Description

  • Die Erfindung betrifft eine Einrichtung zum horizontalen Bandgießen von hochmanganhaltigem Stahl, zur Erzeugung eines Vorbandes mit einer Dicke ≤ 15 mm gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
  • Horizontale Bandgießanlagen zur Erzeugung eines Vorbandes aus Stahl, insbesondere aus hochmanganhaltigem Stahl, sind bekannt (steel research 74 (2003) No 11/12, Seite 724 -731).
  • Die bekannte Einrichtung besteht aus einem die Schmelze enthaltenden Zulaufgefäß, einer zwei Umlenkrollen und ein umlaufendes gekühltes Förderband aufweisende Primärkühlzone und einer daran anschließenden einen eingehausten Rollgang aufweisende Sekundärkühlzone.
  • Bei dieser Einrichtung wird das von unten mit Wasser gekühlte Förderband in seiner Länge so ausgelegt, dass das Vorband am Ende der Primärkühlzone durcherstarrt ist, so dass eine problemlose Weiterverarbeitung des Vorbandes erfolgen kann (Teilen, Walzen, Haspeln).
  • Während der Erstarrung auf dem umlaufenden Förderband sind die Abkühlbedingungen (Oberseite, Unterseite) asymmetrisch, wobei die obere Hälfte des gegossenen Vorbandes wärmer ist als die untere. Nach Verlassen des Förderbandes erfährt die Unterseite des Vorbandes eine Wiedererwärmung von der Oberseite her. Dieser Wärmestrom von oben nach unten bewirkt eine Ausdehnung der Unterseite des Vorbandes, was nach Verlassen des Vorbandes vom Förderband eine nach oben gerichtete Krümmung der Bandkanten verursacht (U-Formgestalt genannt).
  • Die beschriebene Profilgestalt des Vorbandes beim Verlassen des Förderbandes ist unerwünscht, da sie zum Einen bis zum Förderband zurückwirken kann, d. h. das Vorband liegt nicht mehr plan auf dem Förderband auf, zum Anderen wird der Weitertransport und das Einfädeln bei allen nachgeschalteten Aggregaten behindert.
  • Aus der JP 01313157 A ist eine Bandgießanlage bekannt, bei der eine erste Rolle in einem Bereich angeordnet ist, in den das Band noch nicht durcherstarrt ist. Damit kann diese Rolle keine Richtfunktion übernehmen.
  • Gemäß der JP 60187448A erfolgt durch eine im durcherstarrten aber noch plastischen Bereich angeordnetes Rollenpaar ein Glätten des Bandes.
  • Weiterhin ist es aus der DE 39 90 711 C1 bekannt eine Gefügebeeinflussung des Bandes durch Recken und Richten bei erhöhter Temperatur vorzunehmen.
  • Aufgabe der Erfindung ist es eine Einrichtung zum horizontalen Bandgießen von Stahl, insbesondere von hochmanganhaltigem Stahl, zur Erzeugung eines Vorbandes mit einer Dicke ≤ 15 mm anzugeben, die die unerwünschte Profilierung des Vorbandes mindert und bestenfalls sogar ganz vermeidet.
  • Diese Aufgabe wird ausgehend vom Oberbegriff in Verbindung mit den kennzeichnenden Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen sind Gegenstand von Unteransprüchen.
  • Nach der Lehre der Erfindung ist am Ende der Primär- und vor Beginn der Sekundärkühlzone ein mindestens eine Rolle aufweisendes Führungselement angeordnet. Im Regelfall besteht das Führungselement aus mehreren oberhalb und unterhalb des Vorbandes sich befindenden Rollen, die entweder in 'Top zu Top Position' oder versetzt zueinander angeordnet sind.
  • Die einzelnen Rollen liegen entweder am zu führenden Vorband an oder weisen einen Abstand dazu auf und sind zustellbar angeordnet, um den Abstand zum Vorband beliebig verändern zu können.
  • Eine alternative Anordnung für das Führungselement ist gekennzeichnet durch eine geführte Aufwärtsbewegung des Vorbandes, das anschließend in einer Ebene oberhalb der Gießlinie geführt wird. Durch die Aufwärtsbewegung wird die Dehnung der Unterseite des gegossenen Bandes aufgenommen.
  • Auch die bekannte Anordnung von Rollen in Richtmaschinen kann man sich für diesen Zweck zu Nutze machen. Dazu besteht das Führungselement aus einer Strecke zueinander versetzt angeordneter Rollen, wobei entweder die oberhalb oder die unterhalb des Vorbandes auf Lücke liegenden Rollen um ein vorgegebenes Maß zwischen die beiden jeweils gegenüberliegenden Rollen eintauchen, so dass das Vorband wellenförmig den Rollensatz durchläuft.
  • Weitere Vorteile und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung von mehreren in einer Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispielen.
  • Es zeigen:
    • Figur 1
    ein erstes Ausführungsbeispiel einer Bandgießanlage mit einem erfindungsgemäßen Führungselement,
    Figur 2
    ein zweites Ausführungsbeispiel,
    Figur 3
    ein drittes Ausführungsbeispiel,
    Figur 4
    ein viertes Ausführungsbeispiel,
  • In Figur 1 ist in einer Längsansicht ein erstes Ausführungsbeispiel einer Bandgießanlage 1 mit einem erfindungsgemäßen Führungselement 2 dargestellt. Die Bandgießanlage 1 besteht aus einem umlaufenden Förderband 3 und zwei Umlenkrollen 4, 4'. Zu erkennen ist auch eine Seitenabdichtung 5.
  • Die mittels einer Pfanne 6 an die Bandgießanlage 1 transportierte Schmelze 7 fließt über eine im Boden angeordnete Öffnung 8 in ein Zulaufgefäß 9, das wie ein Überlaufgefäß ausgebildet ist. Vom Zulaufgefäß 9 wird die Schmelze auf den Obertrum des Förderbandes 3 aufgegeben, wo sie infolge der intensiven Kühlung der Unterseite des Obertrums relativ rasch erstarrt. Die für die Kühlung erforderlichen Einrichtungen, sowie die Einhausung der Bandgießanlage mit entsprechender Schutzgasatmosphäre sind der Einfachheit halber weggelassen worden. Am Ende des Förderbandes 3 ist das erzeugte Vorband 10 weitgehend durchstarrt.
  • Diesen Bereich der Bandgießanlage bezeichnet man auch als Primärkühlzone. Bevor sich daran die Sekundärkühlzone anschließt, bestehend aus einem eingehausten Rollgang (hier nicht dargestellt), ist erfindungsgemäß ein Führungselement 2 dazwischen angeordnet. Im Regelfall besteht das Führungselement 2 aus oberhalb und unterhalb des Vorbandes 10' angeordneten Rollen 11, 11'. Im hier dargestellten ersten Ausführungsbeispiel sind die Rollen 11, 11' in sogenannter 'Top zu Top' Position angeordnet und liegen am Vorband an.
  • Die nachfolgenden Beispiele zeigen Varianten dieser grundsätzlichen Anordnung, wobei für gleiche Teile gleiche Bezugszeichen gewählt worden sind.
  • Figur 2 zeigt im Unterschied zu Figur 1 die Besonderheit, dass die erste der oberhalb angeordneten Rollen 11 der hinteren Umlenkrolle 4' direkt gegenüber liegt.
  • In Figur 3 ist dargestellt, dass die oberhalb liegenden Rollen 11 versetzt zu den unterhalb liegenden Rollen 11' angeordnet sind. Dabei können - wie hier dargestellt - die einzelnen Rollen 11, 11' am Vorband 10' anliegen, oder wie eine Richtmaschine wirkend, die oberhalb oder die unterhalb des Vorbandes 10' auf Lücke liegenden Rollen 11, 11' um ein vorgegebenes Maß zwischen die beiden jeweils gegenüberliegenden Rollen 11, 11' eintauchen, so dass das Vorband 10' in Wellenform den Rollensatz durchläuft.
  • Beispielsweise würde man die unterhalb des Vorbandes 10' liegenden Rollen 11', wie in Figur 3 dargestellt, am Vorband 10' zur Anlage bringen und die oberhalb des Vorbandes 10' auf Lücke liegenden Rollen 11 tiefer setzen, so dass sie zwischen die beiden jeweils gegenüberliegenden Rollen 11' mehr oder weniger tief eintauchen.
  • Figur 4 zeigt die Möglichkeit, die Dehnung der Unterseite des Vorbandes 10' durch eine geführte Aufwärtsbewegung aufzunehmen. Dazu sind die ersten Rollen sowohl in Transportrichtung als auch in Bezug auf die Gießlinie versetzt angeordnet. Die weitere Bewegung ist wieder horizontal vorzugsweise mit der üblichen 'Top zu Top' Anordnung der Rollen 11, 11'.
  • Alle dargestellten Varianten dienen dazu, die sich beim Verlassen des Förderbandes 3 bildende U-Form des Vorbandes 10' weitgehend zu unterdrücken bzw. ganz zu vermeiden.

Claims (5)

  1. Einrichtung zum horizontalen Bandgießen von hochmanganhaltigem Stahl, zur Erzeugung eines Vorbandes mit einer Dicke ≤ 15 mm, bestehend aus einem die Schmelze enthaltenden Zulaufgefäß, einer zwei Umlenkrollen und ein umlaufendes gekühltes Förderband aufweisende Primärkühlzone und einer daran anschließenden einen eingehausten Rollgang aufweisende Sekundärkühlzone
    dadurch gekennzeichnet,
    dass vor Beginn der Sekundärkühlzone, und zwar zwischen Primär- und Sekundärkühlzone, ein mindestens eine Rolle (11) aufweisendes Führungselement (2) angeordnet ist.
  2. Einrichtung nach Anspruch 1
    dadurch gekennzeichnet,
    dass das Führungselement (2) aus mehreren oberhalb und unterhalb des Vorbandes (10') sich befindenden Rollen (11, 11') besteht, die in 'Top zu Top' Position oder versetzt zueinander angeordnet sind.
  3. Einrichtung nach Anspruch 2
    dadurch gekennzeichnet,
    dass die Rollen (11, 11') zum Vorband (10') hin bzw. vom Vorband (10') weg verstellbar angeordnet sind.
  4. Einrichtung nach den Ansprüchen 1 - 3
    dadurch gekennzeichnet,
    dass die ersten Rollen (11, 11') so angeordnet sind, dass sich eine geführte Aufwärtsbewegung des Vorbandes ergibt und die nachfolgenden Rollen (11, 11') in der Höhe versetzt zur Gießlinie angeordnet sind.
  5. Einrichtung nach den Ansprüchen 1 - 3
    dadurch gekennzeichnet,
    dass das Führungselement (2) aus einer Strecke zueinander versetzt angeordneter Rollen besteht, wobei entweder die oberhalb oder die unterhalb des Vorbandes (10') auf Lücke liegenden Rollen (11, 11') um ein vorgegebenes Maß zwischen die beiden jeweils gegenüberliegenden Rollen (11, 11') eintauchen.
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