EP2307159A1 - Verfahren zum abkühlen eines aus einer stranggiesskokille austretenden stranges - Google Patents
Verfahren zum abkühlen eines aus einer stranggiesskokille austretenden strangesInfo
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- EP2307159A1 EP2307159A1 EP09775940A EP09775940A EP2307159A1 EP 2307159 A1 EP2307159 A1 EP 2307159A1 EP 09775940 A EP09775940 A EP 09775940A EP 09775940 A EP09775940 A EP 09775940A EP 2307159 A1 EP2307159 A1 EP 2307159A1
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Classifications
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Definitions
- the invention relates to a method for cooling a strand emerging from a continuous casting mold, wherein a secondary cooling zone adjoins the continuous casting mold.
- the object of the invention is to further improve the internal quality of continuously cast steels, in particular thin slabs.
- this is done in that in the secondary cooling zone, starting immediately below the mold, a two-stage intensive cooling takes place at most until the solidification of the strand, which takes place in the last part of the intensive cooling zone with a finer cooling zone distribution.
- the intensive cooling should start immediately under the mold.
- the intensive cooling is to be carried out at maximum until the solidification of the strand, the intensive cooling is better to reduce the overheating (liquidus temperature minus the supercooling) to perform the melt.
- the cooling intensity must be selected so that, in the case of structural transformation taking place on the strand surface, structural transformation across the width of the strand takes place uniformly in order to minimize stresses in the strand shell. Whether it comes to a structural transformation depends on the material composition
- the last part of the intensive cooling zone must be provided with a finer cooling zone distribution in order to avoid undesirable low surface temperatures.
- Each cooling zone in the finer cooling zone distribution is provided with a control for the amount of cooling water and consists of a maximum of 2-3 spray zones (in the transport direction).
- the specific water application of the intensive cooling should be greater than or equal to 750 l / min m 2 .
- the cooling intensity must be set so high that the Leidenfrost temperature falls below and thus more intensive cooling of the strand sets in to influence the segregation.
- the reduction in macrosegregation has advantages for all steel grades, which have higher contents of alloying elements and undesirable accompanying elements, such as e.g. As carbon, manganese, sulfur, phosphorus, etc.
- the inventive method is applicable both to the casting of thin slabs as well as normal slab dimensions.
- Fig. 2 shows the different cooling zones in a vertical caster
- the temperature of the slab center is plotted over time, so that its cooling during intensive cooling can be seen from this. Also marked are the liquidus and the solidus temperatures, as well as the subcooling area.
- the intensive cooling should be carried out at maximum until solidification of the strand (solidus temperature), better the intensive cooling until the reduction of overheating (liquidus temperature minus the supercooling) of the melt to perform.
- Figures 2 and 3 show the division of the intensive cooling in the upper area, which begins directly under the mold and in the area, which takes place with finer zoning.
- the influence of intensive cooling on the slab core is shown by the example of the manganese concentration, on the one hand with a cooling with 600 l / min m 2 and on the other hand with 750 l / min m 2 .
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Continuous Casting (AREA)
Abstract
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Abkühlen eines aus einer Stranggießkokille austretenden Stranges, wobei sich an die Stranggießkokille eine Sekundärkühlzone anschließt. Hierbei ist vorgesehen, dass in der Sekundärkühlzone, unmittelbar unter der Kokille beginnend eine zweistufige Intensivkühlung erfolgt, die maximal bis zur Durcherstarrung des Stranges erfolgt, wobei im letzten Teil der Intensivkühlzone diese mit einer feineren Kühlzonenaufteilung erfolgt.
Description
Verfahren zum Abkühlen eines aus einer Stranggießkokille austretenden Stranges
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Abkühlen eines aus einer Stranggießkokille austretenden Stranges, wobei sich an die Stranggießkokille eine Sekundärkühlzone anschließt.
Die vorstehende Anordnungsfolge ist bei Stranggießanlagen allgemein bekannt, wobei als Beispiel hierzu die EP 650 790 B1 genannt werden kann.
Aus der JP 2001062550 A ist es auch bekannt, in der sich an die Kokille anschließenden Sekundärkühlzone, eine stärkere Abkühlung vorzunehmen mit einer Wasservolumendichte von 100-300 (l/min. m2). Diese verstärkte Kühlung soll dazu führen, dass die äußere Schale des Stranges schneller wächst, um damit einer Porosität oder Seigerung im Kernbereich des Stranges entgegenzuwirken. Diese starke Kühlung ist aber auf den oberen Bereich der Strangführung beschränkt.
Aufgabe der Erfindung ist es, die Innenqualität von stranggegossenen Stählen, insbesondere Dünnbrammen, weiter zu verbessern.
Erfindungsgemäß geschieht dies dadurch, dass in der Sekundärkühlzone, unmittelbar unter der Kokille beginnend, eine zweistufige Intensivkühlung erfolgt, die maximal bis zur Durcherstarrung des Stranges erfolgen, wobei im letzten Teil der Intensivkühlzone diese mit einer feineren Kühlzonenaufteilung erfolgt.
Durch diese Intensivkühlung wird die Innenqualität der Dünnbramme erheblich verbessert.
Bei dieser Kühlung ist folgendes zu beachten:
Die Intensivkühlung soll unmittelbar unter der Kokille beginnen.
Die Intensivkühlung soll maximal bis zur Durcherstarrung des Stranges erfolgen, besser ist die Intensivkühiung bis zum Abbau der Überhitzung ( Liquidustemperatur minus der Unterkühlung) der Schmelze durchzuführen.
Die Kühlintensität muss so gewählt werden, dass in Falle einer an der Strangoberfläche erfolgenden Gefügeumwandlung, die Gefügeumwandlung über die Breite des Stranges gleichmäßig erfolgt um Spannungen in der Strangschale zu minimieren. Ob es zu einer Gefügeumwandlung kommt ist abhängig von der Werkstoffzusammensetzung
Der letzte Teil der Intensivkühlzone muss mit einer feineren Kühlzonenaufteilung versehen werden, um ungewünscht niedrige Oberflächentemperaturen zu vermeiden.
Jede Kühlzone in der feineren Kühlzonenaufteilung ist mit einer Regelung für die Kühlwassermenge versehen und besteht aus maximal 2-3 Spritzzonen (in Transportrichtung).
Die spezifische Wasserbeaufschlagung der Intensivkühlung sollte größer/gleich 750 l/min m 2 betragen.
Die Kühlintensität ist so hoch einzustellen, dass die Leidenfrosttemperatur unterschritten und somit eine intensivere Kühlung des Stranges zur Beeinflussung der Seigerungen einsetzt.
Die Reduzierung der Makroseigerung hat bei allen Stahlsorten Vorteile, die höhere Gehalte an Legierungselementen und unerwünschten Begleitelementen aufweisen, wie z. B. Kohlenstoff, Mangan, Schwefel, Phosphor usw.
Das erfindungsgemäße Verfahren ist sowohl auf das Gießen von Dünnbrammen wie auch normale Brammen Abmessungen anzuwenden.
Die Erfindung soll nachfolgend mit Bezug auf die Zeichnungen näher erläutert werden.
Dabei zeigt:
Fig. 1 schematisch den Temperaturverlauf der Brammenmitte bei der Intensivkühlung,
Fig. 2 die unterschiedlichen Kühlzonen bei einer Senkrechtgießanlage und
Fig. 3 die unterschiedlichen Kühlzonen bei einer Bogengießanlage,
Fig. 4 und 5 die Mangankonzentration bezogen auf die Zeilenmitte bei 600 bzw. 750 l/min, m2
In der Figur 1 ist die Temperatur der Brammenmitte über der Zeit aufgetragen, so dass hieraus deren Abkühlung bei der Intensivkühlung zu ersehen ist. Eingezeichnet sind außerdem die Liquidus und die Solidus Temperaturen, sowie der Unterkühlungsbereich.
Wie vorher angegeben, soll die Intensivkühlung maximal bis zur Durcherstarrung des Stranges ( Solidus Temperatur) erfolgen, besser ist die Intensivkühlung bis zum Abbau der Überhitzung ( Liquidustemperatur minus der Unterkühlung) der Schmelze durchzuführen.
Die Figuren 2 und 3 zeigen die Aufteilung der Intensivkühlung in den oberen Bereich, der direkt unter der Kokille beginnt und in den Bereich, der mit feinerer Zonenaufteilung erfolgt.
Welchen Einfluss die Intensivkühlung auf den Brammenkern hat, zeigt sich am Beispiel der Mangankonzentration, einerseits bei einer Abkühlung mit 600 l/min m2 und andererseits bei 750 l/min m2.
Je größer die aufgebrachte Wassermenge ist, desto verteilter ist die Mangankonzentration, ohne das besondere Spitzen, also hohe Konzentrationen in der Mitte auftreten.
Claims
1. Verfahren zum Abkühlen eines aus einer Stranggießkokille austretenden Stranges, wobei sich an die Stranggießkokille eine Sekundärkühlzone anschließt, dadurch gekennzeichnet, dass in der Sekundärkühlzone, unmittelbar unter der Kokille beginnend, eine zweistufige Intensivkühlung erfolgt, die maximal bis zur Durcherstarrung des Stranges erfolgen, wobei im letzten Teil der Intensivkühlzone diese mit einer feineren Kühlzonenaufteilung erfolgt.
2. Verfahren nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass die Intensivkühlung bis zum Abbau der Überhitzung, Liquidustemperatur minus der Unterkühlung, der Schmelze durchgeführt wird.
3. Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Kühlintensität so gewählt wird, dass in Falle einer an der Strangoberfläche erfolgenden Gefügeumwandlung, die Gefügeumwandlung über die Breite des Stranges gleichmäßig erfolgt.
4. Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass jede Kühlzone mit einer Regelung für die Kühlwassermenge versehen ist, die aus maximal 2-3 Spritzzonen besteht.
5. Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die spezifische Wasserbeaufschlagung der Intensivkühlung größer/gleich 750 l/min m2 beträgt.
6. Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Kühlintensität so hoch eingestellt wird.dass die Leidenfrosttemperatur unterschritten wird.
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