EP2441538A1 - Stranggießvorrichtung mit dynamischer Strangdickenreduzierung - Google Patents

Stranggießvorrichtung mit dynamischer Strangdickenreduzierung Download PDF

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EP2441538A1
EP2441538A1 EP10187201A EP10187201A EP2441538A1 EP 2441538 A1 EP2441538 A1 EP 2441538A1 EP 10187201 A EP10187201 A EP 10187201A EP 10187201 A EP10187201 A EP 10187201A EP 2441538 A1 EP2441538 A1 EP 2441538A1
Authority
EP
European Patent Office
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strand
thickness
guiding device
mold
casting
Prior art date
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Withdrawn
Application number
EP10187201A
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Gerald Hohenbichler
Josef Watzinger
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Primetals Technologies Austria GmbH
Original Assignee
Siemens VAI Metals Technologies GmbH Austria
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Siemens VAI Metals Technologies GmbH Austria filed Critical Siemens VAI Metals Technologies GmbH Austria
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Priority to CN201190000793.7U priority patent/CN203470858U/zh
Priority to PCT/EP2011/067621 priority patent/WO2012049105A1/de
Priority to RU2013120989/02U priority patent/RU137488U1/ru
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Withdrawn legal-status Critical Current

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    • 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
    • B22D11/16—Controlling or regulating processes or operations
    • B22D11/22—Controlling or regulating processes or operations for cooling cast stock or mould
    • B22D11/225—Controlling or regulating processes or operations for cooling cast stock or mould for secondary cooling
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
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    • B22D11/142—Plants for continuous casting for curved casting
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    • B21—MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21B—ROLLING OF METAL
    • B21B1/00—Metal-rolling methods or mills for making semi-finished products of solid or profiled cross-section; Sequence of operations in milling trains; Layout of rolling-mill plant, e.g. grouping of stands; Succession of passes or of sectional pass alternations
    • B21B1/46—Metal-rolling methods or mills for making semi-finished products of solid or profiled cross-section; Sequence of operations in milling trains; Layout of rolling-mill plant, e.g. grouping of stands; Succession of passes or of sectional pass alternations for rolling metal immediately subsequent to continuous casting
    • B21B1/463—Metal-rolling methods or mills for making semi-finished products of solid or profiled cross-section; Sequence of operations in milling trains; Layout of rolling-mill plant, e.g. grouping of stands; Succession of passes or of sectional pass alternations for rolling metal immediately subsequent to continuous casting in a continuous process, i.e. the cast not being cut before rolling

Definitions

  • the invention relates to a method for the continuous casting of steel in a casting plant, wherein a emerging from a mold strand in the liquid core reduction (LCR) method is reduced in thickness by means of a subsequent strand guiding device at liquid cross-sectional core of the strand, wherein the strand one between the meniscus , ie The bath level of the mold and an end of the strand guiding device facing away from the mold, system-specific strand support length with a casting speed passes, according to claim 1 and a corresponding system for performing this method according to claim 13.
  • LCR liquid core reduction
  • a liquid steel strand emerging from a mold of a casting plant is passed through a strand guiding device directly adjoining the mold.
  • the strand guiding device also referred to as "strand guiding corset”
  • the strand guiding device comprises a plurality (usually three to fifteen) guiding segments, each guiding segment comprising one or more (usually three to ten) pairs of guiding elements, preferably designed as strand supporting rollers.
  • the support rollers are rotatable about an axis orthogonal to the transport direction of the strand.
  • these are arranged on both sides of the strand broad sides, so that the strand is guided by upper and lower guide element series.
  • the strand is supported not only by the strand guiding device, but also by a lower end portion of the mold, which is why you have to view the mold as part of the entire strand guiding device.
  • the Strangerstarrung begins at the upper end of the (run) kokille at the bath level, the so-called "meniscus", the mold is typically about 1m long (0.3 - 1.5m).
  • the strand emerges substantially vertically downwards from the mold and is deflected into the horizontal.
  • the strand guiding device therefore has a course substantially curved over an angular range of 90 °.
  • Each casting installation has a structurally determined strand support length L passed through by the strand at a casting speed v c , which is measured between the meniscus and an end of the strand guiding device facing away from the mold.
  • Known CSP® plants for steel hot strip production have approximately strand support lengths L of 9-13 m.
  • the strand support length L is a static, plant-specific size and can not be modified by short-term change measures.
  • the expansion and use of a kokillenfernen last strand guide segment by a simple roller table (not yet realized) would normally take several days.
  • the strand emerging from the strand guiding device can subsequently be reduced in thickness or finish rolled in any number of rolling stands.
  • the present invention for optimized continuous casting can be used in known cast-rolled composite plants.
  • the emerging from the strand guide strand is first separated by means of a separation device into individual slabs or rolled without separation in a subsequent roughing train to an intermediate strip and subsequently rolled after reheating or keeping warm in a heating device in a finishing train to a final strip.
  • the strand is reduced in thickness, the resulting intermediate strip is heated by means of a heater before it enters the finishing train.
  • the finishing train is hot rolled, that is, the rolling stock has a temperature above its recrystallization temperature during rolling. For steel this is the range above about 750 ° C, usually is rolled at temperatures up to 1200 ° C warm.
  • the metal is usually in the austenitic state, where the iron atoms are arranged cubic face centered.
  • the austenite area of a steel depends on the steel composition, but is usually above 800 ° C.
  • Decisive parameters in the production process of steel hot-rolled strip-casting systems are the casting speed with which the strand leaves the mold (and passes through the strand guide device) and the width-specific mass flow rate, which is given as the product of the casting speed with the thickness of the strand and usually the unit [mm * m / min] carries.
  • the steel strips produced are processed, inter alia, for motor vehicles, household appliances and the construction industry.
  • the present invention relates to the casting of strands or slabs of all thicknesses and is therefore applicable to the production of both thin slabs ( ⁇ 80 mm), medium and thick slabs (> 150 mm).
  • the present invention is further applicable to both continuous and semi-continuous production of steel hot strip.
  • continuous rolling when a casting plant is connected to a rolling mill, that cast in the mold of the casting line directly - without separation from the straight cast strand part and without intermediate storage - led into the rolling mill and there on one each desired final thickness is rolled.
  • the beginning of the strand can already be finished rolled to a steel strip to the final thickness, while the casting plant continues to pour on the same strand, so there is no end of the strand (except on the meniscus in the mold) exists.
  • the cast strands are divided after casting and fed the separated strands or slabs without intermediate storage and cooling to ambient temperature of the rolling mill.
  • AT 401 744 discloses a continuous casting apparatus with liquid core reduction.
  • the strand guiding device forms between the guide elements or the strand support rollers a partially curved receiving shaft for receiving the freshly cast (still having a liquid core) strand.
  • end of the strand guiding device is thus understood in the present context intended for strand contacting guide surface or surface line of the last of the roughing facing guide element or the last support roller of the upper guide elements series.
  • a kokillenfernere "Sumpfspitze" of the liquid sump is defined as that central cross-sectional area of the strand, in which the temperature just corresponds to the steel solidus temperature and then drops below this.
  • the temperature of the sump tip (in the geometric strand cross-section center) therefore corresponds to the solidus temperature of the respective steel grade (typically between 1300 ° C and 1535 ° C).
  • Soft-reduction devices are used only in a region of the strand in which the strand cross-section is consistently doughy or solid, i. practically has no pronounced liquid central area more.
  • a pronounced liquid central region is absolutely necessary.
  • the sump tip d.i. the just doughy-liquid cross-sectional core of the strand conveyed in the strand guiding device is always as far away as possible from the mold and as close to the end of the strand guiding device and thus - in the case of a casting-rolling composite - as close as possible to the entrance to the roughing mill.
  • the casting speed or the Strand guiding device passing, wide-specific volume flow may not be too large, since in such a case could shift out of the sump tip beyond the strand guide device and thus bulging and possibly even bursting of the strand could take place.
  • Claim 1 is directed to a process for the continuous casting of steel in a casting plant, wherein a strand emerging from a mold in the liquid core reduction (LCR) process by means of a subsequent strand guiding device at liquid cross-sectional core of the strand is reduced in thickness, wherein the strand one between the meniscus, ie the bath level of the mold and an end of the strand guiding device facing away from the mold, system-specific strand support length L passes through with a casting speed v c .
  • LCR liquid core reduction
  • the strand thickness d is adjusted dynamically by means of adjustable guide elements of the strand guiding device, ie several times and as often as desired during the casting process or during the passage of the strand through the strand guiding device (eg at least 2 times per casting sequence or at least 1 additional time via initial Strangdicken-Einstellvorêt addition during the Ang manphase, with the starting phase is usually understood as the first 5-15 minutes of a casting sequence or the time to fill the strand support length 0.8 to 2 times with hot steel strand) is varied so that between the measured at the end facing away from the mold end of the strand guide device strand thickness d and the (also measured at the end of the strand guiding device) casting speed v c depending on the system-specific Strand support length L for more than 75%, preferably for more than 90% of the operating time of the casting plant (operating time refers to a casting sequence, eg during a shift or daytime operation at regular plant utilization) following by operating coefficients a, in particular by a minimum operating
  • the minimum operating coefficient is a min 2050, preferably 2400 and the maximum operating coefficient a max 2850, preferably 2800.
  • the strand support length L is in the unit [m], the strand thickness d in the unit [mm] and the casting speed v c in the unit [m / min] indicated.
  • the indication of the above mentioned units refers to a hypothetical indication, not to actual measurement results or to quantities necessarily handled in specific casting plants. It goes without saying that the parametric variables of the inequality conditions according to the invention: a min * (L / d 2 ) ⁇ v c ⁇ a max * (L / d 2 ) can be determined in arbitrary alternative units, in particular can be measured on the system. However, to uniquely define operating coefficients of the invention, reference to reference units is essential.
  • the unit [mm] for the strand thickness d and the unit [m / min] for the casting speed v c is followed by a reduction of the factors of the unit [mm 2 / min] for the operating coefficients a.
  • the operating coefficients a min and a max when specifying or measuring strand support length, strand thickness and casting speed in units other than [m], [mm] and [m / min] in an alternative unit or as of the Nominally deviating values can be specified according to the values indicated according to the invention.
  • the strand thickness (up to approximately the thickness of the mold outlet) can henceforth be increased, except during the gating phase, during operational or quality-related lowering of the casting speed, without interrupting the casting process.
  • the dynamic strand thickness reduction according to the invention while maintaining the conditions defined by the above inequalities, on the one hand ensures high manufacturing quality by always reaching the bottom tip of the strand close to the end of the strand guiding device, despite the maximum material casting-dependent maximum casting speeds. On the other hand, the throughput of the plant can be maximized.
  • the casting heat can be optimally utilized to increase the efficiency of subsequent rolling processes of a casting-rolling composite.
  • a strand emerging from the strand guiding device according to the invention has a sufficiently hot cross-sectional core during its further reduction in thickness in a rough rolling mill downstream of the strand guiding device to be rolled with relatively little energy expenditure, in particular if the rolling process is not later than four minutes later, preferably not later than two minutes after strand solidification begins.
  • the sump tip of the strand lies in the last third of the suture, preferably in the last quarter, preferably in the last fifth of the strand guiding device or strand support length L.
  • the preservation of the highest possible strand energy content proves to be a significant advantage, especially in continuous composite processes, which allows a throughput improvement of up to 35% in phases of reduced casting speed (eg if the strand thickness is increased dynamically from about 65-70 mm to 95 mm; in that the strand at the mold outlet is ⁇ 95 mm thick).
  • the following also applies:
  • the (reference) time period for a lowering of the casting speed v c regarded as necessary for operation is thus determined as the quotient of a division in which the strand support length L forms the dividends and the casting speed v c forms the divisor, L being in the unit [m] and v c in the unit [m / min] can be used.
  • the strand support length L in a range of 9 to 30 m, preferably in a range of 11 to 23 m.
  • the casting speed v c is in a range of 3.8 to 7.2 m / min.
  • the strand is reduced in thickness by 5 to 40%, preferably by 5 to 30%, particularly preferably by 5 to 25%.
  • the strand is reduced in thickness by 5 to 40 mm, preferably by 5 to 30 mm, particularly preferably by 10 to 25 mm.
  • the strand can be reduced to a strand thickness between 45 and 140 mm, preferably to a strand thickness between 75 and 115 mm.
  • the strand has a casting thickness of between 180 and 450 mm, preferably between 200 and 280 mm, at the die exit.
  • the dynamic adjustment of the strand thickness by means of the guide elements of the strand guiding device in a manual manner, i. by direct or indirect action by operating personnel assigned to the device control (typically from a control station).
  • the dynamic adjustment the strand thickness is carried out by means of the guide elements of the strand guiding device in an automated manner.
  • the strand which has emerged from the strand guiding device i.e., led beyond the end of the strand guiding device) in the continuous process, i. without separation into slab pieces, in at least one roll pass by at least 30% per roll pass, preferably by at least 50% per roll pass reduced in thickness.
  • more than one rolling pass preferably at least three rolling passes are provided.
  • Claim 13 is directed to a system corresponding to the method according to the invention, comprising a mold, a subordinate strand guiding device, which has a series of lower guide elements and an oppositely arranged series of upper guide elements and between the two guide elements series for receiving a from the Comprising a strand having a casting speed v c , between the meniscus, di the bath level of the mold and a remote from the mold end of the strand guide device, plant-specific strand support length L has the strand guide device formed.
  • the minimum operating coefficient a min is 2050, preferably 2400, and the maximum operating coefficient a max is 2850, preferably 2800.
  • the strand support length (L) is in turn here in the unit [m], the strand thickness (d) in the unit [mm] and the casting speed (v c ) in the unit [m / min] given (it applies the remark to claim 1 ).
  • the strand support length L is in a range of 9 to 30 m, preferably in a range of 11 to 23 m.
  • the clear thickness of a mold outlet facing the mold guide device is between 180 and 400 mm, preferably between 200 and 280 mm.
  • the strand can be transported through the strand guiding device at a casting speed v c of 3.8 to 7.2 m / min.
  • the strand by changing the clear receiving width of the strand guiding device by 5 to 40 mm, preferably by 5 to 30 mm, more preferably by 10 to 25 mm thickness reducible.
  • the strand is preferably reduced to a strand thickness between 45 and 140 mm, more preferably to a strand thickness between 75 and 115 mm.
  • the guide elements of the strand guiding device are manually adjustable.
  • the guide elements of the strand guiding device are adjustable by an automation device according to the inequality conditions according to the invention mentioned above.
  • the strand guiding device is arranged downstream of a rough rolling mill with at least one roughing stand, in which the strand led beyond the end of the strand guiding device is processed in a continuous process, i. without separation into slab pieces, is reduced in thickness by at least 30%, preferably by at least 50%, per roughing mill, wherein the roughing mill preferably comprises at least three, particularly preferably exactly four, rough rolling stands.
  • the roughing mill is followed by a finishing train comprising four finishing mills or five finishing mills, by means of which an intermediate strip emerging from the roughing mill to an end band with a thickness of ⁇ 1.5 mm, preferably ⁇ 1 , 2 mm, more preferably ⁇ 1.0 mm can be reduced.
  • the adjustable guide elements are arranged in a front half facing the mold, preferably in a front third of the longitudinal extension facing the mold (the strand support length L) of the strand guiding device.
  • Fig.2 shows in purely exemplary manner a plant 1, by means of which a method according to the invention can be carried out.
  • the inventive method is used in plants for the continuous production of steel strands, but it can also be used in systems for the continuous or semi-continuous production of steel hot strip.
  • the mold 2 is preceded by a pan 21, which feeds a distributor 22 with liquid steel via a ceramic inlet nozzle.
  • the distributor 22 subsequently charges the mold 2, to which an in Fig.1 in detail apparent strand guide device 6 connects.
  • Fig.2 In Fig.2 can be seen how to the strand guiding device 6 from Fig.1 two rolling mills, namely a roughing 4 and a finishing train 5 can connect to the continuous production of steel hot strip.
  • the strand 3 is rolled to an intermediate thickness. During roughing, the transformation of cast structure into fine-grained rolling structure takes place.
  • the plant 1 further comprises descaling devices 23, 24 and in Fig.2 Separation devices not shown, which essentially correspond to the prior art and which is therefore not discussed in detail at this point.
  • the removal devices for example, designed in the form of high-speed shears can be used at any position of the system 1, in particular between the roughing train 4 and the Finish rolling line 5 and / or be arranged in a downstream of the finishing train 5 area.
  • a separating device preferably a pendulum scissors
  • the separating device and the inlet (the axis) of the first roughing stand is much shorter than a strand or slab length corresponding to an entire steel collar.
  • the heater 7 is designed in the present embodiment as an induction furnace.
  • a transverse field heating induction furnace is used, which makes the system 1 particularly energy efficient.
  • the heater 7 could also be used as a conventional oven e.g. be executed with flame exposure.
  • plant-specific strand support length L may be in a range of 9-30 m, preferably in a range of 11-23 m.
  • the strand support length L is in this case between the meniscus 13 of the mold 2 and the axis of the last, a Vorwalz No 4 facing roller one and described in more detail below upper guide elements series 10 (viewed in a side view of Appendix 1 in parallel to the axes of the rollers Viewing direction according to Fig.2 ).
  • the strand support length L is measured at an outer broad side of the strand 3 or the strand guiding device 6 (and a section of the interior of the mold 2) opposite the center of the radius of curvature of the strand 3 or the strand guiding device 6.
  • Fig.1 a concentric to the strand support length L auxiliary dimension line L 'located.
  • a preliminary rolling of the strand 3 to an intermediate strip 3 'in at least three rolling passes, ie using three roughing stands 4 1 , 4 2 , 4 3 , preferably in four rolling passes, ie using four roughing stands 4 1 , 4th 2 , 4 3 and 4 4 .
  • the surface of the strand 3 has in this area on average a temperature> 1050 ° C, preferably> 1000 ° C on.
  • thermal cover is provided between the end 14 of the strand guide device 6 and the first roughing stand 4 1 to hold the heat as possible in the strand 3.
  • the thermal cover surrounds a conveying device provided for transporting the strand 3, usually designed as a roller table, at least in sections.
  • a conveying device provided for transporting the strand 3, usually designed as a roller table, at least in sections.
  • the end band 3 "is clamped between drive rollers 25, which also guide the end band 3" and hold it under belt tension.
  • the strand guiding device 6 comprises a plurality of predetermined for the passage of the strand 3 guide segments 16 according to Figure 3 , each one of (in Figure 3 not shown) lower series of guide elements 9 and a parallel or converging arranged upper series of guide elements 10 are constituted.
  • Each guide element of the lower guide element series 9 is assigned to an opposite guide element of the upper guide element series 10.
  • the guide elements are thus arranged in pairs on both sides of the broad sides of the strand 3.
  • a receiving shaft 11 provided for receiving a strand 2 emerging from the casting installation 2 is formed, which is tapered at least in sections in the transport direction of the strand 3 by forming different distances between opposing guide elements 9, 10 and thereby the strand 3 can be reduced in thickness.
  • the guide elements 9, 10 are designed as rotatably mounted rollers.
  • the upper and lower guide element or roller series 9, 10 can each be in turn subdivided into (sub-) series of specific rollers with different diameters and / or axial distances.
  • the guide elements of the upper guide elements series 10 are selectively depth-adjustable or can be approximated to the guide elements of the lower guide elements series 9.
  • An adjustment of the guide elements of the upper guide element series 10 and thus a change of the clear receiving cross section 12 of the strand guiding device 6 can e.g. done by means of a hydraulic drive.
  • a clear receiving width 12 of the receiving shaft 11 of the strand guiding device 6 corresponding to the desired strand thickness d and measured between opposing upper and lower guide elements could be e.g. be reduced from 140 mm to 110 mm.
  • the strand 3 e.g. three to eight guide elements (pairs) of one of the mold 2 facing - but not necessarily adjoining the mold 2 - first guide segment 16 'adjustable.
  • several juxtaposed guide segments 16 can be used for LCR thickness reduction, which connect directly or indirectly to the mold.
  • the strand thickness d or the clear receiving width 12 is arbitrarily adjustable.
  • the setting of the strand thickness d or the clear receiving width 12 is carried out according to the invention dynamically, i. During the casting process or during the continuous quasi-stationary passage of the strand 3 by the strand guiding device 6. In the dynamic adjustment of the strand thickness d this is changed several times and as often as possible during the passage of a strand 3 through the strand guiding device 6.
  • the minimum operating coefficient is a min 2050, preferably 2400 and the maximum operating coefficient a max 2850, preferably 2800.
  • the strand support length L is given here in the unit [m], the strand thickness d in the unit [mm] and the casting speed v c in the unit [m / min]. From this follows the unit [mm 2 / min] (serving as a working hypothesis) for the operating coefficients a.
  • the strand thickness d (up to approximately the thickness of the mold outlet) can be increased without interrupting the casting process.
  • the adjustable guide elements 9, 10 are preferably arranged in one of the mold 2 facing the front half, preferably in one of the mold 2 facing the front third of the longitudinal extension of the strand guiding device 6.
  • Figure 4 For this purpose, a cross-section of a strand 3 currently located in a solidification process is shown in a schematic manner, wherein a central region 26 of the strand cross-section is still liquid and a peripheral region 28 of the strand cross-section already hatched is already solidified. Between the liquid region 26 and the solidified region 28 there is an intermediate region 27, in which the strand 3 of doughy consistency, ie neither completely liquid nor completely solid.
  • the (reference) period is thus as a quotient of a division, in which the strand support length L dividends and the casting speed v c forms the divisor, where L in the unit [m] and v c in the unit [m / min] can be used - minutes continuous lowering of the casting speed v c by more than 5%, preferably by more than 10%, within not more than 100 minutes, preferably within not more than 60 or at most 30 minutes, more preferably already after at most (2 * L / v c ) minutes after the pouring speed v c has been lowered, a casting thickness of the strand 3 measured at the end of the mold guide 6 facing away from the mold 2 is increased so that the inequality conditions a min * (L / d 2 ) ⁇ v c ⁇ a max * (L / d 2 )
  • empirical values optionally stored in an automation or regulation device 20 or by calculation models verify the expectation whether the lowering of the casting speed v c will last for a period of time defined as relevant, eg for at least 10, 15 or 30 minutes, to ensure a stable operation of the system.
  • the dynamic adjustment of the strand thickness d by means of the guide elements 9, 10 of the strand guiding device 6 can be done manually.
  • the dynamic setting is then preferably set by the operating team depending on the current casting speed, if this changes only on a case-by-case basis. If the casting speed v c falls downwards from the relationships defined in accordance with the invention or if this lower limit approaches rapidly / objectively, the operating team is informed by an output device in order to reduce the liquid core reduction (LCR) so that the strand thickness d increases and
  • LCR liquid core reduction
  • this function can also by a in Fig.1 schematically drawn automation device 20 are taken over, especially if relatively frequent changes in thickness or speed would be common or required.
  • the guide elements 9, 10 of the strand guiding device 6 by the automation device 20 according to the above-mentioned inequation conditions according to the invention adjustable.
  • the automation device 20 is a processor-controlled control device.
  • the automation device 20 is able to drive any number of guide elements 9, 10 and guide segments 16 selectively or in combination.
  • Control and regulation activities of the automation device 20 can be carried out both on the basis of process-related sensors that are in data communication with one another as well as through calculations and simulations.
  • An intelligent operation of the automation device 20 can be made possible, in particular, by program logics based on plant-specific empirical values stored in a memory device and on principles of "fuzzy logic".
  • the casting speed v c of the plant is preferably in a range of 3.8 to 7.2 m / min.
  • the strand 3 is reduced in thickness by 5 to 40%, preferably by 5 to 30%, particularly preferably by 5 to 25%.
  • the strand 3 is 5 to 40 mm, preferably 5 to 30 mm, most preferably reduced by 10 to 25 mm thickness.
  • the strand thickness d measured at the end 14 of the strand guiding device 6 is thus 15 to 30 mm lower than at a mold outlet facing the strand guiding device 6.
  • the strand 3 can in this case be reduced to a strand thickness d between 45 and 140 mm, preferably to a strand thickness d between 75 and 115 mm.
  • the strand 3 has a casting thickness between 180 and 450 mm, preferably between 200 and 280 mm, at the mold outlet.
  • Strand guide device 6 has emerged (i.e., led beyond the end 14 of the strand guide device) in the continuous process, i. without separation into slab pieces, in at least one roll pass by at least 30% per roll pass, preferably by at least 50% per roll pass reduced in thickness.
  • At least three rolling passes are provided.
  • the roughing train 4 comprises at least three, particularly preferably exactly four rough rolling stands 4 1 , 4 2 , 4 3 , 4 4 .
  • the Vorwalz Node 4 downstream of an already mentioned finishing train 5, which four finishing mills 5 1 , 5 2 , 5 3 , 5 4 or five finishing mills 5 1 , 5 2 , 5 3 , 5 4 , 5 5 comprises, by means of which one the pre-rolling 4 emerging intermediate band 3 'to an end band 3 "with a thickness ⁇ 1.5 mm, preferably ⁇ 1.2 mm, more preferably ⁇ 1.0 mm is reducible.
  • lines 29 and 30 correspond to operations in accordance with those in the inequality a min * L / d 2 ⁇ v c ⁇ a Max * L / d 2 mentioned (preferred) minimum operation coefficients a min, while the lines 31 and 32 operating in accordance with the maximum guides (preferred) Operating coefficients a max correspond.
  • the present diagrams can also be used to determine the strand thickness d, with which it is possible at a given strand support length L and casting speed v c operation of the system in the range of throughput optimum.
  • the system can also be throttled Casting speed v c are operated in the range of their throughput optimum:
  • Line 36 illustrates multipoint control which results in a zigzag line.
  • Line 37 illustrates a rectilinear regulation in a casting speed range between 7 and 4.2 m / min or in a strand thickness range between 94.5 and 120 mm.

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Abstract

Bei einem Verfahren zum Stranggießen von Stahl, wobei ein aus einer Kokille (2) austretender Strang (3) im Liquid-Core-Reduction-Verfahren mittels einer anschließenden Strangführungsvorrichtung (6) dickenreduziert wird, wobei der Strang (3) eine zwischen dem Meniskus (13), d.i. der Badspiegel der Kokille (2) und einem von der Kokille (2) abgewandten Ende (14) der Strangführungsvorrichtung (6) gemessene, Strangstützlänge (L) mit einer Gießgeschwindigkeit (v c ) durchläuft, ist es vorgesehen, dass die Strangdicke (d) mittels verstellbarer Führungselemente (9, 10) der Strangführungsvorrichtung (6) dynamisch eingestellt, d.h. während des Durchgangs des Stranges (3) durch die Strangführungsvorrichtung (6) beliebig oft variiert wird, sodass zwischen der am Ende (14) der Strangführungsvorrichtung (6) gemessenen Strangdicke (d) und der Gießgeschwindigkeit (v c ) in Abhängigkeit der anlagenspezifischen Strangstützlänge (L) folgende durch Betriebskoeffizienten (a), definierte Bedingungen eingehalten werden: a min * L / d 2 < v c < a max * L / d 2 , wobei der minimale Betriebskoeffizient (a min ) 2050, vorzugsweise 2400 beträgt und der maximale Betriebskoeffizient (a max ) 2850, vorzugsweise 2800 beträgt.

Description

    Technisches Gebiet
  • Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Stranggießen von Stahl in einer Gießanlage, wobei ein aus einer Kokille austretender Strang im Liquid-Core-Reduction (LCR-) Verfahren mittels einer anschließenden Strangführungsvorrichtung bei flüssigem Querschnittskern des Stranges dickenreduziert wird, wobei der Strang eine zwischen dem Meniskus, d.i. der Badspiegel der Kokille und einem von der Kokille abgewandten Ende der Strangführungsvorrichtung gemessene, anlagenspezifische Strangstützlänge mit einer Gießgeschwindigkeit durchläuft, gemäß Anspruch 1 sowie eine dazu korrespondierende Anlage zur Durchführung dieses Verfahrens gemäß Anspruch 13.
  • Gattungsgemäße Stranggießverfahren bzw. -anlagen sind bereits bekannt. Ein aus einer Kokille einer Gießanlage austretender flüssiger Stahlstrang wird durch eine unmittelbar an die Kokille anschließende Strangführungsvorrichtung hindurchgeführt. Die auch als "Strangführungskorsett" bezeichnete Strangführungsvorrichtung umfasst mehrere (üblicherweise drei bis fünfzehn) Führungssegmente, wobei jedes Führungssegment ein oder mehrere (üblicherweise drei bis zehn) Paare an vorzugsweise als Strangstützrollen ausgeführten Führungselementen umfasst. Die Stützrollen sind um eine orthogonal zur Transportrichtung des Stranges verlaufende Achse drehbar.
  • Anstelle von Strangstützrollen wäre es auch denkbar, einzelne Führungselemente als statische, z.B. kufenförmige Bauteile auszuführen.
  • Unabhängig von der konkreten Ausführung der Führungselemente sind diese beiderseits der Strangbreitseiten angeordnet, sodass der Strang durch obere und untere Führungselemente-Serien geführt wird.
  • Genau gesehen wird der Strang nicht nur durch die Strangführungsvorrichtung gestützt, sondern auch schon durch einen unteren Endbereich der Kokille, weshalb man die Kokille auch als Teil der gesamten Strangführungsvorrichtung ansehen muss.
  • Die Strangerstarrung beginnt am oberen Ende der (Durchlauf-)kokille am Badspiegel, am sogenannten "Meniskus", wobei die Kokille typischerweise ca. 1m lang ist (0,3 - 1,5m).
  • Der Strang tritt im Wesentlichen vertikal nach unten aus der Kokille aus und wird in die Horizontale umgelenkt. Die Strangführungsvorrichtung weist daher einen im Wesentlichen über einen Winkelbereich von 90° gekrümmten Verlauf auf.
  • Jede Gießanlage weist eine konstruktiv festgelegte, vom Strang mit einer Gießgeschwindigkeit vc durchlaufene Strangstützlänge L auf, welche zwischen dem Meniskus und einem von der Kokille abgewandten Ende der Strangführungsvorrichtung gemessen wird.
  • Bekannte CSP®-Anlagen zur Stahlwarmbanderzeugung weisen etwa Strangstützlängen L von 9-13 m auf.
  • Die Strangstützlänge L ist eine statische, anlagenspezifische Größe und nicht durch kurzfristige Änderungsmaßnahmen modifizierbar. Der Ausbau und Einsatz eines kokillenfernen letzten Strangführungssegmentes durch einen einfachen Rollengang (bisher noch nicht realisiert), würde im Normalfall mehrere Tage dauern.
  • Der aus der Strangführungsvorrichtung austretende Strang kann in weiterer Folge in einer beliebigen Anzahl an Walzgerüsten dickenreduziert bzw. fertiggewalzt werden.
  • Die vorliegende Erfindung zum optimierten Stranggießen kann bei bekannten Gieß-Walz-Verbundanlagen Einsatz finden.
  • Hierbei wird der aus der Strangführungsvorrichtung austretende Strang zunächst mittels einer Abtrenneinrichtung in einzelne Brammen getrennt oder ohne Abtrennung in einer anschließenden Vorwalzstraße zu einem Zwischenband gewalzt und in weiterer Folge, nach Wiederaufheizen oder Warmhalten in einer Heizeinrichtung in einer Fertigwalzstraße zu einem Endband gewalzt.
  • In der Vorwalzstraße (HRM, High-Reduction Mill) wird der Strang dickenreduziert, das dabei entstehende Zwischenband wird mittels einer Heizeinrichtung erwärmt, bevor es in die Fertigwalzstraße eintritt. In der Fertigwalzstraße wird warm gewalzt, das heißt, dass das Walzgut beim Walzen eine Temperatur oberhalb seiner Rekristallisationstemperatur aufweist. Bei Stahl ist dies der Bereich oberhalb von etwa 750°C, üblicherweise wird bei Temperaturen bis zu 1200°C warm gewalzt.
  • Beim Warmwalzen von Stahl befindet sich das Metall meist im austenitischen Zustand, wo die Eisenatome kubisch flächenzentriert angeordnet sind. Man spricht dann von Walzen im austenitischen Zustand, wenn sowohl die Anfangs- als auch die Endwalztemperatur im Austenitgebiet des jeweiligen Stahls liegen. Das Austenitgebiet eines Stahls ist abhängig von der Stahlzusammensetzung, liegt aber in der Regel über 800°C.
  • Maßgebliche Parameter beim Herstellungsprozess von Stahlwarmband aus Gieß-Walz-Verbundanlagen sind die Gießgeschwindigkeit, mit der der Strang die Kokille verlässt (und die Strangführungsvorrichtung durchläuft) sowie der breitenspezifische Massendurchsatz bzw. Volumenstrom, welcher als Produkt der Gießgeschwindigkeit mit der Dicke des Stranges angegeben wird und üblicherweise die Einheit [mm*m/min] trägt. Die produzierten Stahlbänder werden unter anderem für Kraftfahrzeuge, Haushaltsgeräte und das Bauwesen weiterverarbeitet.
  • Die vorliegende Erfindung betrifft das Gießen von Strängen bzw. Brammen sämtlicher Dicken und ist somit zur Herstellung sowohl von Dünnbrammen (< 80 mm), Mitteldickbrammen als auch Dickbrammen (>150 mm) anwendbar.
  • Die vorliegende Erfindung ist des Weiteren sowohl bei einer kontinuierlichen als auch bei einer semikontinuierlichen Herstellung von Stahlwarmband anwendbar.
  • Man spricht von kontinuierlicher Herstellung oder "Endloswalzen", wenn eine Gießanlage so mit einer Walzanlage verbunden ist, dass der in der Kokille der Gießanlage gegossene Strang direkt - ohne Abtrennung vom gerade gegossenen Strangteil und ohne Zwischenlagerung - in die Walzanlage geführt und dort auf eine jeweils gewünschte Enddicke gewalzt wird. Der Beginn des Stranges kann also schon zu einem Stahlband auf die Enddicke fertig gewalzt sein, während die Gießanlage weiterhin an dem gleichen Strang gießt, also gar kein Ende des Stranges (außer am Meniskus in der Kokille) existiert. Man spricht auch von direkt gekoppeltem Betrieb oder Endlos-Betrieb der Gieß- und Walzanlage.
  • Bei der semikontinuierlichen Herstellung bzw. beim "Semi-Endloswalzen" werden die gegossenen Stränge nach dem Gießen geteilt und die abgeteilten Stränge bzw. Brammen ohne Zwischenlagerung und Abkühlung auf Umgebungstemperatur der Walzanlage zugeführt.
    • Stand der Technik
  • Die AT 401 744 offenbart eine Stranggießvorrichtung mit Liquid Core Reduction.
  • Gattungsgemäße Stranggießverfahren bzw. -anlagen sind des Weiteren z.B. aus EP 0 415 987 B1 , EP 1 469 954 B1 , DE 10 2007 058 709 A1 und WO 2007/086088 A1 bekannt.
  • Wie bereits eingangs beschrieben, bildet die Strangführungsvorrichtung zwischen den Führungselementen bzw. den Strangstützrollen einen zum Teil gekrümmten Aufnahmeschacht zur Aufnahme des frisch gegossenen (noch einen flüssigen Kern aufweisenden) Stranges aus.
  • Als Ende der Strangführungsvorrichtung wird somit im vorliegenden Zusammenhang die zur Strangkontaktierung vorgesehene führungsaktive Fläche bzw. Mantellinie des letzten der Vorwalzstraße zugewandten Führungselementes bzw. der letzten Stützrolle der oberen Führungselemente-Serie verstanden.
  • Mit zunehmender Entfernung vom Meniskus kühlt der in der Strangführungsvorrichtung geführte Strang bzw. das in seiner Ausgangsform befindliche Stahlband immer mehr ab. Jener innere Bereich des Stranges, welcher noch flüssig bzw. von teigigsumpfiger Konsistenz ist, wird im Folgenden als Flüssigsumpf bezeichnet. Eine kokillenfernere "Sumpfspitze" des Flüssigsumpfes ist als jener zentrische Querschnittsbereich des Stranges definiert, in welchem die Temperatur gerade noch im Wesentlichen der Stahl-Solidustemperatur entspricht und anschließend unter diese abfällt. Die Temperatur der Sumpfspitze (in der geometrischen Strangquerschnittsmitte) entspricht daher der Solidustemperatur der jeweiligen Stahlsorte (typischerweise zwischen 1300 °C und 1535°C).
  • Das Walzen bzw. auch das einfache Querschnittsverformen eines komplett durcherstarrten bzw. kühleren Gießstranges erfordert einen wesentlich höheren Arbeits- bzw. Leistungsaufwand als das Walzen eines Gießstranges mit heißem Querschnittskern.
  • Es existieren bereits Anlagen mit sogenannter "Soft Reduction", bei welchen nahe am Ende der Strangführungsvorrichtung hydraulisch verstellbare Führungselemente vorgesehen sind, mittels welchen der Strang kurz vor seinem Austritt aus der Strangführungsvorrichtung, in einem Strangbereich, wo der Strangquerschnitt jedenfalls weniger als 5 % flüssigen Stahl enthält oder bevorzugt ausschließlich teigiges Zweiphasenmaterial im Strangzentrum vorliegt, zwecks Erhöhung der Stahlbandqualität geringfügig (um bis zu max. 5 mm, meist nur max. 3 mm) komprimiert wird.
  • Diese Praxis ist insofern nachteilig, da bei vorgegebener Strangbreite durch die Dickenabnahme der Materialdurchsatz linear sinkt und mit Abnahme der Gießgeschwindigkeit die Sumpfspitze entgegen der Transportrichtung des Stranges zurückgezogen wird. Beides geht einher mit einer Abnahme des Energieinhalts des Strangquerschnitts am Ende der Strangführungsvorrichtung bzw. am Ende der Strangstützlänge L.
  • "Soft Reduction"-Einrichtungen werden nur in einem Bereich des Stranges genutzt, in welchem der Strangquerschnitt durchwegs teigig oder fest ist, d.h. praktisch keinen ausgeprägten flüssigen Mittenbereich mehr aufweist. Bei LCR-Führungssegmenten hingegen und auch gemäß der vorliegenden Erfindung ist ein ausgeprägter flüssiger Mittenbereich zwingend erforderlich.
  • Betriebstechnische Gründe, welche eine Drosselung der Gießgeschwindigkeit erforderlich machen, können z.B. über Sensoren erfasste Unregelmäßigkeiten im Bereich der Kokille oder der Strangführungsvorrichtung oder eines der Kokille vorgelagerten Schiebers bzw. Stopfens, insbesondere Unregelmäßigkeiten am Badspiegel der Kokille oder Abweichungen von geplanten Kühlwassermengen oder Abweichungen der Strangtemperatur von vorgegebenen Werten sein. Auch signifikante Veränderungen der Flüssigstahlzusammensetzung, des Gießpulververbrauches oder der Kokillenwandtemperaturen können eine Verringerung der Gießgeschwindigkeit bedingen.
  • Konventionelle Gießanlagen werden daher unterhalb ihrer nominellen Kapazität betrieben, was weder betriebswirtschaftlich noch in Hinblick auf die Energieeffizienz eines nachfolgenden Walzprozesses mit Direkt- oder Heißeinsatz oder bei einem vollkontinuierlichen Endlos-Gieß-Walz-Verbund sinnvoll ist.
    • Darstellung der Erfindung
  • Im Zuge zunehmenden Kosten- und Fertigungsdruckes wird eine Durchsatzmaximierung der Anlage und eine Steigerung des Wärmeinhalts des aus der Stranggießanlage austretenden und nachgeordneten Walzgerüsten zugeführten Stranges bzw. Stahlwarmbades angestrebt.
  • Ganz allgemein soll die Fertigung von Stahlbrammen bzw. -warmband für eine Vielzahl an Stahlgüten und Kühlparametern optimiert und eine wirtschaftlichere Fertigung ermöglicht werden.
  • Um die Gießhitze während des Fertigungsprozesses von Warmbandstahl optimal auszunutzen, soll es gewährleistet sein, dass die Sumpfspitze, d.i. der gerade noch teigig-flüssige Querschnittskern des in der Strangführungsvorrichtung transportierten Stranges sich stets möglichst fernab der Kokille und möglichst nahe am Ende der Strangführungsvorrichtung und somit - im Falle eines Gieß-Walz-Verbundes - möglichst nahe am Eintritt in die Vorwalzstraße befindet.
  • Bei dieser Aufgabe ist zu berücksichtigen, dass sich in Abhängigkeit eines materialspezifischen Erstarrungsfaktors, Chemie, Erstarrungstemperatur, Kühlparameter und einer jeweils eingestellten Strangdicke die Gießgeschwindigkeit bzw. der die Strangführungsvorrichtung passierende, breitenspezifische Volumenstrom auch nicht zu groß sein dürfen, da in solchem Falle ein Hinausverlagern der Sumpfspitze über die Strangführungsvorrichtung hinaus und somit ein Ausbauchen und eventuell sogar Aufplatzen des Stranges stattfinden könnte.
  • Die genannten Aufgaben werden durch ein Verfahren mit den Merkmalen des Anspruchs 1 und eine Anlage mit den Merkmalen des Anspruchs 13 gelöst.
  • Anspruch 1 richtet sich auf ein Verfahren zum Stranggießen von Stahl in einer Gießanlage, wobei ein aus einer Kokille austretender Strang im Liquid-Core-Reduction (LCR-) Verfahren mittels einer anschließenden Strangführungsvorrichtung bei flüssigem Querschnittskern des Stranges dickenreduziert wird, wobei der Strang eine zwischen dem Meniskus, d.i. der Badspiegel der Kokille und einem von der Kokille abgewandten Ende der Strangführungsvorrichtung gemessene, anlagenspezifische Strangstützlänge L mit einer Gießgeschwindigkeit vc durchläuft.
  • Erfindungsgemäß ist es vorgesehen, dass die Strangdicke d mittels verstellbarer Führungselemente der Strangführungsvorrichtung dynamisch eingestellt, d.h. während des Gießprozesses bzw. während des Durchgangs des Stranges durch die Strangführungsvorrichtung mehrmals und beliebig oft (z.B. mindestens 2 mal pro Gießsequenz bzw. mindestens 1 zusätzliches mal über initiale Strangdicken-Einstellvorgänge während der Angießphase hinaus, wobei als Angießphase i.d.R. die ersten 5-15 Minuten einer Gießsequenz verstanden werden bzw. die Zeitdauer, um die Strangstützlänge 0,8- bis 2-fach mit heißem Stahlstrang zu befüllen) variiert wird, sodass zwischen der am von der Kokille abgewandten Ende der Strangführungsvorrichtung gemessenen Strangdicke d und der (ebenfalls am Ende der Strangführungsvorrichtung gemessenen) Gießgeschwindigkeit vc in Abhängigkeit der anlagenspezifischen Strangstützlänge L für mehr als 75%, vorzugsweise für mehr als 90% der Betriebszeit der Gießanlage (Betriebszeit bezieht sich auf eine Gießsequenz, z.B. während eines Schicht- oder Tagesbetriebes bei regulärer Anlagenauslastung) folgende durch Betriebskoeffizienten a, insbesondere durch einen minimalen Betriebskoeffizienten amin und einen maximalen Betriebskoeffizienten amax definierte Ungleichungsbedingungen eingehalten werden: a min * L / d 2 < v c < a max * L / d 2 .
    Figure imgb0001
  • Hierbei beträgt der minimale Betriebskoeffizient amin 2050, vorzugsweise 2400 und der maximale Betriebskoeffizient amax 2850, vorzugsweise 2800. Die Strangstützlänge L ist in der Einheit [m], die Strangdicke d in der Einheit [mm] und die Gießgeschwindigkeit vc in der Einheit [m/min] angegeben.
  • Die Angabe der vorangehend angeführten Einheiten bezieht sich auf eine hypothetische Angabe, nicht auf reale Messergebnisse oder auf notwendigerweise in spezifischen Gießanlagen gehandhabte Größen. Es versteht sich, dass die parametrischen Größen der erfindungsgemäßen Ungleichungsbedingungen: amin * (L/d2) < vc < amax* (L/d2) in beliebigen alternativen Einheiten angebbar, insbesondere an der Anlage real messbar sind. Um erfindungsgemäße Betriebskoeffizienten eindeutig zu definieren, ist jedoch eine Bezugnahme auf Referenz-Einheiten unumgänglich.
  • Jedenfalls ergeben sich bei Transferierung allfälliger alternativer Einheiten in die Einheiten [m] für die Strangstützlänge L, in die die Einheit [mm] für die Strangdicke d und in die Einheit [m/min] für die Gießgeschwindigkeit vc die vorangehend angeführten Ungleichungsbedingungen bzw. Betriebskoeffizienten, um erfindungsgemäße Verfahrensbedingungen zu erzielen.
  • Unter Zugrundelegung der (Referenz-)Einheiten [m] für die Strangstützlänge L, der Einheit [mm] für die Strangdicke d und der Einheit [m/min] für die Gießgeschwindigkeit vc folgt bei Kürzung der Faktoren die Einheit [mm2/min] für die Betriebskoeffizienten a.
  • Analog zum vorangehend Gesagten ergibt sich, dass die Betriebskoeffizienten amin und amax bei Angabe oder Messung von Strangstützlänge, Strangdicke und Gießgeschwindigkeit in anderen Einheiten als [m], [mm] und [m/min] in alternativer Einheit bzw. als von den erfindungsgemäß angegebenen Werten nominell abweichende Werte angebbar sind. Bei Umrechnung auf die vorgeschlagenen Referenz-Einheiten [m], [mm] und [m/min] für Strangstützlänge, Strangdicke und Gießgeschwindigkeit ergeben sich jedenfalls die erfindungsgemäß angeführten Betriebskoeffizienten amin=2050 bzw. 2400 und amax=2850 bzw. 2800.
  • Unter Nutzung der erfindungsgemäßen Ungleichungsbedingungen kann fortan, außer während der Angießphase, bei betriebs- oder qualitätsbedingten Absenkungen der Gießgeschwindigkeit die Strangdicke (bis annähernd an die Dicke des Kokillenaustritts) erhöht werden, ohne den Gießprozess zu unterbrechen.
  • Die erfindungsgemäße dynamische Strangdickenreduzierung unter Einhaltung der durch die vorangehend angeführten Ungleichungen definierten erfindungsgemäßen Bedingungen gewährleistet einerseits eine hohe Fertigungsgüte, indem die Sumpfspitze des Stranges trotz den jeweiligen materialgüteabhängigen Maximalgießgeschwindigkeiten immer bis nahe an das Ende der Strangführungsvorrichtung heranreicht, andererseits kann der Durchsatz der Anlage maximiert werden.
  • Indem die Sumpfspitze des Stranges - mit Ausnahme der Angießphase - immer einigermaßen nahe am Ende der Strangführungsvorrichtung gehalten wird, kann die Gießhitze zur Effizienzsteigerung nachfolgender Walzprozesse eines Gieß-Walz-Verbundes optimal ausgenutzt werden.
  • Ein aus der erfindungsgemäßen Strangführungsvorrichtung austretender Strang weist nämlich während seiner weiteren Dickenreduzierung in einer der Strangführungsvorrichtung nachgelagerten Vorwalzstraße einen ausreichend heißen Querschnittskern auf, um mit relativ geringem Energieaufwand gewalzt zu werden, insbesondere wenn der Walzprozess nicht später als nach vier Minuten, vorzugsweise nicht später als nach zwei Minuten nach Strangdurcherstarrung beginnt.
  • Unter Einhaltung der erfindungsgemäßen Ungleichungsbedingungen ist sichergestellt, dass die Sumpfspitze des Stranges jedenfalls im kokillenfernen letzten Drittel, vorzugsweise im letzten Viertel, vorzugsweise im letzten Fünftel der Strangführungsvorrichtung bzw. der Strangstützlänge L liegt.
  • Die Bewahrung eines möglichst hohen Strangenergieinhalts erweist sich insbesondere bei Endlosverbundverfahren als wesentlicher Vorteil, der in Phasen verringerter Gießgeschwindigkeit eine Durchsatzverbesserung um bis zu 35% erlaubt (z.B. wenn die Strangdicke dynamisch von ca. 65-70 mm auf 95 mm erhöht wird; Vorraussetzung dafür wäre, dass der Strang am Kokillenaustritt ≥ 95 mm dick ist).
  • Bei Endlosverbundverfahren ergibt sich zudem der Vorteil, dass untere Warmband-Grenzdicken selbst bei verringerten Gießgeschwindigkeiten noch realisierbar sind. Denn würde die Strangdicke in solchem Falle nicht vergrößert, bestünde die Gefahr, dass nicht alle verfügbaren, der Stranggießvorrichtung nachgeordneten Walzgerüste betrieben werden können, was zu einer höheren Enddicke des Warmbandes führte.
  • Durch den variablen, größeren Strangdicken- und LCR-Bereich zwischen 0 und maximal 40 mm können hohe Durchsätze auch bei Gießgeschwindigkeiten von 3,8-4,5 m/min erreicht werden, sodass auch schwieriger zu vergießende Stahlsorten (z.B. Stainless Steels, Grain Oriented Steels und Stähle für Automobil Außenhaut-Warmband) auf einer solchen Dünnbrammengießanlage, die auch für Gießgeschwindigkeiten > 6 m/min dimensioniert ist, im Endlos-Betrieb auf Dicken unter 1,5 mm, sogar unter 1,2 mm, vorzugsweise auf Dicken unter 1 mm gewalzt werden können.
  • Für Endlos-Gieß-Walzverbundanlagen gilt weiters: Unter Einsatz des erfindungsgemäßen Verfahrens kann auch das inverse Temperaturprofil im gerade erst erstarrten Strang, d.h. sehr heißer Strangkern (oberhalb von 1300°C) bei gleichzeitig deutlich kühlerer Oberflächentemperatur (unterhalb 1150°C, meist unterhalb 1100°C) energie- und produktoptimal zur Walzung in den ersten Vorwalzgerüsten verwendet werden. Daraus ergeben sich geringere Walzenergieaufwände in den ersten Walzgerüsten sowie eine verbesserte Zentrums- sowie geometrische Qualität der erzeugten Stahlbandprodukte.
  • Die unter Einsatz des erfindungsgemäßen Verfahrens erzielbaren Vorteile lassen sich für eine Vielzahl an Stahlgüten mit unterschiedlichen Zielgießgeschwindigkeiten auf ein und derselben Anlage gut nutzen, wobei eine stündliche oder tägliche Änderung von Anlagen- bzw. Strangstütz- bzw. Komponentenlängen oder -positionen entfallen kann.
  • Der Energieaufwand beim Walzen von Stahlwarmband wird somit wesentlich verringert und die Effizienz gattungsgemäßer Anlagen gesteigert.
  • Um das erfindungsgemäße Verfahren weiter zu optimieren, wurden durch Berechnungen und Versuchsanordnungen und Simulationen spezielle Verfahrensparameter ermittelt, welche hinsichtlich Fertigungsqualität und Energieeffizienz (Energieaufwand je erzeugter Tonne Warmband) einen beutenden Fortschritt in der Herstellung von Stahlwarmband ermöglichen.
  • Gemäß einer bevorzugten Ausführungsvariante der Erfindung ist es vorgesehen, dass während des Stranggießens im Falle einer betriebsnotwendigen, für eine Zeitspanne von mehr als L/vc (zum Einsetzen in die Formel L/vc gelten die zu Anspruch 1 angeführten Referenz-Einheiten) Minuten andauernden Absenkung der Gießgeschwindigkeit vc um mehr als 5%, vorzugsweise um mehr als 10% (wobei durch - optional in einer Automatisierungs- bzw. Regelungseinrichtung hinterlegte - Erfahrungswerte, Experteneinschätzung oder durch Berechnungsmodelle die Erwartung verifiziert wird, ob die Absenkung der Gießgeschwindigkeit über eine jeweils als relevant definierte Zeitspanne, z.B. über mindestens 10, 15 oder 30 Minuten andauern wird), innerhalb von längstens 100 Minuten, vorzugsweise 60 Minuten, vorzugsweise bereits nach längstens (2*L/vc) Minuten nach erfolgter Absenkung der Gießgeschwindigkeit vc eine am der Kokille abgewandten Ende der Strangführungsvorrichtung gemessene Gießdicke des Stranges erhöht wird, sodass die Ungleichungsbedingungen amin * (L/d2) < vc < amax* (L/d2) unter Einsetzung der in Anspruch 1 angeführten Betriebskoeffizienten-Werte (wieder) erfüllt sind.
  • Die (Referenz-)Zeitspanne für eine als betriebsnotwendig angesehene Absenkung der Gießgeschwindigkeit vc wird also als Quotient aus einer Division, bei welcher die Strangstützlänge L den Dividenden und die Gießgeschwindigkeit vc den Divisor bildet, ermittelt, wobei L in der Einheit[m] und vc in der Einheit [m/min] einsetzbar sind.
  • Die vorangehend angeführten Parameter zur Durchführung entsprechender Steuerungs- bzw. Regelungsmaßnahmen zur Strangdickenreduzierung dienen dazu, um einen möglichst stabilen Betrieb der Anlage zu gewährleisten. Insbesondere soll ein zu häufiges, von vernachlässigenswerten Betriebsschwankungen angeregtes Modifizieren der Strangdicke und somit ein "Überregeln" der Anlage verhindert werden.
  • Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsvariante der Erfindung ist es vorgesehen, dass die Strangstützlänge L in einem Bereich von 9 bis 30 m, vorzugsweise in einem Bereich von 11 bis 23 m liegt.
  • Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsvariante der Erfindung ist es vorgesehen, dass die Gießgeschwindigkeit vc in einem Bereich von 3,8 bis 7,2 m/min liegt.
  • Gemäß einer bevorzugten Ausführungsvariante der Erfindung ist es vorgesehen, dass der Strang um 5 bis 40 %, bevorzugt um 5 bis 30 %, besonders bevorzugt um 5 bis 25 % dickenreduziert wird.
  • In einer besonders bevorzugten Ausführungsvariante der Erfindung wird der Strang um 5 bis 40 mm, bevorzugt um 5 bis 30 mm, besonders bevorzugt um 10 bis 25 mm dickenreduziert.
  • Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsvariante der Erfindung kann der Strang auf eine Strangdicke zwischen 45 und 140 mm, vorzugsweise auf eine Strangdicke zwischen 75 und 115 mm reduziert werden.
  • In einem bevorzugten Verfahren zur Herstellung von Dickbrammen ist es vorgesehen, dass der Strang beim Kokillenaustritt eine Gießdicke zwischen 180 und 450 mm, vorzugsweise zwischen 200 und 280 mm aufweist.
  • Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsvariante der Erfindung ist es vorgesehen, dass die dynamische Einstellung der Strangdicke mittels der Führungselemente der Strangführungsvorrichtung auf manuelle Weise, d.h. durch unmittelbare oder mittelbare Veranlassung durch mit der Vorrichtungssteuerung beauftragtes Betriebspersonal (typischerweise aus einem Steuerstand heraus) erfolgt.
  • Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsvariante der Erfindung ist es vorgesehen, dass die dynamische Einstellung der Strangdicke mittels der Führungselemente der Strangführungsvorrichtung auf automatisierte Weise erfolgt.
  • Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsvariante der Erfindung ist es vorgesehen, dass der aus der Strangführungsvorrichtung ausgetretene (d.h. über das Ende der Strangführungsvorrichtung hinausgeführte) Strang im kontinuierlichen Verfahren, d.h. ohne Abtrennung in Brammenstücke, in mindestens einem Walzstich um mindestens 30% pro Walzstich, vorzugsweise um mindestens 50% pro Walzstich dickenreduziert wird.
  • Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsvariante der Erfindung ist es vorgesehen, dass mehr als ein Walzstich, vorzugsweise mindestens drei Walzstiche vorgesehen sind.
  • Anspruch 13 richtet sich auf eine zum erfindungsgemäßen Verfahren korrespondierende Anlage, umfassend eine Kokille, eine dieser nachgeordnete Strangführungsvorrichtung, welche eine Serie an unteren Führungselementen und eine dazu gegenüberliegend angeordnete Serie an oberen Führungselementen aufweist und zwischen den beiden Führungselemente-Serien ein zur Aufnahme eines aus der Kokille austretenden Stranges vorgesehener Aufnahmeschacht ausgebildet ist, wobei die Strangführungsvorrichtung eine vom Strang mit einer Gießgeschwindigkeit vc durchlaufbare, zwischen dem Meniskus, d.i. der Badspiegel der Kokille und einem von der Kokille abgewandten Ende der Strangführungsvorrichtung gemessene, anlagenspezifische Strangstützlänge L aufweist. Es ist vorgesehen, dass zur Dickenreduzierung des Stranges bestimmte Führungselemente (relativ zu einer Längsachse des Stranges) verstellbar und dadurch eine lichte Aufnahmebreite des Aufnahmeschachts verkleiner- oder vergrößerbar ist, wobei die Strangdicke d bzw. die lichte Aufnahmebreite während des Gießprozesses bzw. während des Durchgangs des Stranges durch die Strangführungsvorrichtung variabel einstellbar ist, sodass zwischen der am von der Kokille abgewandten Ende der Strangführungsvorrichtung gemessenen Strangdicke d und der Gießgeschwindigkeit vc in Abhängigkeit der anlagenspezifischen Strangstützlänge L für mehr als 75% der Betriebszeit der Gießanlage (vorzugsweise für mehr als 90% der Betriebszeit) folgende durch Betriebskoeffizienten a, insbesondere durch einen minimalen Betriebskoeffizienten amin und einen maximalen Betriebskoeffizienten amax definierte Bedingungen einhaltbar sind: a min * L / d 2 < v c < a max * L / d 2 ,
    Figure imgb0002
    wobei der minimale Betriebskoeffizient amin 2050, vorzugsweise 2400 beträgt und der maximale Betriebskoeffizient amax 2850, vorzugsweise 2800 beträgt. Die Strangstützlänge (L) ist hierbei wiederum in der Einheit [m], die Strangdicke (d) in der Einheit [mm] und die Gießgeschwindigkeit (vc) in der Einheit [m/min] angebbar (es gilt die Anmerkung zu Anspruch 1).
  • Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsvariante der Erfindung ist es vorgesehen, dass die Strangstützlänge L in einem Bereich von 9 bis 30 m, vorzugsweise in einem Bereich von 11 bis 23 m liegt.
  • Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsvariante der Erfindung ist es vorgesehen, dass die lichte Dicke eines der Strangführungsvorrichtung zugewandten Kokillenaustritts zwischen 180 und 400 mm, vorzugsweise zwischen 200 und 280 mm beträgt.
  • Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsvariante der Erfindung ist es vorgesehen, dass der Strang mit einer Gießgeschwindigkeit vc von 3,8 bis 7,2 m/min durch die Strangführungsvorrichtung transportierbar ist.
  • Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsvariante der Erfindung ist es vorgesehen, dass der Strang durch Veränderung der lichten Aufnahmebreite der Strangführungsvorrichtung um 5 bis 40 mm, bevorzugt um 5 bis 30 mm, besonders bevorzugt um 10 bis 25 mm dickenreduzierbar ist. Hierbei wird der Strang vorzugsweise auf eine Strangdicke zwischen 45 und 140 mm, besonders bevorzugt auf eine Strangdicke zwischen 75 und 115 mm reduziert.
  • Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsvariante der Erfindung ist es vorgesehen, dass die Führungselemente der Strangführungsvorrichtung auf manuelle Weise verstellbar sind.
  • Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsvariante der Erfindung ist es vorgesehen, dass die Führungselemente der Strangführungsvorrichtung durch eine Automatisierungseinrichtung entsprechend den vorangehend angeführten erfindungsgemäßen Ungleichungsbedingungen verstellbar sind.
  • Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsvariante der Erfindung ist es vorgesehen, dass der Strangführungsvorrichtung eine Vorwalzstraße mit mindestens einem Vorwalzgerüst nachgeordnet ist, in welcher der über das Ende der Strangführungsvorrichtung hinausgeführte Strang im kontinuierlichen Verfahren, d.h. ohne Abtrennung in Brammenstücke, um mindestens 30%, vorzugsweise um mindestens 50% pro Vorwalzgerüst dickenreduziert wird, wobei die Vorwalzstraße vorzugsweise mindestens drei, besonders bevorzugt genau vier Vorwalzgerüste umfasst.
  • Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsvariante der Erfindung ist es vorgesehen, dass der Vorwalzstraße eine Fertigwalzstraße nachgeordnet ist, welche vier Fertigwalzgerüste oder fünf Fertigwalzgerüste umfasst, mittels welchen ein aus der Vorwalzstraße austretendes Zwischenband zu einem Endband mit einer Dicke < 1,5 mm, vorzugsweise < 1,2 mm, besonders bevorzugt < 1,0 mm reduzierbar ist.
  • Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsvariante der Erfindung ist es vorgesehen, dass die verstellbaren Führungselemente in einer der Kokille zugewandten vorderen Hälfte, vorzugsweise in einem der Kokille zugewandten vorderen Drittel der Längserstreckung (der Strangstützlänge L) der Strangführungsvorrichtung angeordnet sind.
    • KURZE BESCHREIBUNG DER FIGUREN
  • Die Erfindung wird nun anhand eines Ausführungsbeispiels näher erläutert. Dabei zeigt:
    • Fig.1
    eine erfindungsgemäße Strangführungsvorrichtung in vertikaler Schnittansicht
    Fig.2
    eine schematische Darstellung einer kontinuierlichen Gieß-Walz-Verbundanlage, die an ihrem vorderen Ende eine Strangführungsvorrichtung gemäß Fig.1 umfasst, zur Herstellung eines Stahlstranges in Seitenansicht
    Fig.3
    ein Abschnitt der Strangführungsvorrichtung in geschnittener Detailansicht
    Fig.4
    einen Strangquerschnitt in einem LCR-Reduktionsbereich
    Fig.5
    ein Prozessdiagramm eines erfindungsgemäßen Herstellungsverfahrens
    Fig.6
    ein weiteres Prozessdiagramm eines erfindungsgemäßen Herstellungsverfahrens
    Fig.7
    ein weiteres Prozessdiagramm eines erfindungsgemäßen Herstellungsverfahrens
    Fig.8
    ein weiteres Prozessdiagramm eines erfindungsgemäßen Herstellungsverfahrens
    Fig.9
    ein weiteres Prozessdiagramm eines erfindungsgemäßen Herstellungsverfahrens
    Fig.10
    ein Prozessdiagramm zur Veranschaulichung exemplarischer Betriebsführungen
    Ausführung der Erfindung
  • Fig.2 zeigt in rein beispielhafter Weise eine Anlage 1, mittels welcher ein erfindungsgemäßes Verfahren durchführbar ist. Vorzugsweise findet das erfindungsgemäße Verfahren bei Anlagen zur kontinuierlichen Herstellung von Stahlsträngen Einsatz, es kann jedoch auch bei Anlagen zur kontinuierlichen oder semikontinuierlichen Herstellung von Stahlwarmband eingesetzt werden.
  • Ersichtlich ist eine vertikale Gießanlage mit einer Kokille 2, in der Stränge 3 gegossen werden.
  • Der Kokille 2 vorgelagert ist eine Pfanne 21, welche über eine keramische Zulaufdüse einen Verteiler 22 mit flüssigem Stahl beschickt. Der Verteiler 22 beschickt in weiterer Folge die die Kokille 2, an welche eine in Fig.1 in Detail ersichtliche Strangführungsvorrichtung 6 anschließt.
  • In Fig.2 ist ersichtlich, wie sich an die Strangführungsvorrichtung 6 aus Fig.1 zwei Walzstraßen, nämlich eine Vorwalzstrasse 4 und eine Fertigwalzstraße 5 zum kontinuierlichen Erzeugen von Stahlwarmband anschließen können.
  • In der Vorwalzstrasse 4, die aus einem oder aus mehreren Gerüsten (wie in Fig.2) bestehen kann, wird der Strang 3 auf eine Zwischendicke gewalzt. Beim Vorwalzen findet die Umwandlung von Gussgefüge in feinkörnigeres Walzgefüge statt.
  • Die Anlage 1 umfasst des Weiteren Entzunderungseinrichtungen 23, 24 und in Fig.2 nicht dargestellte Abtrenneinrichtungen, welche im Wesentlichen dem Stand der Technik entsprechen und auf welcher daher an dieser Stelle nicht näher eingegangen sei. Die z.B. in Form von Schnellscheren ausgeführten Abtrenneinrichtungen können an beliebiger Position der Anlage 1, insbesondere zwischen der Vorwalzstraße 4 und der Fertigwalzstraße 5 und/oder in einem der Fertigwalzstraße 5 nachgeordneten Bereich angeordnet sein.
  • Es sei angemerkt, dass es auch möglich ist, eine Abtrenneinrichtung (vorzugsweise eine Pendelschere) zwischen der Strangführungsvorrichtung 6 und der Vorwalzstrasse 4 anzuordnen, um gegebenenfalls, insbesondere im Notfall eine Strang- bzw. Brammentrennung bzw. Stahlbundtrennung vorzunehmen. Wesentlich ist hierbei, dass der Abtrenneinrichtung und dem Einlauf (der Achse) des ersten Vorwalzgerüstes viel kürzer ist als eine einem gesamten Stahlbund entsprechende Strang- bzw. Brammenlänge.
  • Hinter der Vorwalzstrasse 4 ist eine Heizeinrichtung 7 für das Zwischenband 3' angeordnet. Die Heizeinrichtung 7 ist im vorliegenden Ausführungsbeispiel als Induktionsofen ausgeführt. Vorzugsweise findet ein Querfelderwärmungs-Induktionsofen Einsatz, was die Anlage 1 besonders energieeffizient macht. Alternativ könnte die Heizeinrichtung 7 auch als konventioneller Ofen z.B. mit Flammenbeaufschlagung ausgeführt sein.
  • Hinter der Erwärmung in der Heizeinrichtung 7 erfolgt - nach einer zwischengeschalteten optionalen Entzunderung - die Fertigwalzung in der mehrgerüstigen Fertigwalzstraße 5 auf eine gewünschte Enddicke und Endwalztemperatur und anschließend eine Bandkühlung in einer Kühlstrecke 18 sowie letztlich ein Aufwickeln zu Stahlbunden mittels Unterflurhaspeln 19.
  • Erfindungsgemäß werden folgende Verfahrensschritte durchgeführt:
    • Zunächst wird mit einer Kokille 2 ein Strang 3 gegossen. Der Strang 3 wird im Liquid-Core-Reduction (LCR-) Verfahren mittels der Strangführungsvorrichtung 6 bei flüssigem Querschnittskern auf eine gewünschte Strangdicke d dickenreduziert.
  • Eine zwischen dem Meniskus 13, d.i. der Gießspiegel der Kokille 2 und einem der Vorwalzstraße 4 zugewandten Ende 14 der Strangführungsvorrichtung 6 gemessene, anlagenspezische Strangstützlänge L kann in einem Bereich von 9-30 m, vorzugsweise in einem Bereich von 11-23 m liegen.
  • Der in Fig.3 im Detail ersichtliche Meniskus 13 befindet sich i.d.R. wenige Zentimeter unterhalb der Oberkante der üblicherweise aus Kupfer gefertigten Kokille 2.
  • Die Strangstützlänge L wird hierbei zwischen dem Meniskus 13 der Kokille 2 und der Achse der letzten, einer Vorwalzstraße 4 zugewandten Rolle einer und unten noch näher beschriebenen oberen Führungselemente-Serie 10 gemessen (betrachtet in einer Seitenansicht der Anlage 1 bei zu den Achsen der Rollen paralleler Blickrichtung gemäß Fig.2). Bei exakter Messung wird die Strangstützlänge L an einer gegenüber dem Mittelpunkt des Krümmungsradius des Stranges 3 bzw. der Strangführungsvorrichtung 6 äußeren Breitseite des Stranges 3 bzw. der Strangführungsvorrichtung 6 (sowie eines Abschnitts des Inneren der Kokille 2) gemessen. Zur besseren Erkennbarkeit der von Stützrollen 10 tangierten äußeren Breitseite des Stranges 3 bzw. der Strangstützlänge L ist in Fig.1 eine zur Strangstützlänge L konzentrische Hilfsbemaßungslinie L' eingezeichnet.
  • In der Vorwalzstraße 4 erfolgt ein Vorwalzen des Stranges 3 zu einem Zwischenband 3' in mindestens drei Walzstichen, d.h. unter Einsatz von drei Vorwalzgerüsten 41, 42, 43, vorzugsweise in vier Walzstichen, d.h. unter Einsatz von vier Vorwalzgerüsten 41, 42, 43 und 44.
  • Zwischen dem Ende 14 der Strangführungsvorrichtung 6 und einem Einlaufbereich der Vorwalzstraße 4 wird lediglich eine durch eine Umgebungstemperatur bedingte Abkühlung des Stranges 3 zugelassen, d.h. es erfolgt keine artifizielle Kühlung des Stranges 3 mittels einer Kühlvorrichtung. Die Oberfläche des Stranges 3 weist in diesem Bereich im Mittel eine Temperatur > 1050°C, bevorzugt > 1000°C auf.
  • Zwischen dem Ende 14 der Strangführungsvorrichtung 6 und dem ersten Vorwalzgerüst 41 ist eine vorzugsweise klappbare thermische Abdeckung vorgesehen, um die Wärme möglichst im Strang 3 zu halten. Die thermische Abdeckung umgibt eine zum Transport des Stranges 3 vorgesehene, üblicherweise als Rollentisch ausgeführte Fördervorrichtung zumindest abschnittsweise. Unmittelbar vor den Unterflurhaspeln 19 wird das Endband 3" zwischen Treibrollen 25 geklemmt, die das Endband 3" auch führen und unter Bandzug halten.
  • Wie in Fig.1 ersichtlich, umfasst die Strangführungsvorrichtung 6 mehrere zum Durchlauf des Stranges 3 vorbestimmte Führungssegmente 16 gemäß Fig.3, welche jeweils von einer (in Fig.3 nicht dargestellten) unteren Serie an Führungselementen 9 und einer dazu parallel oder konvergierend angeordneten oberen Serie an Führungselementen 10 konstituiert werden.
  • Jedes Führungselement der unteren Führungselemente-Serie 9 ist einem gegenüberliegenden Führungselement der oberen Führungselemente-Serie 10 zugeordnet. Die Führungselemente sind somit beiderseits der Breitseiten des Stranges 3 paarweise angeordnet.
  • Zwischen den beiden Führungselemente-Serien 9, 10 ist ein zur Aufnahme eines aus der Gießanlage 2 austretenden Stranges 3 vorgesehener Aufnahmeschacht 11 ausgebildet, welcher durch Ausbildung unterschiedlicher Abstände gegenüberliegender Führungselemente 9, 10 zueinander in Transportrichtung des Stranges 3 zumindest abschnittsweise verjüngt ist und dadurch der Strang 3 dickenreduzierbar ist. Die Führungselemente 9, 10 sind als drehbar gelagerte Rollen ausgeführt.
  • Wie in Fig.1 ersichtlich, können die die oberen und unteren Führungselemente- bzw. Rollen-Serien 9, 10 jeweils wiederum in (Sub-)Serien spezifischer Rollen mit unterschiedlichen Durchmessern und/oder Achsabständen gegliedert sein.
  • Die Führungselemente der oberen Führungselemente-Serie 10 sind selektiv tiefenverstellbar bzw. können an die Führungselemente der unteren Führungselemente-Serie 9 angenähert werden. Eine Verstellung der Führungselemente der oberen Führungselemente-Serie 10 und somit eine Veränderung des lichten Aufnahmequerschnitts 12 der Strangführungsvorrichtung 6 kann z.B. mittels eines hydraulischen Antriebs erfolgen. Eine der gewünschten Strangdicke d entsprechende und zwischen einander gegenüberliegenden oberen und unteren Führungselementen gemessene lichte Aufnahmebreite 12 des Aufnahmeschachts 11 der Strangführungsvorrichtung 6 könnte z.B. von 140 mm auf 110 mm verkleinert werden.
  • Zur Dickenreduzierung des Stranges 3 sind z.B. drei bis acht Führungselemente(-Paare) eines der Kokille 2 zugewandten - aber nicht zwingend an die Kokille 2 anschließenden - ersten Führungssegmentes 16' verstellbar. Alternativ können auch mehrere aneinandergereihte Führungssegmente 16 zur LCR-Dickenreduzierung angewendet werden, die unmittelbar oder mittelbar an die Kokille anschließen.
  • Die Strangdicke d bzw. die lichte Aufnahmebreite 12 ist beliebig einstellbar.
  • Die Verstellung der jeweiligen Führungselemente 9, 10 erfolgt in einer im Wesentlichen orthogonal zur Transportrichtung des Stranges 3 verlaufenden Richtung, wobei sowohl die oberen Führungselemente 10 als auch die unteren Führungselemente 9 verstellbar sein können. Wie in Fig.3 ersichtlich, sind obere Führungselemente 10 an korrespondierenden Stützelementen 17 angelenkt, welche vorzugsweise hydraulisch verstellbar sind.
  • Die Einstellung der Strangdicke d bzw. der lichten Aufnahmebreite 12 erfolgt erfindungsgemäß dynamisch, d.h. während des Gießprozesses bzw. während des kontinuierlichquasistationären Durchgangs des Stranges 3 durch die Strangführungsvorrichtung 6. Bei der dynamischen Einstellung der Strangdicke d wird diese während des Durchgangs eines Stranges 3 durch die Strangführungsvorrichtung 6 mehrmals und beliebig oft verändert.
  • Die Strangdicke d wird mindestens 2 mal pro Gießsequenz bzw. mindestens 1 zusätzliches mal über initiale Strangdicken-Einstellvorgänge während der Angießphase (=die ersten 5-15 Minuten einer Gießsequenz) hinaus variiert, sodass zwischen der am von der Kokille 2 abgewandten Ende 14 der Strangführungsvorrichtung 6 gemessenen Strangdicke d und der ebenfalls am Ende 14 der Strangführungsvorrichtung 6 gemessene) Gießgeschwindigkeit vc in Abhängigkeit der anlagenspezifischen Strangstützlänge L für mehr als 75% der Betriebszeit der Gießanlage (Betriebszeit bezieht sich auf eine Gießsequenz, z.B. während eines Tagesbetriebes bei regulärer Anlagenauslastung), vorzugsweise für mehr als 90% der Betriebszeit, folgende durch Betriebskoeffizienten a, insbesondere durch einen minimalen Betriebskoeffizienten amin und einen maximalen Betriebskoeffizienten amax definierte Ungleichungsbedingungen eingehalten werden: a min * L / d 2 < v c < a max * L / d 2 .
    Figure imgb0003
  • Hierbei beträgt der minimale Betriebskoeffizient amin 2050, vorzugsweise 2400 und der maximale Betriebskoeffizient amax 2850, vorzugsweise 2800.
  • Damit die vorliegenden Ungleichungsbedingungen Gültigkeit haben, ist eine Bezugnahme auf Referenz-Einheiten erforderlich: Die Strangstützlänge L ist hierbei in der Einheit [m], die Strangdicke d in der Einheit [mm] und die Gießgeschwindigkeit vc in der Einheit [m/min] angegeben. Daraus folgt die (als Arbeitshypothese dienende) Einheit [mm2/min] für die Betriebskoeffizienten a.
  • Es sei darauf hingewiesen, dass sich die Angabe der vorangehend angeführten Einheiten auf hypothetische Angaben bezieht und in der Praxis anlagen-, länder- oder sprachspezifisch anders gewählte bzw. messtechnisch ermittelte oder in Rechenprozessen gehandhabte Einheiten auftreten können.
  • Jedenfalls ergeben sich bei Transferierung allfälliger alternativer Einheiten in die Einheiten [m] für die Strangstützlänge L, in die die Einheit [mm] für die Strangdicke d und in die Einheit [m/min] für die Gießgeschwindigkeit vc die erfindungsgemäß angeführten Ungleichungsbedingungen bzw. Betriebskoeffizienten, um erfindungsgemäße Verfahrensbedingungen zu erzielen.
  • Die vorangehende Ungleichung bzw. die erfindungsgemäßen Bedingungen werden für mehr als 60%, vorzugsweise für mehr als 90% der vergossenen Stahlgruppen und Kühlbedingungen eingehalten.
  • Solcherart kann bei betriebsbedingten Absenkungen der Gießgeschwindigkeit vc die Strangdicke d (bis annähernd an die Dicke des Kokillenaustritts) erhöht werden, ohne den Gießprozess zu unterbrechen.
  • Die verstellbaren Führungselemente 9, 10 sind vorzugsweise in einer der Kokille 2 zugewandten vorderen Hälfte, vorzugsweise in einem der Kokille 2 zugewandten vorderen Drittel der Längserstreckung der Strangführungsvorrichtung 6 angeordnet. Jedenfalls erfolgt die erfindungsgemäße dynamische Strangdickenreduzierung in einem Bereich des Stranges 3, in welchem mehr als 20%, vorzugsweise mehr als 50% des Querschnitts des Stranges 3 noch flüssig ist - und das kennzeichnet die LCR-Reduktion im Besonderen. In Fig.4 ist hierzu auf schematische Weise ein Querschnitt eines aktuell in einem Erstarrungsprozess befindlichen Stranges 3 dargestellt, wobei ein zentrischer Bereich 26 des Strangquerschnitts noch flüssig und ein schraffiert dargestellter peripherer Bereich 28 des Strangquerschnitts bereits erstarrt ist. Zwischen dem flüssigen Bereich 26 und dem erstarrten Bereich 28 befindet sich ein intermediärer Bereich 27, in welchem der Strang 3 von teigiger Konsistenz, also weder vollständig flüssig noch ganz fest ist.
  • Es sei angemerkt, dass bei bereits eingangs erwähnten Soft-Reduction-Verfahren gemäß dem Stand der Technik, bei welchen in der Nähe des kokillenfernen Endes der Strangführungsvorrichtung 6 eine geringfügige Stauchung des Stranges 3 erfolgt, diese Stauchung ausschließlich in einem Bereich des Stranges 3 vorgenommen wird, in welchem der Strangquerschnitt durchwegs teigig oder fest ist, d.h. auch in der Strangmitte keinen flüssigen Bereich mehr aufweist.
  • Gemäß einer bevorzugten Ausführungsvariante der Erfindung ist es vorgesehen, dass während des Stranggießens im Falle einer betriebsnotwendigen, für eine Zeitspanne von mehr als (L/vc) - die (Referenz-)Zeitspanne wird also als Quotient aus einer Division, bei welcher die Strangstützlänge L den Dividenden und die Gießgeschwindigkeit vc den Divisor bildet, ermittelt, wobei L in der Einheit[m] und vc in der Einheit [m/min] einsetzbar sind - Minuten andauernden Absenkung der Gießgeschwindigkeit vc um mehr als 5%, vorzugsweise um mehr als 10%, innerhalb von längstens 100 Minuten, vorzugsweise innerhalb von längstens 60 oder von längstens 30 Minuten, besonders bevorzugt bereits nach längstens (2*L/vc) Minuten nach erfolgter Absenkung der Gießgeschwindigkeit vc eine am der Kokille 2 abgewandten Ende 14 der Strangführungsvorrichtung 6 zugewandten Kokillenaustritt gemessene Gießdicke des Stranges 3 erhöht wird, sodass die Ungleichungsbedingungen amin * (L/d2) < vc < amax* (L/d2) (wieder) erfüllt sind.
  • In der Praxis wird durch optional in einer Automatisierungs- bzw. Regelungseinrichtung 20 hinterlegte Erfahrungswerte oder durch Berechnungsmodelle die Erwartung verifiziert, ob die Absenkung der Gießgeschwindigkeit vc über eine jeweils als relevant definierte Zeitspanne, z.B. über mindestens 10, 15 oder 30 Minuten andauern wird, um einen möglichst stabilen Betrieb der Anlage zu gewährleisten.
  • Die dynamische Einstellung der Strangdicke d mittels der Führungselemente 9, 10 der Strangführungsvorrichtung 6 kann auf manuelle Weise erfolgen. Die dynamische Einstellung wird dann bevorzugt von der Betriebsmannschaft in Abhängigkeit der aktuellen Gießgeschwindigkeit eingestellt, sofern sich diese nur fallweise ändert. Fällt die Gießgeschwindigkeit vc aus den erfindungsgemäß definierten Zusammenhängen nach unten oder nähert sich dieser Untergrenze rasch/bedenklich, wird die Betriebsmannschaft durch eine Ausgabeeinrichtung darauf hingewiesen, um die Liquid Core Reduction (LCR) so zu verringern, dass die Strangdicke d ansteigt, und um so den erfindungsgemäßen Zusammenhang bzw. die vorangehend angeführten Ungleichungsbedingungen eindeutig oder mit gutem Sicherheitsabstand zu durch die Betriebskoeffizienten amin und amax definierten Grenzbedingungen wieder zu erreichen.
  • In einer bevorzugten Ausführungsform der dynamischen Strangdickenreduzierung kann diese Funktion auch von einer in Fig.1 schematisch eingezeichneten Automatisierungseinrichtung 20 übernommen werden, insbesondere dann, wenn relativ häufige Dicken- oder Geschwindigkeitsänderungen üblich oder erforderlich wären. Zu diesem Zwecke sind die Führungselemente 9, 10 der Strangführungsvorrichtung 6 durch die Automatisierungseinrichtung 20 entsprechend den vorangehend angeführten erfindungsgemäßen Ungleichungsbedingungen verstellbar. Bei der Automatisierungseinrichtung 20 handelt es sich um eine prozessorgesteuerte Regelungseinrichtung. Die Automatisierungseinrichtung 20 ist in der Lage, eine beliebige Anzahl an Führungselementen 9, 10 und Führungssegmenten 16 selektiv oder im Verbund anzusteuern. Steuer- und Regelungsaktivitäten der Automatisierungseinrichtung 20 können sowohl basierend auf mit dieser in Datenverbindung stehende prozesstechnische Sensoren als auch durch Berechnungen und Simulationen erfolgen. Ein intelligenter Betrieb der Automatisierungseinrichtung 20 kann insbesondere durch Programmlogiken basierend auf in einer Speichereinrichtung abgelegten, anlagenspezifischen Erfahrungswerten und auf Prinzipien des "fuzzy logic" ermöglicht werden.
  • Die Gießgeschwindigkeit vc der Anlage liegt vorzugsweise in einem Bereich von 3,8 bis 7,2 m/min.
  • Um die Kapazität der Anlage auszunützen, wäre es theoretisch auch möglich, die quer zur Strangdicke d gemessene Strangbreite mittels seitlicher Strangführungselemente zu vergrößern oder zu verkleinern. Da das Produktionsprogramm aber in der Regel auf Bestellungen mit fest definierten Produktbreiten beruht und bei Fertigung verschieden breiter Strangchargen logistische Probleme, insbesondere unwirtschaftliche Lagerhaltungskosten entstehen würden, ist das Stellglied "Strangbreite" eher ungeeignet, um ein Durchsatzoptimum zu erzielen.
  • Der Strang 3 wird um 5 bis 40 %, bevorzugt um 5 bis 30 %, besonders bevorzugt um 5 bis 25 % dickenreduziert.
  • Gemäß einer bevorzugten Ausführungsvariante der Erfindung wird der Strang 3 um 5 bis 40 mm, bevorzugt um 5 bis 30 mm, besonders bevorzugt um 10 bis 25 mm dickenreduziert. Im Falle einer Dickenreduktion des Stranges 3 um 15 bis 30 mm ist somit die am Ende 14 der Strangführungsvorrichtung 6 gemessene Strangdicke d um 15 bis 30 mm geringer als an einem der Strangführungsvorrichtung 6 zugewandten Kokillenaustritt.
  • Der Strang 3 kann hierbei auf eine Strangdicke d zwischen 45 und 140 mm, vorzugsweise auf eine Strangdicke d zwischen 75 und 115 mm reduziert werden.
  • In einem bevorzugten Verfahren zur Herstellung von Dickbrammen ist es vorgesehen, dass der Strang 3 beim Kokillenaustritt eine Gießdicke zwischen 180 und 450 mm, vorzugsweise zwischen 200 und 280 mm aufweist.
  • Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsvariante der Erfindung ist es vorgesehen, dass der aus der
  • Strangführungsvorrichtung 6 ausgetretene (d.h. über das Ende 14 der Strangführungsvorrichtung hinausgeführte) Strang 3 im kontinuierlichen Verfahren, d.h. ohne Abtrennung in Brammenstücke, in mindestens einem Walzstich um mindestens 30% pro Walzstich, vorzugsweise um mindestens 50% pro Walzstich dickenreduziert wird.
  • Vorzugsweise sind jedoch mindestens drei Walzstiche vorgesehen.
  • Die Vorwalzstraße 4 umfasst zu diesem Zweck mindestens drei, besonders bevorzugt genau vier Vorwalzgerüste 41, 42, 43, 44.
  • Wie ebenfalls in Fig.2 ersichtlich, ist der Vorwalzstraße 4 eine bereits erwähnte Fertigwalzstraße 5 nachgeordnet, welche vier Fertigwalzgerüste 51, 52, 53, 54 oder fünf Fertigwalzgerüste 51, 52, 53, 54, 55 umfasst, mittels welchen ein aus der Vorwalzstraße 4 austretendes Zwischenband 3' zu einem Endband 3" mit einer Dicke < 1,5 mm, vorzugsweise < 1,2 mm, besonders bevorzugt < 1,0 mm reduzierbar ist.
  • Die Figuren 5-9 zeigen Prozessdiagramme, anhand welcher Gießprozesse unter Einhaltung der erfindungsgemäß vorgeschlagenen Ungleichungsbedingungen veranschaulicht sind.
  • Auf den Ordinaten dieser Diagramme ist die Gießgeschwindigkeit vc in der Einheit [m/min] aufgetragen, während auf der Abszisse die Strangdicke d in der Einheit [mm] aufgetragen ist.
  • Fig.5 beschreibt eine Anlage mit einer Strangstützlänge L=13m, Fig.6 eine Anlage mit einer Strangstützlänge L=17,5m, Fig.7 eine Anlage mit einer Strangstützlänge L=21,5m, Fig.8 eine Anlage mit einer Strangstützlänge L=23m und Fig.9 eine Anlage mit einer Strangstützlänge L=27m.
  • In jedem Diagramm gemäß Fig.5-9 sind vier im Wesentlichen hyperbelförmige Linien 29, 30, 31 und 32 ersichtlich, wobei Linie 29 einem in die erfindungsgemäße Ungleichung einsetzbaren Betriebskoeffizienten a=2050 entspricht, Linie 30 einem Betriebskoeffizienten a=2400, Linie 31 einem Betriebskoeffizienten a=2800 und Linie 32 einem Betriebskoeffizienten a=2850.
  • Somit entsprechen die Linien 29 und 30 Betriebsführungen gemäß den in der Ungleichung a min * L / d 2 < v c < a max * L / d 2
    Figure imgb0004
    angeführten (vorzugsweisen) minimalen Betriebskoeffizienten amin, während die Linien 31 und 32 Betriebsführungen gemäß den (vorzugsweisen) maximalen Betriebskoeffizienten amax entsprechen.
  • Zur besseren grafischen Aufbereitung wurde ein zwischen den beiden (ersten bevorzugten) Betriebskoeffizienten a von 2050 (Linie 29) und 2850 (Linie 32) liegender Bereich mit einer einfachen 45°-Schraffur versehen, während ein zwischen den beiden (zweiten bevorzugten) Betriebskoeffizienten a von 2400 (Linie 30) und 2800 (Linie 31) liegender Bereich mit einer quer bzw. orthogonal zur ersten Schraffur verlaufenden weiteren Schraffur versehen wurde. Der zwischen den (zweiten bevorzugten) Betriebskoeffizienten a von 2400 (Linie 30) und 2800 (Linie 31) verlaufende Bereich ist somit kariert dargestellt und befindet sich innerhalb des von den Linien 29 und 32 begrenzten Gürtels.
  • Aufgrund der bereits dargelegten Problematik der Sumpfspitzenposition des Stranges 3 versteht es sich, dass bei einem Gießprozess eine umso kleinere Gießgeschwindigkeit vc zu wählen ist, je kürzer die Strangstützlänge L einer jeweiligen Anlage ist (eine in Transportrichtung über das Ende 14 der Strangführungsvorrichtung 6 hinauswandernde Sumpfspitze würde zu einem Ausbauchen bzw. sogar Aufplatzen des Stranges 3 führen).
  • Aus den Diagrammen gemäß Fig.5-9 kann herausgelesen werden, in welchem Maße man die Strangdicke d erhöhen kann, falls die Gießgeschwindigkeit vc betriebsbedingt gedrosselt wird.
  • Ganz allgemein können die vorliegenden Diagramme auch herangezogen werden, um jene Strangdicke d zu ermitteln, mit welcher man bei gegebener Strangstützlänge L und Gießgeschwindigkeit vc einen Betrieb der Anlage im Bereich des Durchsatzoptimums ermöglicht.
  • Im Sinne eines ökonomischen Anlagenbetriebs werden bei sämtlichen Strangstützlängen bzw. in sämtlichen Prozessdiagrammen Betriebsführungen nahe an Linie 32, d.i. in sämtlichen Figuren 5-9 die oberste Linie, angestrebt.
  • Es sei angemerkt, dass man sich bei der gießgeschwindigkeitsabhängigen Wahl von Strangdicken d im Bereich der obersten Linie 32 (entspricht einem maximalen Betriebskoeffizienten amax von 2850) zumindest bei speziellen Stahlgüten bereits in einem gießtechnisch kritischen Bereich bewegt. Um also ein Hinauswandern der Sumpfspitze über das Ende 14 der Strangführungsvorrichtung 6 und somit ein Ausbauchen des Stranges 3 mit Sicherheit auszuschließen, empfiehlt sich die Wahl einer Betriebsführung, welche etwas unterhalb der durch Linie 32 bzw. durch den maximalen Betriebskoeffizienten amax von 2850 indiziert ist. Aus diesem Grunde wird eine Betriebsführung nahe von Linie 31, welche einem maximalen Betriebskoeffizienten amax von 2800 entspricht, favorisiert und vorteilhaft auch automationstechnisch realisiert. Eine automatisierte Betriebsführung erfolgt am besten so, dass kein Überschwingen auftritt, z.B. mittels eines dem Regelungstechniker hinreichend bekannten PI-Reglers mit geringem P-Anteil.
  • Rein exemplarisch sei die Anwendung der erfindungsgemäßen Diagramme gemäß Fig.5-9 anhand von Fig.5 gezeigt: Für den Fall, dass eine Anlage mit einer Gießgeschwindigkeit vc = 5 m/min betrieben wird, so ergibt ein Schnittpunkt einer dieser Gießgeschwindigkeit entsprechenden horizontalen Linie 33 mit der dem vorzugsweisen maximalen Betriebskoeffizienten amax von 2800 entsprechenden Linie 31, dass unter Erzielung eines Durchsatzoptimums eine Herstellung von Strängen 3 mit einer Strangdicke von ca. 86 mm möglich ist.
  • Ergibt sich nun aus bereits vorangehend angeführten betriebstechnischen Problemen die Notwendigkeit, dass die Gießgeschwindigkeit vc um 1 m/min (gemäß Fig.5 entlang der vertikalen Linie 34) auf 4 m/min vermindert wird, so ergibt ein Schnittpunkt einer der Gießgeschwindigkeit vc = 4 m/min entsprechenden weiteren horizontalen Linie 35 mit der dem vorzugsweisen maximalen Betriebskoeffizienten amax von 2800 entsprechenden Linie 31, dass eine Herstellung von Strängen 3 mit einer Strangdicke von ca. 96 mm möglich ist. Indem also die lichte Aufnahmebreite 12 des Aufnahmeschachts 11 der Strangführungsvorrichtung 6 durch eine entsprechende hydraulische Verstellung der Führungselemente 9, 10 um 10 mm vergrößert wird, kann die Anlage auch bei gedrosselter Gießgeschwindigkeit vc im Bereich ihres Durchsatzoptimums betrieben werden: Die betrieblich notwendige Drosselung der Gießgeschwindigkeit vc von 5 auf 4 m/min führt damit von 5[m/min]*86[mm]=430[mm*m/min] auf 4[m/min]*96[mm]=384[mm*m/min] breitenspezifischen Volumenstroms. Das ist aber immer noch um 44[mm*m/min], also 13% mehr als der Wert 4[m/min]*86[mm]=344[mm*m/min], der ohne Strangdickenerhöhung realisiert bliebe.
  • Grundsätzlich ergibt sich gemäß der das erfindungsgemäße Verfahren veranschaulichenden Diagramme gemäß Fig.5-9 für jede Gießgeschwindigkeit vc keine fixe Strangdicke d, sondern stets ein korrespondierender Strangdickenbereich (und umgekehrt), unter dem der Gießprozess sinnvoll und erfindungsgemäß führbar ist.
  • In Fig.10 sind mittels Linien 36 und 37 in rein beispielhafter Weise Betriebsführungen eingezeichnet, welche mittels der Automatisierungseinrichtung 20 realisierbar sind.
  • Durch Linie 36 ist eine Mehrpunktregelung veranschaulicht, welche zu einer Zick-Zack-Linie führt.
  • Durch Linie 37 ist eine geradlinige Regelung in einem Gießgeschwindigkeitsbereich zwischen 7 und 4,2 m/min bzw. in einem Strangdickenbereich zwischen 94,5 und 120 mm veranschaulicht.
  • Es sei angemerkt, dass im Sinne einer hohen Betriebsstabilität vorangehend beschriebene Änderungen der Strangdicke d nur bei relevanten Änderungen der Gießgeschwindigkeit vc (z.B. bei Änderungen von vc um mehr als 0,25 m/min) durchgeführt werden und nicht bei jeder geringfügigen Abweichung der Gießgeschwindigkeit vc von einer jeweils gewünschten Ziel-Gießgeschwindigkeit.

Claims (22)

  1. Verfahren zum Stranggießen von Stahl in einer Gießanlage, wobei ein aus einer Kokille (2) austretender Strang (3) im Liquid-Core-Reduction (LCR-) Verfahren mittels einer anschließenden Strangführungsvorrichtung (6) bei flüssigem Querschnittskern des Stranges (3) dickenreduziert wird, wobei der Strang (3) eine zwischen dem Meniskus (13), d.i. der Badspiegel der Kokille (2) und einem von der Kokille (2) abgewandten Ende (14) der Strangführungsvorrichtung (6) gemessene, anlagenspezifische Strangstützlänge (L) mit einer Gießgeschwindigkeit (vc) durchläuft, dadurch gekennzeichnet, dass die Strangdicke (d) mittels verstellbarer Führungselemente (9, 10) der Strangführungsvorrichtung (6) dynamisch eingestellt, d.h. während des Durchgangs des Stranges (3) durch die Strangführungsvorrichtung (6) mehrmals und beliebig oft variiert wird, sodass zwischen der am von der Kokille (2) abgewandten Ende (14) der Strangführungsvorrichtung (6) gemessenen Strangdicke (d) und der Gießgeschwindigkeit (vc) in Abhängigkeit der anlagenspezifischen Strangstützlänge (L) für mehr als 75%, vorzugsweise für mehr als 90% der Betriebszeit der Gießanlage folgende durch Betriebskoeffizienten (a), insbesondere durch einen minimalen Betriebskoeffizienten (amin) und einen maximalen Betriebskoeffizienten (amax) definierte Ungleichungsbedingungen eingehalten werden: a min * L / d 2 < v c < a max * L / d 2 ,
    Figure imgb0005
    wobei der minimale Betriebskoeffizient (amin) 2050, vorzugsweise 2400 beträgt und der maximale Betriebskoeffizient (amax) 2850, vorzugsweise 2800 beträgt und wobei die Strangstützlänge (L) in der Einheit [m], die Strangdicke (d) in der Einheit [mm] und die Gießgeschwindigkeit (vc) in der Einheit [m/min] angegeben sind.
  2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass während des Stranggießens im Falle einer betriebsnotwendigen, für eine Zeitspanne von mehr als (L/vc) Minuten andauernden Absenkung der Gießgeschwindigkeit (vc) um mehr als 5%, vorzugsweise um mehr als 10%, innerhalb von längstens 100 Minuten, vorzugsweise 60 Minuten, vorzugsweise nach längstens (2*L/vc) Minuten nach erfolgter Absenkung der Gießgeschwindigkeit (vc) eine am der Kokille (2) abgewandten Ende (14) der Strangführungsvorrichtung (6) gemessene Gießdicke des Stranges (3) erhöht wird, sodass die Ungleichungsbedingungen amin * (L/d2) < vc < amax*(L/d2) erfüllt sind.
  3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Strangstützlänge (L) in einem Bereich von 9 bis 30 m, vorzugsweise in einem Bereich von 11 bis 23 m liegt.
  4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Gießgeschwindigkeit (vc) in einem Bereich von 3,8 bis 7,2 m/min liegt.
  5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Strang (3) um 5 bis 40 %, bevorzugt um 5 bis 30 %, besonders bevorzugt um 5 bis 25 % dickenreduziert wird.
  6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Strang (3) um 5 bis 40 mm, bevorzugt um 5 bis 30 mm, besonders bevorzugt um 10 bis 25 mm dickenreduziert wird.
  7. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass der Strang (3) auf eine Strangdicke (d) zwischen 45 und 140 mm, vorzugsweise auf eine Strangdicke (d) zwischen 75 und 115 mm reduziert wird.
  8. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass der Strang (3) beim Kokillenaustritt eine Gießdicke zwischen 180 und 450 mm, vorzugsweise zwischen 200 und 280 mm aufweist.
  9. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass die dynamische Einstellung der Strangdicke (d) mittels der Führungselemente (9, 10) der Strangführungsvorrichtung (6) auf manuelle Weise erfolgt.
  10. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass die dynamische Einstellung der Strangdicke (d) mittels der Führungselemente (9, 10) der Strangführungsvorrichtung (6) auf automatisierte Weise erfolgt.
  11. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass der aus der Strangführungsvorrichtung (6) ausgetretene Strang (3) im kontinuierlichen Verfahren, d.h. ohne Abtrennung in Brammenstücke, in mindestens einem Walzstich um mindestens 30% pro Walzstich, vorzugsweise um mindestens 50% pro Walzstich dickenreduziert wird.
  12. Verfahren nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass mehr als ein Walzstich, vorzugsweise mindestens drei Walzstiche vorgesehen sind.
  13. Anlage zur Durchführung eines Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 12, umfassend eine Kokille (2), eine dieser nachgeordnete Strangführungsvorrichtung (6), welche eine Serie an unteren Führungselementen (9) und eine dazu gegenüberliegend angeordnete Serie an oberen Führungselementen (10) aufweist und zwischen den beiden Führungselemente-Serien (9, 10) ein zur Aufnahme eines aus der Kokille (2) austretenden Stranges (3) vorgesehener Aufnahmeschacht (11) ausgebildet ist, wobei die Strangführungsvorrichtung (6) eine vom Strang (3) mit einer Gießgeschwindigkeit (vc) durchlaufbare, zwischen dem Meniskus (13), d.i. der Badspiegel der Kokille (2) und einem von der Kokille (2) abgewandten Ende (14) der Strangführungsvorrichtung (6) gemessene, anlagenspezifische Strangstützlänge (L) aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass zur Dickenreduzierung des Stranges (3) bestimmte Führungselemente (9, 10) verstellbar und dadurch eine lichte Aufnahmebreite (12) des Aufnahmeschachts (11) verkleiner- oder vergrößerbar ist, wobei die Strangdicke (d) bzw. die lichte Aufnahmebreite (12) während des Gießprozesses bzw. während des Durchgangs des Stranges (3) durch die Strangführungsvorrichtung (6) variabel einstellbar ist, sodass zwischen der am von der Kokille (2) abgewandten Ende (14) der Strangführungsvorrichtung (6) gemessenen Strangdicke (d) und der Gießgeschwindigkeit (vc) in Abhängigkeit der anlagenspezifischen Strangstützlänge (L) für mehr als 75%, bevorzugt für mehr als 90% der Betriebszeit der Gießanlage folgende durch Betriebskoeffizienten (a), insbesondere durch einen minimalen Betriebskoeffizienten (amin) und einen maximalen Betriebskoeffizienten (amax) definierte Bedingungen einhaltbar sind: a min * L / d 2 < v c < a max * L / d 2 ,
    Figure imgb0006
    wobei der minimale Betriebskoeffizient (amin) 2050, vorzugsweise 2400 beträgt und der maximale Betriebskoeffizient (amax) 2850, vorzugsweise 2800 beträgt,
    wobei die Strangstützlänge (L) in der Einheit [m], die Strangdicke (d) in der Einheit [mm] und die Gießgeschwindigkeit (vc) in der Einheit [m/min] angebbar sind.
  14. Anlage nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass die Strangstützlänge (L) in einem Bereich von 9 bis 30 m, vorzugsweise in einem Bereich von 11 bis 23 m liegt.
  15. Anlage nach Anspruch 13 oder 14, dadurch gekennzeichnet, dass die lichte Dicke eines der Strangführungsvorrichtung (6) zugewandten Kokillenaustritts zwischen 180 und 400 mm, vorzugsweise zwischen 200 und 280 mm beträgt.
  16. Anlage nach Anspruch einem der Ansprüche 13 bis 15, dadurch gekennzeichnet, dass der Strang (3) mit einer Gießgeschwindigkeit (vc) von 3,8 bis 7,2 m/min durch die Strangführungsvorrichtung (6) transportierbar ist.
  17. Anlage nach einem der Ansprüche 13 bis 16, dadurch gekennzeichnet, dass der Strang (3) durch Veränderung der lichten Aufnahmebreite (12) der Strangführungsvorrichtung (6) um 5 bis 40 mm, bevorzugt um 5 bis 30 mm, besonders bevorzugt um 10 bis 25 mm dickenreduzierbar ist, wobei der Strang (3) vorzugsweise auf eine Strangdicke (d) zwischen 45 und 140 mm, besonders bevorzugt auf eine Strangdicke (d) zwischen 75 und 115 mm reduzierbar ist.
  18. Anlage nach einem der Ansprüche 13 bis 17, dadurch gekennzeichnet, dass die Führungselemente (9, 10) der Strangführungsvorrichtung (6) auf manuelle Weise verstellbar sind.
  19. Anlage nach einem der Ansprüche 13 bis 18, dadurch gekennzeichnet, dass die Führungselemente (9, 10) der Strangführungsvorrichtung (6) durch eine Automatisierungseinrichtung (20) verstellbar sind.
  20. Anlage nach einem der Ansprüche 13 bis 19, dadurch gekennzeichnet, dass der Strangführungsvorrichtung (6) eine Vorwalzstraße (4) mit mindestens einem Vorwalzgerüst (41) nachgeordnet ist, in welcher der über das Ende (14) der Strangführungsvorrichtung (6) hinausgeführte Strang (3) im kontinuierlichen Verfahren, d.h. ohne Abtrennung in Brammenstücke, um mindestens 30%, vorzugsweise um mindestens 50% pro Vorwalzgerüst (41) dickenreduziert wird, wobei die Vorwalzstraße (4) vorzugsweise mindestens drei, besonders bevorzugt genau vier Vorwalzgerüste (41, 42, 43, 44) umfasst.
  21. Anlage nach Anspruch 20, dadurch gekennzeichnet, dass der Vorwalzstraße (4) eine Fertigwalzstraße (5) nachgeordnet ist, welche vier Fertigwalzgerüste (51, 52, 53, 54) oder fünf Fertigwalzgerüste (51, 52, 53, 54, 55) umfasst, mittels welchen ein aus der Vorwalzstraße (4) austretendes Zwischenband (3') zu einem Endband (3") mit einer Dicke < 1,5 mm, vorzugsweise < 1,2 mm, besonders bevorzugt < 1,0 mm reduzierbar ist.
  22. Anlage nach einem der Ansprüche 13 bis 21, dadurch gekennzeichnet, dass die verstellbaren Führungselemente (9, 10) in einer der Kokille (2) zugewandten vorderen Hälfte, vorzugsweise in einem der Kokille (2) zugewandten vorderen Drittel der Längserstreckung der Strangführungsvorrichtung (6) angeordnet sind.
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