EP2349612A1 - Verfahren und stranggiessanlage zum herstellen von dicken brammen - Google Patents

Verfahren und stranggiessanlage zum herstellen von dicken brammen

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EP2349612A1
EP2349612A1 EP09784060A EP09784060A EP2349612A1 EP 2349612 A1 EP2349612 A1 EP 2349612A1 EP 09784060 A EP09784060 A EP 09784060A EP 09784060 A EP09784060 A EP 09784060A EP 2349612 A1 EP2349612 A1 EP 2349612A1
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EP
European Patent Office
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strand
guide
steel strand
steel
mold
Prior art date
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EP09784060A
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English (en)
French (fr)
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EP2349612B1 (de
EP2349612B2 (de
Inventor
Karl Moerwald
Paul Pennerstorfer
Michael Stiftinger
Josef Watzinger
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Primetals Technologies Austria GmbH
Original Assignee
SIEMENS VAI METALS TECHNOLOGIES GmbH
Siemens VAI Metals Technologies GmbH Austria
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Publication date
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Publication of EP2349612B1 publication Critical patent/EP2349612B1/de
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    • B22D11/22—Controlling or regulating processes or operations for cooling cast stock or mould

Definitions

  • the invention relates to a method for producing thick steel slabs with a casting thickness exceeding 360 mm and a casting width exceeding 1000 mm in a continuous casting plant. Furthermore, the invention relates to a continuous casting plant for carrying out this method.
  • a continuous casting plant of the type "Vertical Plant or Vertical Turning Plant”, which has a long vertical strand guide part with subsequent bending and straightening zone, is from the publication of Dr.-Ing Klaus Harste et al; "Construction of a new vertical caster at Dillinger Wegtentechnike”; MPT International 4/1998; P. 1 12-122 already known.
  • This casting plant whose layout is shown in Figure 8, allows the casting of steel strands with a casting widths of 1400 to 2200 mm and a casting thickness between 230 and 400 mm. It has a very long vertical strand guide with cooling equipment for intensive strand cooling in this section to allow subsequent bending and straightening of the steel strand with solidified strand.
  • This plant concept leads to a large construction height of the continuous casting plant of about 45 m and thus to high investment costs, especially in the necessary infrastructure and to difficult maintenance conditions.
  • the achievable casting speed is about 0.3 m / min, whereby the productivity per strand is relatively low.
  • the low casting speed also means that the cast steel strand can not be kept hot enough for straightening and must therefore be kept below a critical temperature with intensive cooling to avoid Ductility problems, which typically occur in temperature ranges from 600 to 850 0 C.
  • the object of the present invention is therefore to avoid the disadvantages of the known prior art and to propose a method for the production of thick steel slabs and a continuous casting plant for carrying out this process, wherein the production of high-quality steel strands and slabs in a 360 mm crossing Casting thickness with good internal quality, low susceptibility to cracking and extensive Formathaltmaschine is guaranteed.
  • Another object of the invention is to keep the investment and operating costs low with high productivity of the casting plant.
  • the object underlying the invention is achieved in a method for producing thick steel slabs with a casting thickness exceeding 360 mm and a casting width exceeding 1000 mm by the combination of the following features:
  • a curved mold does not have the conditions, which are known from a straight mold, for introducing the steel melt into the mold and for uniform strand shell formation.
  • the need for a strand bend in a bending zone immediately after or at a short distance from the mold can be largely or completely avoided. The risk of cracking in the edge or surface area of the strand is thereby reduced.
  • the arc mold used in the proposed method may be formed with a straight inlet section and a curved outlet section, wherein the outlet section has a curvature corresponding to a predetermined mold bending radius.
  • the mold cavity of the curved mold can also be continuously curved with a constant mold radius of curvature. Variations of these embodiments are possible.
  • the cast steel strand at the exit from the arc mold corresponds to the strand guide arc radius of the circular arc guide in the strand guide
  • the cast steel strand is freely transferred from the arc mold into the arc guide of the strand guide.
  • the mold radius of curvature of the cast steel strand as it exits the arc mold may be greater or less than the strand guide arc radius in the strand guide and the cast steel strand in a bend zone within the strand guide from the mold arc radius of the cast steel strand as it exits the strand Curved mold can be bent to the strand guide arc radius in the strand guide.
  • This embodiment makes it possible to hold the cast steel strand after its exit from the arch mold with the curvature impressed on it, which corresponds to the Kokillenausgangs districten Kokillen arc radius constant over a certain distance and then make a strand bend on the strand guide arc radius within a bending zone or make this bending process immediately after the exit of the steel strand from the Bogenkokille. In any case, the bending process is kept low even with low strand shell thickness.
  • the bending of the cast steel strand to a predetermined radius of curvature in a bending zone and the bending back of the cast steel strand in a straightening zone corresponds to the concept of known continuous slab casters and has proven itself as such.
  • Essential for the casting of thick slabs is that both processes take place at times at which the steel strand still has a liquid or partially liquid core, or it is necessary to regulate the cooling of the steel strand in the strand guide accordingly.
  • the requirements for the most uniform possible cooling which must necessarily be reflected in a uniform over the strand length and strand width temperature distribution at high temperature level in order to ensure a uniform elasticity of the strand and to avoid cracking due to temperature differences.
  • the desired and the system control predetermined temperature profile is determined by an inlet surface temperature of the steel strand in the straightening zone of the strand guide.
  • the steel strand including the surface area should be kept in a temperature range which is above the ductility low, whereby the tendency to form surface cracks is also minimized.
  • a plant with a bow mold has a lower strand length from the casting level to the straightening zone in comparison with a plant with a straight die at the same strand guide arc radius. Therefore, the time it takes the strand for the same casting speed for this route, shorter than in a comparable system with a straight mold. Due to the shorter time available for cooling, it is possible to keep the surface temperature at a comparatively higher level. This minimizes the tendency to form surface cracks.
  • the proportion of the solid strand shell of the cast steel strand amounts to a maximum of 95% of half the strand thickness during the phase of re-bending in the straightening zone.
  • a thinning of the steel strand using a soft-reduction or a dynamic soft reduction aims at thorough mixing of the preferably partially solidified core zone near the solidification point of the strand and thus achieves an improved microstructure in the core region of the slab and approaches to line separations and porosities avoided.
  • a soft-reduction in particular a dynamic soft-reduction, is applied to the cast steel strand in a still liquid or semi-liquid core region of the steel strand with a strand guide roll adjusting device.
  • the cast steel strand is bent in a bending zone within the strand guide to a radius of curvature between 9.0 m and 15.0 m, held in a subsequent circular arc guide the strand guide on this radius of curvature without further deformation and in a subsequent straightening zone within the strand guide, starting from an arc radius between 9.0 m and 15.0 m straightened again.
  • this radius of curvature while providing the most accurate possible cooling in these areas of the strand guide, provides the best surface quality and minimizes cracking on the cast steel strand.
  • the impact position of the coolant jets on the cooling of the cast steel strand Steel strand at least in a portion of the strand guide on the basis of a continuous determination of the temperature profile along the transport path of the steel strand and regulated in normal planes thereto.
  • the amount of coolant applied to the steel strand in the strand guide until it enters the straightening zone is regulated as a function of a predetermined temperature profile along the transport path of the steel strand and in a normal plane. This is intended to achieve a further increase in the accuracy of the temperature distribution over the steel strand surface.
  • the given temperature profile takes into account the ductility characteristics of the steel grade to be cast.
  • the flow movement of the molten steel of the liquid core of the steel strand in the mold or in the region of the strand guide is influenced by an electromagnetic device.
  • an electromagnetic device In addition to an increased rise of the non-metallic impurities to the bath level surface in the mold, there is a targeted mixing of the molten steel and to reduce segregation tendencies.
  • the method described is used for producing thick steel strands when the steel strand is cast with a casting thickness lying in a thickness range of 360 mm to 450 mm.
  • the object stated in the introduction is achieved in a continuous casting plant for the production of thick steel slabs with a casting thickness exceeding 360 mm, preferably at a casting thickness of 360 mm to 450 mm and a casting width exceeding 1000 mm, by the combination of the following features:
  • a curved mold having a mold cavity which is curved on the output side at least over a partial region of its longitudinal extent and has an output-side mold arc radius for producing a steel strand having a liquid core
  • a strand guide for supporting and guiding the cast metal strand from a casting direction determined by the mold arc radius in a horizontal transport direction extending from the mold to a dicing device
  • a cooling device in the strand guide for the continuous, controlled cooling of the steel strand which is connected to and controlled by a central processing unit and in which a mathematical model for the continuous determination of the temperature profile along the transport path of the steel strand and in normal planes is deposited;
  • a dicing device for dividing the steel strand on slabs of predetermined length.
  • Essential in a continuous casting plant of this type is the combination of a curved mold with a downstream strand guide, with a circular arc guide and with a straightening zone, in conjunction with a cooling device for controlled cooling of the steel strand shaping, transporting and straightening the cast steel strand at liquid core and high quality requirements of the ensures cast steel strand or slabs in the claimed thickness range.
  • the output side mold arc radius is greater or smaller than the strand guide arc radius of the circular arc guide within the strand guide.
  • a bending zone is disposed within the strand guide for bending the cast steel strand to a predetermined strand guide arc radius while the core is still liquid.
  • the cooling device in the strand guide is equipped with several independently controllable cooling zones over the casting width and / or with height-adjustable spray nozzles with controllable adjusting devices. This is a targeted influencing the strand edge temperature by a width-dependent control of the amount of cooling water and / or a change in the distance of the spray nozzles from the steel strand surface and thus a change in the lateral distance of the coolant jet from the steel strand edge possible.
  • One or more electromagnetic devices for influencing the flow motion of the molten steel of the liquid core of the steel strand are arranged in the mold or in the region of the curved strand guide.
  • peripherally cooled strand guide rollers are arranged in the strand guide for supporting and guiding the steel strand.
  • FIG. 1 shows a longitudinal section through a continuous casting plant according to the invention according to a first embodiment
  • FIG. 3 shows the arrangement of spray nozzles of a cooling device in a strand guide
  • Fig. 4 shows a further embodiment of the cooling device with independently controllable cooling zones.
  • FIG. 1 shows a schematic longitudinal section of the structural design of a continuous casting plant for producing slabs of liquid steel for a casting thickness of 400 mm.
  • the continuous casting plant has a curved mold 1 with a curved aligned mold cavity 1a. It is designed as an oscillating, internally cooled Verstellkokille with broad side walls and narrow side walls and allows the casting of steel strands with different strand width and possibly also different strand thickness.
  • the mold 1 is equipped with an electromagnetic device 2, such as a stirring coil or an electromagnetic brake, for influencing the flow motion of the molten steel in the liquid core of the cast steel strand.
  • To the mold 1 includes a strand guide 3, which extends to a cutting machine designed as a cutting device 4 for cutting the steel strand in slabs.
  • the cast steel strand is supported and guided on its broad side walls in a tight corset of driven and non-driven strand guide rollers 5 and redirected from a casting direction G determined by the Kokillen-Bogenradius RK in a horizontal transport direction T.
  • Groups of both sides of the steel strand arranged strand guide rollers 5 are summarized in strand guide segments 6.
  • the strand guide 3 comprises a series of successive sections with specific functions, the structure of which is essentially known.
  • the emerging from the mold 1 steel strand is transported without application of bending stresses along a circular arc with the strand guide arc radius RSt in a circular arc guide 9 and while maintaining this radius of curvature.
  • the strand guiding arc radius RSt hereby corresponds to the mold arc radius RK, as a result of which Biegebelastungsbuild transport is guaranteed.
  • a strand support with strand guide rollers 5 also takes place on the narrow sides of the steel strand.
  • subsequent straightening zone 10 is a bending back and straightening of the steel strand.
  • the steel strand is conveyed in a horizontal strand guide 11 to the dividing device 4.
  • the strand guide 3 comprises a series of successive sections with specific functions.
  • steel strand is performed and supported without applying bending stresses according to the Kokillen-Bogenradius RK.
  • a strand support with strand guide rollers 5 also takes place on the narrow sides of the steel strand.
  • a progressive bending of the steel strand from mold arc radius RK to the strand guiding arc radius RSt of the subsequent circular arc guide 9 takes place.
  • the steel strand is transported while maintaining the strand guiding arc radius. The further transport of the steel strand takes place analogously to the embodiment according to FIG. 1.
  • the cooling device 12 includes, as shown in Figures 3 and 4, between the strand guide rollers 5 positionable spray nozzles 13, which are independently adjustable in a normal plane N to the transport direction T at least in some areas.
  • height-adjustable spray nozzles 13 with associated adjusting devices 14 or, as shown in FIG. 4, spray nozzles 13 with control valves 18 for controlling the quantity of water are provided.
  • the Adjustment devices 14 or the control valves 18 are actuated by a computing unit 15.
  • the strand guide rollers in these segments can be wedge-shaped to the steel strand and thus allow a small reduction in the thickness of the metal strand and an improvement of the metallurgical properties in the core zone of the steel strand.

Landscapes

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

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Herstellen von dicken Brammen aus Stahl mit einer 360 mm überschreitenden Gießdicke und einer 1000 mm überschreitenden Gießbreite in einer Stranggießanlage. Es werden Verfahrensschritte und eine Anlagenkonfiguration vorgeschlagen, die auch beim Gießen von Stahlsträngen in einem Dickenbereich von 360 bis 450 mm die Herstellung von qualitativ hochwertigen Stahlsträngen und Brammen bei guter Innenqualität und geringer Rissanfälligkeit gewährleisten.

Description

2008P14534
Verfahren und Stranqqießanlaqe zum Herstellen von dicken Brammen
Technisches Gebiet
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Herstellen von dicken Brammen aus Stahl mit einer 360 mm überschreitenden Gießdicke und einer 1000 mm überschreitenden Gießbreite in einer Stranggießanlage. Weiters betrifft die Erfindung eine Stranggießanlage zur Durchführung dieses Verfahrens.
Das Gießen von Stahlsträngen in Stranggießanlagen, bei denen der gegossene Stahlstrang nach seinem Austritt aus der Stranggießkokille in einer nachgeordneten Strangführung zuerst gebogen und anschließend wieder gerade gerichtet wird, wird mit zunehmender Strangdicke zunehmend schwieriger. Die während des Verformungsvorganges in der Strangschale auftretenden Zug- und Druckspannungen führen zu Rissbildungen im Strangkanten- und Oberflächenbereich des Stahlstranges. Es gibt daher bisher nur wenige Stranggießanlagen, mit denen Stahlstränge mit Strangdicken über 360 mm gegossen und Brammen in diesem Dickenbereich erzeugt werden können.
Derzeit besteht seitens der weiterverarbeitenden Industrie ein steigender Bedarf an Brammen in einem Dickenbereich von 360 bis 450 mm zur nachfolgenden Erzeugung von entsprechend dicken Grobblechen.
Stand der Technik
Eine Stranggießanlage vom Typ „Vertikalanlage oder Senkrecht-Abbiegeanlage", die einen langen vertikalen Strangführungsteil mit anschließender Biege- und Richtzone aufweist, ist aus der Veröffentlichung von Dr.-Ing. Klaus Harste et al; „Construction of a new vertical caster at Dillinger Hüttenwerke"; MPT International 4/1998; S. 1 12-122 bereits bekannt. Diese Gießanlage, deren Layout in Figur 8 dargestellt ist, ermöglicht das Gießen vom Stahlsträngen mit einer Gießbreiten von 1400 bis 2200 mm und einer Gießdicke zwischen 230 und 400 mm. Sie verfügt über eine sehr lange vertikale Strangführung mit Kühleinrichtungen für eine intensive Strangkühlung in diesem Abschnitt, um das nachfolgende Biegen und Richten des Stahlstranges bei durcherstarrtem Strang durchführen zu können. Dieses Anlagenkonzept führt zu einer großen Bauhöhe der Stranggießanlage von etwa 45 m und damit zu hohen Investitionskosten, speziell auch in der notwendigen Infrastruktur und zu schwierigen Instandhaltungsbedingungen. Bei Gießdicken von 400 mm beträgt die erzielbare Gießgeschwindigkeit etwa 0,3 m/min, wodurch die Produktivität pro Strang relativ gering ausfällt. Die geringe Gießgeschwindigkeit führt aber auch dazu, dass der gegossene Stahlstrang zum Richten nicht heiß genug gehalten werden kann und daher mit intensiver Kühlung unterhalb einer kritischen Temperatur gehalten werden muss, um Duktilitätsproblemen auszuweichen, die typischerweise in Temperaturbereichen von 600 bis 8500C auftreten.
Aus der DE 31 12 947 A1 ist bereits eine Bogenstranggießanlage zum Gießen eines Stahlstranges mit einer in einem Dickenbereich von 200 bis 300 mm liegenden Strangdicke bekannt, mit der Brammen in guter Qualität erzeugt werden können. Die Formung des Metall sträng es erfolgt bei dieser Bogenstranggießanlage in einer Bogenkokille mit einem Krümmungsradius, der in einem Bereich von 2,0 bis 4,9 m liegt und der dem Krümmungsradius in einer ersten Zone der nachfolgenden Strangführung entspricht. In einer nachfolgenden sehr langen Richtzone wird der Stahlstrang wieder gerade gerichtet, wobei es zwangsweise zur Ausbildung eines trapezförmigen Querschnittes des Stahlstranges kommt. Diese Querschnittsverzerrung wird umso größer, je größer die Strangdicke und je geringer der Krümmungsradius in der Bogenkokille ist und führt zu Qualitätsproblemen bei der nachfolgenden Walzung im Grobblechwalzwerk.
Darstellung der Erfindung
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es daher, die Nachteile des bekannten Standes der Technik zu vermeiden und ein Verfahren zur Herstellung von dicken Brammen aus Stahl und eine Stranggießanlage zur Durchführung dieses Verfahrens vorzuschlagen, wobei die Herstellung von qualitativ hochwertigen Stahlsträngen und Brammen bei einer 360 mm überschreitenden Gießdicke bei guter Innenqualität, geringer Rissanfälligkeit und weitgehender Formathaltigkeit gewährleistet ist. Ein weiteres Ziel der Erfindung besteht darin, die Investitions- und Betriebskosten bei hoher Produktivität der Gießanlage gering zu halten.
Die der Erfindung zugrunde liegende Aufgabe wird bei einem Verfahren zum Herstellen von dicken Brammen aus Stahl mit einer 360 mm überschreitenden Gießdicke und einer 1000 mm überschreitenden Gießbreite durch die Kombination folgender Merkmale erreicht:
- Gießen eines Stahlstranges mit noch flüssigem Kern in einer Bogenkokille mit einem zumindest über einen Teilbereich seiner Längserstreckung ausgangsseitig gekrümmt ausgerichteten Kokillenformhohlraum, wobei der gegossene Stahlstrang die Bogenkokille gekrümmt mit einem aufgeprägten Kokillen-Bogenradius verlässt,
- Umlenken des gegossenen Stahlstranges von einer durch den Kokillen-Bogenradius bestimmten Gießrichtung in eine horizontale Transportrichtung und Stützen und Führen des Stahlstranges in einer Strangführung, die sich vom Austritt des Stahlstranges aus der Bogenkokille bis zum Eintritt in eine Zerteileinrichtung erstreckt,
- Führen des Stahlstranges in einer Kreisbogenführung der Strangführung auf einem Strangführungs-Bogenradius von 9,0 bis 15,0 m,
- Rückbiegen des gegossenen Stahlstranges von dem Strangführungs-Bogenradius auf einen geraden Stahlstrang bei noch flüssigem bzw. teilflüssigem Kern in einer Richtzone innerhalb der Strangführung,
- kontinuierliches Kühlen des gegossenen Stahlstranges in der Strangführung, wobei das Kühlen des gegossenen Stahlstranges geregelt durch Aufbringen von Kühlmittel auf die Breitseiten des gegossenen Stahlstranges mit einer Kühleinrichtung in der Strangführung erfolgt,
- Halten der Oberflächentemperatur des Stahlstranges in die Richtzone der Strangführung über dem Duktilitätstief der jeweiligen Stahlsorte,
- Halten des Anteils der festen Strangschale des gegossenen Stahlstranges bei maximal 95% der halben Strangdicke während der Phase des Rückbiegens in der Richtzone,
- Zerteilen des Stahlstranges auf Brammen vorbestimmter Länge in einer Zerteileinrichtung. Eine Bogenkokille weist wegen ihrer gekrümmten Formgebung und der daraus resultierenden verringerten vertikalen Länge nicht die von einer geraden Kokille bekannt guten Bedingungen für die Einleitung der Stahlschmelze in die Kokille und für eine gleichmäßige Strangschalenbildung auf. Allerdings kann im Gegensatz zu einer geraden Kokille die Notwendigkeit einer Strangbiegung in einer Biegezone unmittelbar nach oder mit geringem Abstand zur Kokille weitgehend oder zur Gänze vermieden werden. Die Rissbildungsgefahr im Kanten- oder Oberflächenbereich des Stranges wird dadurch reduziert.
Weiters weist eine Anlage mit Bogenkokille im Vergleich zu einer Anlage mit gerader Kokille bei gleichem Strangführungs-Bogenradius eine geringere Bauhöhe auf.
Die beim vorgeschlagenen Verfahren eingesetzte Bogenkokille kann mit einem geraden Einlaufabschnitt und einem gekrümmten Auslaufabschnitt ausgebildet sein, wobei der Auslaufabschnitt eine Krümmung entsprechend einem vorbestimmten Kokillen- Biegeradius aufweist. Alternativ dazu kann der Formhohlraum der Bogenkokille auch durchgehend gekrümmt mit einem konstanten Kokillen-Bogenradius ausgestattet sein. Auch Variationen dieser Ausführungsformen sind möglich.
Wenn der Kokillen-Bogenradius des gegossenen Stahlstranges beim Austritt aus der Bogenkokille dem Strangführungs-Bogenradius der Kreisbogenführung in der Strangführung entspricht, wird der gegossene Stahlstrang frei von Biegekräften von der Bogenkokille in die Kreisbogenführung der Strangführung übergeleitet.
Günstige Produktionsbedingungen für einen gegossenen Stahlstrang oder für Brammen mit einer 360 mm überschreitenden Gießdicke, insbesondere bei einer Gießdicke in einem Dickenbereich von 360 bis 450 mm, werden erzielt, wenn der gegossene Stahlstrang in der Bogenkokille mit einem Kokillen- Bogenradius zwischen 9,0 m und 15,0 m erzeugt wird, in einer nachfolgenden Kreisbogenführung der Strangführung auf diesem Bogenradius ohne weitere Verformung gehalten wird und in einer nachfolgenden Richtzone innerhalb der Strangführung von einem Bogenradius (R) zwischen 9,0 m und 15,0 m wieder geradegerichtet wird. Nach einer alternativen Ausführungsform kann der Kokillen-Bogenradius des gegossenen Stahlstranges beim Austritt aus der Bogenkokille größer oder kleiner sein als der Strangführungs-Bogenradius in der Strangführung und der gegossene Stahlstrang in einer Biegezone innerhalb der Strangführung vom Kokillen-Bogenradius des gegossenen Stahlstranges beim Austritt aus der Bogenkokille auf den Strangführungs-Bogenradius in der Strangführung gebogen werden. Diese Ausführungsform eröffnet die Möglichkeit, den gegossenen Stahlstrang nach seinem Austritt aus der Bogenkokille mit der ihm aufgeprägten Krümmung, die dem kokillenausgangsseitigen Kokillen-Bogenradius entspricht, über eine bestimmte Wegstrecke konstant zu halten und anschließend eine Strangbiegung auf den Strangführungs-Bogenradius innerhalb einer Biegezone vorzunehmen oder diesen Biegevorgang auch unmittelbar nach dem Austritt des Stahlstranges aus der Bogenkokille vorzunehmen. Jedenfalls wird der Biegevorgang bei noch geringer Strangschalendicke gering gehalten.
Das Biegen des gegossenen Stahlstranges bis auf einen vorbestimmten Krümmungsradius in einer Biegezone und das Rückbiegen des gegossenen Stahlstranges in einer Richtzone entspricht dem Konzept bekannter Brammen- Stranggießanlagen und hat sich als solches bewährt. Wesentlich für das Gießen von dicken Brammen ist, dass beide Vorgänge zu Zeitpunkten stattfinden, bei denen der Stahlstrang noch einen flüssigen bzw. teilflüssigen Kern aufweist, bzw. es ist notwendig die Kühlung des Stahlstranges in der Strangführung dementsprechend zu regeln. Mit zunehmender Strangdicke steigen die Anforderungen an eine möglichst gleichmäßige Kühlung, die sich unbedingt in eine über die Stranglänge und die Strangbreite möglichst gleichmäßige Temperaturverteilung bei hohem Temperaturniveau niederschlagen muss, um eine gleichmäßige Elastizität des Stranges zu gewährleisten und Rissbildungen in Folge von Temperaturunterschieden zu vermeiden.
Das angestrebte und der Anlagenregelung vorgegebene Temperaturprofil ist durch eine Eintrittsoberflächentemperatur des Stahlstranges in die Richtzone der Strangführung bestimmt. Damit soll der Stahlstrang inklusive des Oberflächenbereiches in einem Temperaturbereich gehalten werden, der oberhalb des Duktilitätstiefs liegt, womit die Neigung zur Ausbildung von Oberflächenrissen ebenfalls minimiert wird. Eine Anlage mit Bogenkokille hat im Vergleich zu einer Anlage mit gerader Kokille bei gleichem Strangführungs-Bogenradius eine geringere Stranglänge vom Gießspiegel bis zur Richtzone. Daher ist auch die Zeit, die der Strang bei gleicher Gießgeschwindigkeit für diese Strecke benötigt, kürzer als bei einer vergleichbaren Anlage mit gerader Kokille. Aufgrund der kürzeren Zeit, die für eine Abkühlung zur Verfügung steht, ist es möglich die Oberflächentemperatur auf einem vergleichsweise höheren Niveau zu halten. Dies minimiert die Neigung zur Ausbildung von Oberflächenrissen.
Zweckmäßig beträgt der Anteil der festen Strangschale des gegossenen Stahlstranges maximal 95% der halben Strangdicke während der Phase des Rückbiegens in der Richtzone.
Nach einer zweckmäßigen Weiterentwicklung wird durch eine Dickenreduktion des Stahlstranges unter Anwendung einer Soft-Reduction oder einer dynamischen Soft- Reduction eine Durchmischung der vorzugsweise teilerstarrten Kernzone nahe dem Durcherstarrungspunkt des Stranges angestrebt und damit eine verbesserte Gefügestruktur im Kernbereich der Bramme erreicht und Ansätze zu Zeilenseigerungen sowie Porositäten vermieden. Dementsprechend wird eine Soft-Reduction, insbesondere eine dynamische Soft-Reduction, auf dem gegossenen Stahlstrang in einem Bereich mit noch flüssigem oder teilflüssigem Kern des Stahlstranges mit einer Anstellvorrichtung für Strangführungsrollen angewendet.
Nach einer zweckmäßigen Weiterbildung der Erfindung wird der gegossene Stahlstrang in einer Biegezone innerhalb der Strangführung auf einen Bogenradius zwischen 9,0 m und 15,0 m gebogen, in einer nachfolgenden Kreisbogenführung der Strangführung auf diesem Bogenradius ohne weitere Verformung gehalten und in einer nachfolgenden Richtzone innerhalb der Strangführung ausgehend von einem Bogenradius zwischen 9,0 m und 15,0 m wieder geradegerichtet. Speziell für Gießdicken zwischen 360 und 450 mm liefert dieser Bogenradius bei gleichzeitiger, möglichst genau geregelter Kühlung in diesen Bereichen der Strangführung beste Oberflächenqualität und Rissminimierung am gegossenen Stahlstrang.
Nach einer zweckmäßigen Weiterbildung der Erfindung wird beim Kühlen des gegossenen Stahlstranges die Auftreffposition der Kühlmittelstrahlen auf den Stahlstrang zumindest in einem Teilbereich der Strangführung auf der Grundlage einer kontinuierlichen Ermittlung des Temperaturprofils entlang des Transportweges des Stahlstranges und in Normalebenen dazu geregelt.
Zweckmäßig wird die auf den Stahlstrang in der Strangführung bis zum Eintritt in die Richtzone aufgebrachte Kühlmittelmenge in Abhängigkeit von einem vorgegebenen Temperaturprofil entlang des Transportweges des Stahlstranges und in einer Normalebene dazu geregelt. Damit soll eine weitere Steigerung der Genauigkeit der Temperaturverteilung über die Stahlstrangoberfläche erreicht werden. Das vorgegebene Temperaturprofil berücksichtigt die Duktilitätseigenschaften der zu vergießenden Stahlsorte.
Eine weiterführende Stabilisierung der Kühlbedingungen wird erreicht, wenn das geregelte Kühlen des gegossenen Stahlstranges im partiellen Heißbetrieb oder nach der Trockenfahrweise innerhalb der Strangführung unter Einbindung von peripheriegekühlten Strangführungsrollen erfolgt. Hierbei wird die Notwendigkeit, die Kühlung der Strangführungsrollen als ein wesentliches Element bei der Bemessung der Intensität der Kühlmittelaufbringung zu berücksichtigen, bzw. die Intensität der Kühlmittelaufbringung in Einzelbereichen nach den Bedürfnissen der Strangführungsrollen auszurichten, vermieden. Das bedeutet, dass die Strangoberflächentemperatur zumindest im Bereich bis zum Rückbiegen des Stahlstranges auf einem sehr hohen Niveau gehalten werden kann. Die Kühlung der Strangführungsrollen erfolgt hierbei nahezu ausschließlich durch eine Innenkühlung der Strangführungsrollen, wobei das Kühlmittel zweckmäßig im Rollenmantelbereich möglichst nahe der Rollenmanteloberfläche durch Kühlmittelkanäle geführt wird.
Zur Optimierung der Abscheiderate an nichtmetallischen Elementen, beispielsweise Gießpulverpartikel, im Bereich der Kokille und knapp darunter, ist es vorteilhaft, wenn die Strömungsbewegung der Stahlschmelze des flüssigen Kerns des Stahlstranges in der Kokille oder im Bereich der Strangführung durch eine elektromagnetische Einrichtung beeinflusst wird. Neben einem verstärkten Aufsteigen der nichtmetallischen Begleitstoffe zur Badspiegeloberfläche in der Kokille kommt es zu einer gezielten Durchmischung der Stahlschmelze und zur Verringerung von Seigerungstendenzen. Vorzugsweise wird das beschriebene Verfahren zum Herstellen dicker Stahlstränge angewendet, wenn der Stahlstrang mit einer in einem Dickenbereich von 360 mm bis 450 mm liegenden Gießdicke gegossen wird.
Die eingangs gestellte Aufgabe wird bei einer Stranggießanlage zum Herstellen von dicken Brammen aus Stahl mit einer 360 mm überschreitenden Gießdicke, vorzugsweise bei einer Gießdicke von 360 mm bis 450 mm, und einer 1000 mm überschreitenden Gießbreite, durch die Kombination folgender Merkmale gelöst:
- eine Bogenkokille mit einem zumindest über einen Teilbereich seiner Längserstreckung ausgangsseitig gekrümmt ausgerichteten Kokillenformhohlraum mit einem ausgangsseitigen Kokillen-Bogenradius zum Herstellen eines Stahlstranges mit einem flüssigen Kern,
- eine Strangführung zum Stützen und Führen des gegossenen Metallstranges von einer durch den Kokillen-Bogenradius bestimmten Gießrichtung in eine horizontale Transportrichtung, die sich von der Kokille bis zu einer Zerteileinrichtung erstreckt,
- eine Kreisbogenführung innerhalb der Strangführung zum Führen des Stahlstranges auf einem Strangführungs-Bogenradius von 9,0 bis 15,0 m,
- eine Richtzone innerhalb der Strangführung zum Rückbiegen des gegossenen Stranges von dem Strangführungs-Bogenradius auf einen geraden Stahlstrang bei noch flüssigem bzw. teilflüssigem Kern,
- eine Kühleinrichtung in der Strangführung zum kontinuierlichen, geregelten Kühlen des Stahlstranges, die mit einer zentralen Recheneinheit verbunden und von dieser gesteuert ist und in der ein mathematisches Modell zur kontinuierlichen Ermittlung des Temperaturprofils entlang des Transportweges des Stahlstranges und in Normalebenen dazu hinterlegt ist,
- eine Zerteileinrichtung zum Zerteilen des Stahlstranges auf Brammen vorbestimmter Länge.
Wesentlich bei einer Stranggießanlage dieser Art ist die Kombination einer Bogenkokille mit einer nachgeordneten Strangführung, mit einer Kreisbogenführung und mit einer Richtzone, die in Verbindung mit einer Kühleinrichtung zur geregelten Kühlung des Stahlstranges das Formen, den Transport und das Richten des gegossenen Stahlstranges bei flüssigem Kern und hohen Qualitätsanforderungen an den gegossenen Stahlstrang oder die Brammen im beanspruchten Dickenbereich sicherstellt.
Biegebeanspruchungen der Strangschale des die Bogenkokille verlassenden Stahlstranges werden vermieden, wenn der ausgangsseitige Kokillen-Bogenradius der Bogenkokille dem Strangführungs-Bogenradius der Kreisbogenführung innerhalb der Strangführung entspricht.
Eine Optimierung von metallurgischen Erfordernissen und Investitions- und Betriebskosten der Gießanlage für die Herstellung eines gegossenen Stahlstranges oder für Brammen mit einer 360 mm überschreitenden Gießdicke, insbesondere bei einer Gießdicke in einem Dickenbereich von 360 bis 450 mm, werden erzielt, wenn der Strangführungs-Bogenradius der Kreisbogenführung innerhalb der Strangführung 9,0 bis 15,0 m beträgt. Dementsprechend entspricht der gewählte Wert des Kokillen- Bogenradius dem gewählten Wert des Strangführungs-Bogenradius innerhalb dieses bevorzugten Bereiches.
Nach einer weiteren Ausführungsform der Bogenkokille ist der ausgangsseitige Kokillen- Bogenradius größer oder kleiner ist als der Strangführungs-Bogenradius der Kreisbogenführung innerhalb der Strangführung. Der Bogenkokille nachfolgend ist eine Biegezone innerhalb der Strangführung zum Biegen des gegossenen Stahlstranges auf einen vorbestimmten Strangführungs-Bogenradius bei noch flüssigem Kern angeordnet.
Eine Optimierung von metallurgischen Erfordernissen und Investitions- und Betriebskosten der Gießanlage ergeben sich bei dieser Ausführungsform, wenn der ausgangsseitige Kokillen-Bogenradius der Bogenkokille 8,0 bis 20,0 m unter Aussparung des festgelegten Wertes für den Strangführungs-Bogenradius beträgt und der Strangführungs-Bogenradius der Kreisbogenführung innerhalb der Strangführung 9,0 bis 15,0 m beträgt.
In beiden Fällen bleibt die Bauhöhe der Gießanlage gering und es werden die Qualitätsvorgaben, die für gegossene Stahlstränge mit beispielsweise 200 - 250 mm Gießdicke zum Standard gehören, nahezu erreicht. Die Kühleinrichtung in der Strangführung ist mit mehreren unabhängig regelbaren Kühlzonen über die Gießbreite und / oder mit höhenverstellbaren Spritzdüsen mit ansteuerbaren Verstelleinrichtungen ausgestattet. Damit ist eine gezielte Beeinflussung der Strangkantentemperatur durch eine breitenabhängige Regelung der Kühlwassermenge und / oder eine Veränderung des Abstandes der Spritzdüsen von der Stahlstrangoberfläche und damit eine Veränderung des seitlichen Abstandes des Kühlmittelstrahles von der Stahlstrangkante möglich.
Eine oder mehrere elektromagnetische Einrichtungen, wie beispielsweise eine Rührspule, zur Beeinflussung der Strömungsbewegung der Stahlschmelze des flüssigen Kerns des Stahlstranges sind in der Kokille oder im Bereich der gebogenen Strangführung angeordnet.
Zweckmäßig sind in der Strangführung zum Stützen und Führen des Stahlstranges peripheriegekühlte Strangführungsrollen angeordnet. Durch den Einsatz dieser peripheriegekühlten Strangführungsrollen kommt es zu einer wesentlichen Entkopplung des unterschiedlichen Kühlbedarf des gegossenen Metallstranges und der Strangführungsrollen, die im direkten Linienkontakt mit dem heißen Stahlstrang sind und seiner Strahlungswärme ausgesetzt sind.
Kurzbeschreibung der Zeichnungen
Weitere Vorteile und Merkmale der vorliegenden Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung nicht einschränkender Ausführungsbeispiele, wobei auf die folgenden Figuren Bezug genommen wird, die folgendes zeigen:
Fig. 1 einen Längsschnitt durch eine erfindungsgemäße Stranggießanlage nach einer ersten Ausführungsform,
Fig. 2 einen Längsschnitt durch eine erfindungsgemäße Stranggießanlage nach einer zweiten Ausführungsform,
Fig. 3 die Anordnung von Spritzdüsen einer Kühleinrichtung in einer Strangführung, Fig. 4 eine weitere Ausführungsform der Kühleinrichtung mit unabhängig regelbaren Kühlzonen.
Ausführung der Erfindung
In Figur 1 ist in einem schematischen Längsschnitt der strukturelle Aufbau einer Stranggießanlage zum Herstellen von Brammen aus Flüssigstahl für eine Gießdicke von 400 mm veranschaulicht.
Die Stranggießanlage verfügt über eine Bogenkokille 1 mit gekrümmt ausgerichtetem Formhohlraum 1a. Sie ist als oszillierende, innengekühlte Verstellkokille mit Breitseitenwänden und Schmalseitenwänden ausgebildet und ermöglicht das Gießen von Stahlsträngen mit unterschiedlicher Strangbreite und gegebenenfalls auch unterschiedlicher Strangdicke. Die Kokille 1 ist mit einer elektromagnetischen Einrichtung 2, wie einer Rührspule oder einer elektromagnetischen Bremse, zur Beeinflussung der Strömungsbewegung der Stahlschmelze im flüssigen Kern des gegossenen Stahlstranges ausgestattet.
An die Kokille 1 schließt eine Strangführung 3 an, die sich bis zu einer als Brennschneidmaschine ausgebildeten Zerteileinrichtung 4 zum Zerteilen des Stahlstranges in Brammen erstreckt. In der Strangführung wird der gegossene Stahlstrang an seinen Breitseitenwänden in einem engen Korsett von angetriebenen und nicht angetriebenen Strangführungsrollen 5 gestützt und geführt und von einer durch den Kokillen-Bogenradius RK bestimmten Gießrichtung G in eine horizontale Transportrichtung T umgeleitet. Gruppen von beiderseits des Stahlstranges angeordneten Strangführungsrollen 5 sind in Strangführungssegmenten 6 zusammengefasst.
Die Strangführung 3 umfasst eine Reihe von aufeinander folgenden Abschnitten mit bestimmten Funktionen, deren Aufbau im Wesentlichen bekannt ist. Der aus der Kokille 1 austretende Stahlstrang wird ohne Aufbringung von Biegebeanspruchungen entlang einem Kreisbogen mit dem Strangführungs-Bogenradius RSt in einer Kreisbogenführung 9 und unter Beibehaltung dieses Bogenradius transportiert. Der Strangführungs- Bogenradius RSt entspricht hierbei dem Kokillen-Bogenradius RK, wodurch der biegebelastungsfreie Transport gewährleistet ist. In einem ersten Abschnitt der Strangführung 3, unmittelbar im Anschluss an die Bogenkokille 1 , erfolgt zusätzlich eine Strangstützung mit Strangführungsrollen 5 auch an den Schmalseiten des Stahlstranges. In einer der Kreisbogenführung 9 nachfolgenden Richtzone 10 erfolgt ein Rückbiegen und Geraderichten des Stahlstranges. Anschließend wird der Stahlstrang in einer Horizontalstrangführung 11 bis zur Zerteileinrichtung 4 gefördert.
Dieser strukturelle Aufbau kann durch verschiedene nicht dargestellte und nicht beschriebene Zusatzeinrichtungen zwischen und innerhalb der beschriebenen Abschnitte der Strangführung ergänzt werden, ohne dass dadurch der Schutzumfang der Ansprüche verlassen wird.
Eine mögliche weitere Ausführungsform der erfindungsgemäßen Stranggießanlage ist in Figur 2 dargestellt. Auch hier umfasst die Strangführung 3 eine Reihe von aufeinander folgenden Abschnitten mit bestimmten Funktionen. In einer gebogenen Strangstützeinrichtung 7 wird der aus der Bogenkokille 1 austretende Stahlstrang ohne Aufbringung von Biegebeanspruchungen entsprechend dem Kokillen-Bogenradius RK geführt und gestützt. In einem ersten Bereich der Strangstützeinrichtung 7 erfolgt zusätzlich eine Strangstützung mit Strangführungsrollen 5 auch an den Schmalseiten des Stahlstranges. In einer nachfolgenden Biegezone 8 erfolgt ein progressives Biegen des Stahlstranges von Kokillen-Bogenradius RK auf den Strangführungs-Bogenradius RSt der nachfolgenden Kreisbogenführung 9. In der Kreisbogenführung 9 wird der Stahlstrang unter Beibehaltung des Strangführungs-Bogenradius weiter transportiert. Der weiterführende Transport des Stahlstranges erfolgt analog der Ausführungsform gemäß Figur 1.
In der Strangführung 3 wird der Stahlstrang mit seinem durch strichlierte Linien angedeuteten flüssigen Kern einer geregelten Kühlung unterzogen. Die Kühleinrichtung 12 umfasst, wie in den Figuren 3 und 4 dargestellt, zwischen den Strangführungsrollen 5 positionierbare Spritzdüsen 13, die in einer Normalebenen N zur Transportrichtung T zumindest in Teilbereichen unabhängig regelbar sind. In jeder Kühlzone Z über der Gießbreite B sind entsprechend der Figur 3 höhenverstellbare Spritzdüsen 13 mit zugeordneten Verstelleinrichtungen 14, oder wie in Figur 4 dargestellt, Spritzdüsen 13 mit Steuerventilen 18 zur Regelung der Wassermenge vorgesehen. Die Verstelleinrichtungen 14 oder die Steuerventile 18 werden von einer Recheneinheit 15 angesteuert.
Einem oder mehreren der Strangführungssegmente 6, welche zwischen der Richtzone 10 und der Zerteileinrichtung 4 angeordnet sind, sind spezielle Anstellvorrichtungen 17 für Strangführungsrollen 5 zugeordnet. Diese Segmente bilden eine Soft Reduction Zone 16. Die Strangführungsrollen in diesen Segmenten können keilförmig an den Stahlstrang angestellt werden und ermöglichen damit eine geringe Dickenreduktion des Metallstranges und eine Verbesserung der metallurgischen Eigenschaften in der Kernzone des Stahlstranges.
Bezugszeichenliste:
1 Bogenkokille
1a Kokillenformhohlraunn
2 elektromagnetische Einrichtung
3 Strangführung
4 Zerteileinrichtung
5 Strangführungsrollen
6 Strangführungssegment
7 Strangstützeinrichtung
8 Biegezone
9 Kreisbogenführung
10 Richtzone
11 Horizontalstrangführung
12 Kühleinrichtung
13 Spritzdüsen
14 Verstelleinrichtung für Spritzdüsen
15 Recheneinheit
16 Soft Reduction Zone
17 Anstellvorrichtungen für Strangführungsrollen
18 Steuerventile
RK Kokillen-Bogenradius
RSt Strangführungs-Bogenradius
G Gießrichtung
T Transportrichtung
Z Kühlzone
B Gießbreite

Claims

Patentansprüche:
1. Verfahren zum Herstellen von dicken Brammen aus Stahl mit einer 360 mm überschreitenden Gießdicke und einer 1000 mm überschreitenden Gießbreite in einer Stranggießanlage, gekennzeichnet durch die Kombination folgender Merkmale:
- Gießen eines Stahlstranges mit noch flüssigem Kern in einer Bogenkokille (1 ) mit einem zumindest über einen Teilbereich seiner Längserstreckung ausgangsseitig gekrümmt ausgerichteten Kokillenformhohlraum (1a) wobei der gegossene Stahlstrang die Bogenkokille gekrümmt mit einem aufgeprägten Kokillen-Bogenradius (RK) verlässt,
- Umlenken des gegossenen Stahlstranges von einer durch den Kokillen- Bogenradius (RK) bestimmten Gießrichtung in eine horizontale Transportrichtung und Stützen und Führen des Stahlstranges in einer Strangführung (3), die sich vom Austritt des Stahlstranges aus der Bogenkokille bis zum Eintritt in eine Zerteileinrichtung (4) erstreckt,
- Führen des Stahlstranges in einer Kreisbogenführung (9) der Strangführung (3) auf einem Strangführungs-Bogenradius (RSt) von 9,0 bis 15,0 m,
- Rückbiegen des gegossenen Stahlstranges von dem Strangführungs- Bogenradius (RSt) auf einen geraden Stahlstrang bei noch flüssigem bzw. teilflüssigem Kern in einer Richtzone (10) innerhalb der Strangführung (3),
- kontinuierliches Kühlen des gegossenen Stahlstranges in der Strangführung (3), wobei das Kühlen des gegossenen Stahlstranges geregelt durch Aufbringen von Kühlmittel auf die Breitseiten des gegossenen Stahlstranges mit einer Kühleinrichtung (12) in der Strangführung (3) erfolgt,
- Halten der Oberflächentemperatur des Stahlstranges in die Richtzone (10) der Strangführung (3) über dem Duktilitätstief der jeweiligen Stahlsorte,
- Halten des Anteils der festen Strangschale des gegossenen Stahlstranges bei maximal 95% der halben Strangdicke während der Phase des Rückbiegens in der Richtzone (10), - Zerteilen des Stahlstranges auf Brammen vorbestimmter Länge in einer Zerteileinrichtung (4).
2. Verfahren nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass der gegossene Stahlstrang frei von Biegekräften von der Bogenkokille in die Strangführung übergeleitet wird, wobei der Kokillen-Bogenradius (RK) des gegossenen Stahlstranges beim Austritt aus der Bogenkokille dem Strangführungs- Bogenradius (RSt) in der Strangführung (3) entspricht.
3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass der gegossene Stahlstrang in der Bogenkokille mit einem Kokillen- Bogenradius (RK) zwischen 9,0 m und 15,0 m erzeugt wird, in einer nachfolgenden Kreisbogenführung (9) der Strangführung (3) auf diesem Bogenradius ohne weitere Verformung gehalten wird und in einer nachfolgenden Richtzone (10) innerhalb der Strangführung (3) von einem Bogenradius (R) zwischen 9,0 m und 15,0 m wieder geradegerichtet wird.
4. Verfahren nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass der Kokillen- Bogenradius (RK) des gegossenen Stahlstranges beim Austritt aus der Bogenkokille größer oder kleiner ist als der Strangführungs-Bogenradius (RSt) in der Strangführung (3) und der gegossene Stahlstrang in einer Biegezone (8) innerhalb der Strangführung (3) vom Kokillen-Bogenradius (RK) des gegossenen Stahlstranges beim Austritt aus der Bogenkokille auf den Strangführungs- Bogenradius (RSt) in der Strangführung (3) gebogen wird.
5. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass der gegossene Stahlstrang in der Biegezone (8) innerhalb der Strangführung (3) auf einen Bogenradius (R) zwischen 9,0 m und 15,0 m gebogen wird, in einer nachfolgenden Kreisbogenführung (9) der Strangführung (3) auf diesem Bogenradius ohne weitere Verformung gehalten wird und in einer nachfolgenden Richtzone (10) innerhalb der Strangführung (3) von einem Bogenradius (R) zwischen 9,0 m und 15,0 m wieder geradegerichtet wird.
6. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass beim Kühlen des gegossenen Stahlstranges die Auftreffposition der Kühlmittelstrahlen auf den Stahlstrang auf der Grundlage einer kontinuierlichen Ermittlung des Temperaturprofils entlang des Transportweges des Stahlstranges und in Normalebenen dazu geregelt wird.
7. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die auf den Stahlstrang in der Strangführung (3) bis zum Verlassen der Richtzone (10) aufgebrachte Kühlmittelmenge in Abhängigkeit von einem vorgegebenen Temperaturprofil unter Berücksichtigung der Duktilitätseigenschaften der jeweiligen Stahlsorte entlang des Transportweges des Stahlstranges und in einer Normalebene dazu geregelt wird.
8. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass geregeltes Kühlen des gegossenen Stahlstranges im partiellen Heißbetrieb oder nach der Trockenfahrweise unter Einbindung von peripheriegekühlten Strangführungsrollen (5) erfolgt.
9. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass eine Soft Reduction, insbesondere eine dynamische Soft Reduction auf dem gegossenen Stahlstrang in einem Bereich mit noch flüssigem oder teilflüssigem Kern des Stahlstranges mit einer Anstellvorrichtung für Strangführungsrollen (17) angewendet wird.
10. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Strömungsbewegung der Stahlschmelze des flüssigen Kerns des Stahlstranges in der Kokille (1 ) oder im nachfolgenden Bereich der vertikalen Führung des Stahlstranges durch eine elektromagnetische Einrichtung (2) beeinflusst wird.
11. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Stahlstrang mit einer Gießdicke von 360 mm bis 450 mm gegossen wird.
12. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Stahlstrang mit einer Gießgeschwindigkeit zwischen 0,5 und 1 ,0 m/min gegossen wird.
13. Stranggießanlage zum Herstellen von dicken Brammen aus Stahl mit einer 360 mm überschreitenden Gießdicke und einer 1000 mm überschreitenden Gießbreite, gekennzeichnet durch die Kombination folgender Merkmale:
- eine Bogenkokille (1 ) mit einem zumindest über einen Teilbereich seiner Längserstreckung ausgangsseitig gekrümmt ausgerichteten Kokillenformhohlraum (1a) mit einem ausgangsseitigen Kokillen-Bogenradius (RK) zum Herstellen eines Stahlstranges mit einem flüssigen Kern,
- eine Strangführung (3) zum Stützen und Führen des gegossenen Metallstranges von einer durch den Kokillen-Bogenradius (RK) bestimmten Gießrichtung in eine horizontale Transportrichtung, die sich von der Kokille (1 ) bis zu einer Zerteileinrichtung (4) erstreckt,
- eine Kreisbogenführung (9) innerhalb der Strangführung (3) zum Führen des Stahlstranges auf einem Strangführungs-Bogenradius (RSt) von 9,0 bis 15,0 m,
- eine Richtzone (10) innerhalb der Strangführung (3) zum Rückbiegen des gegossenen Stranges von dem Strangführungs-Bogenradius (RSt) auf einen geraden Stahlstrang bei noch flüssigem bzw. teilflüssigem Kern,
- eine Kühleinrichtung (12) in der Strangführung (3) zum kontinuierlichen, geregelten Kühlen des Stahlstranges, die mit einer zentralen Recheneinheit (15) verbunden und von dieser gesteuert ist und in der ein mathematisches Modell zur kontinuierlichen Ermittlung des Temperaturprofils entlang des Transportweges des Stahlstranges und in Normalebenen dazu hinterlegt ist,
- eine Zerteileinrichtung (4) zum Zerteilen des Stahlstranges auf Brammen vorbestimmter Länge.
14. Stranggießanlage nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass der ausgangsseitige Kokillen-Bogenradius (RK) der Bogenkokille dem Strangführungs-Bogenradius (RSt) der Kreisbogenführung innerhalb der Strangführung entspricht.
15. Stranggießanlage nach Anspruch 13, dass der ausgangsseitige Kokillen- Bogenradius (RK) größer oder kleiner ist als der Strangführungs-Bogenradius (RSt) der Kreisbogenführung innerhalb der Strangführung und dass der Bogenkokille nachfolgend eine Biegezone (8) innerhalb der Strangführung zum Biegen des gegossenen Stahlstranges auf den Strangführungs-Bogenradius (RSt) bei noch flüssigem Kern angeordnet ist.
16. Stranggießanlage nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, dass der ausgangsseitige Kokillen-Bogenradius (RK) der Bogenkokille 8,0 bis 20,0 m unter Aussparung des festgelegten Wertes für den Strangführungs-Bogenradius (RSt) beträgt und der Strangführungs-Bogenradius (RSt) der Kreisbogenführung innerhalb der Strangführung (3) 9,0 bis 15,0 m beträgt.
17. Stranggießanlage nach einem der Ansprüche 13 bis 16, dadurch gekennzeichnet, dass die Kühleinrichtung (12) in der Strangführung mit mehreren unabhängig regelbaren Kühlzonen (Z) über die Gießbreite (B) ausgestattet ist.
18. Stranggießanlage nach einem der Ansprüche 13 bis 17, dadurch gekennzeichnet, dass die Kühleinrichtung (12) in der Strangführung (3) mit höhenverstellbaren Spritzdüsen (13) und ansteuerbaren Verstelleinrichtungen (14) ausgestattet sind.
19. Stranggießanlage nach einem der Ansprüche 13 bis 18, dadurch gekennzeichnet, dass eine elektromagnetische Einrichtung (2) zur Beeinflussung der Strömungsbewegung der Stahlschmelze des flüssigen Kerns des Stahlstranges in der Kokille (1 ) oder in einer Strangstützeinrichtung (7) im Bereich der vertikalen Führung des Stahlstranges angeordnet ist.
20. Stranggießanlage nach einem der Ansprüche 13 bis 19, dadurch gekennzeichnet, dass in der Strangführung (3) zum Stützen und Führen des Stahlstranges peripheriegekühlte Strangführungsrollen (5) angeordnet sind.
21. Stranggießanlage nach einem der Ansprüche 13 bis 20, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens ein Strangführungssegment (6) mit einer regelbaren Anstelleinrichtung für Strangführungsrollen(17) zur Durchführung einer Soft Reduction, insbesondere einer dynamischen Soft Reduction, am Stahlstrang zwischen der Richtzone (10) und der Zerteileinrichtung (4) in einem Bereich mit noch flüssigem oder teilflüssigem Kern des Stahlstranges ausgerüstet ist.
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