EP2441539A1 - Energie- und ausbringungsoptimiertes Verfahren und Anlage zur Erzeugung von Stahlwarmband - Google Patents

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EP2441539A1
EP2441539A1 EP10187209A EP10187209A EP2441539A1 EP 2441539 A1 EP2441539 A1 EP 2441539A1 EP 10187209 A EP10187209 A EP 10187209A EP 10187209 A EP10187209 A EP 10187209A EP 2441539 A1 EP2441539 A1 EP 2441539A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
strand
thickness
casting
rolling
guiding device
Prior art date
Legal status (The legal status 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 status listed.)
Withdrawn
Application number
EP10187209A
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Gerald Hohenbichler
Josef Watzinger
Gerald Eckerstorfer
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 KR1020137012298A priority patent/KR101809112B1/ko
Priority to PCT/EP2011/067623 priority patent/WO2012049107A1/de
Priority to US13/877,429 priority patent/US9289807B2/en
Priority to EP11774009.2A priority patent/EP2627465B1/de
Priority to CN201180049458.0A priority patent/CN103313812B/zh
Priority to RU2013120029/02A priority patent/RU2579721C2/ru
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Withdrawn legal-status Critical Current

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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • 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
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B22—CASTING; POWDER METALLURGY
    • B22D—CASTING OF METALS; CASTING OF OTHER SUBSTANCES BY THE SAME PROCESSES OR DEVICES
    • B22D11/00—Continuous casting of metals, i.e. casting in indefinite lengths
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B22—CASTING; POWDER METALLURGY
    • B22D—CASTING OF METALS; CASTING OF OTHER SUBSTANCES BY THE SAME PROCESSES OR DEVICES
    • B22D11/00—Continuous casting of metals, i.e. casting in indefinite lengths
    • B22D11/04—Continuous casting of metals, i.e. casting in indefinite lengths into open-ended moulds
    • B22D11/041—Continuous casting of metals, i.e. casting in indefinite lengths into open-ended moulds for vertical casting
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
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    • B22D—CASTING OF METALS; CASTING OF OTHER SUBSTANCES BY THE SAME PROCESSES OR DEVICES
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    • B22D11/04—Continuous casting of metals, i.e. casting in indefinite lengths into open-ended moulds
    • B22D11/043—Curved moulds
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    • B22D11/1246—Nozzles; Spray heads
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
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    • B22D11/00—Continuous casting of metals, i.e. casting in indefinite lengths
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    • B22D11/128—Accessories for subsequent treating or working cast stock in situ for removing
    • B22D11/1282—Vertical casting and curving the cast stock to the horizontal
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
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    • 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

Definitions

  • the invention relates to a process for the continuous or semi-continuous production of steel hot strip, which starting from a by a Strand guiding device guided strand is rolled in a roughing mill to an intermediate belt and subsequently in a finishing train to an end belt, according to claim 1 and a corresponding system for carrying out this method according to claim 22nd
  • the beginning of the strand can therefore 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 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.
  • the strand emerging from the mold of the casting plant first passes through a strand guiding device directly following the mold.
  • the strand guiding device also referred to as "strand guiding corset”
  • the support rollers are rotatable about an axis orthogonal to the transport direction of the strand.
  • individual guide elements may also be used as static, e.g. run skid-shaped components.
  • these are arranged on both sides of the strand broad sides, so that the strand is guided by upper and lower guide element series and conveyed to a roughing mill.
  • the strand is supported not only by the strand guiding device, but also by a lower end portion of the mold, which is why the mold could also be regarded as part of the 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 guiding device therefore has a substantially curved over an angular range of 90 ° course.
  • the emerging from the strand guide device strand is reduced in thickness in the roughing mill (HRM, High-Reduction Mill), the resulting intermediate band is heated by means of a heater and rolled finished in a finishing train.
  • HRM roughing mill
  • 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.
  • the steel strips produced are processed, inter alia, for motor vehicles, household appliances and the construction industry.
  • EP 0 415 987 B1 EP 1 469 954 B1 and DE 10 2007 058 709 A1 and WO 2007/086088 A1 known.
  • ESP plant for steel hot strip production of the company Arvedi comprises a subsequent to a continuous caster Vorwalz No with three roughing stands, two band-separating devices, an induction furnace for intermediate heating of the pre-rolled intermediate strip, followed by a finishing train with five finishing stands.
  • the from the pre-rolling emerging end band is cooled in a cooling section and wound by means of three underfloor reels to tape rolls with a weight of up to 32 tons.
  • the underfloor coiler is preceded by a separation device in the form of a high-speed shear.
  • the production capacity of this single-stranded production line is about 2 million tonnes per year (mtpy).
  • 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.
  • liquid sump That inner region of the strand, which is still liquid or from doughy-marshy consistency is hereinafter referred to as liquid sump.
  • 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 therefore corresponds to the solidus temperature of the respective steel grade (typically between 1300 ° C and 1535 ° C.
  • the aim is to increase the capacity of the plant while further optimizing the production of steel hot-rolled strip for a variety of steel grades, cooling parameters and strand thicknesses.
  • the sump tip, d.i. the just still doughy cross-sectional core of the strand conveyed in the strand guide device is always as far as possible from the mold and as close as possible to the end of the strand guide device and thus as close as possible to the entrance to the roughing mill.
  • the casting speed or the volume flow passing through the strand guiding device must not be too great, since in such a case the swamp tip is moved beyond the strand guiding device and thus into the air Inflation and bulging of the strand or the steel warming strap could take place.
  • a process for the continuous or semi-continuous production of steel hot strip, which is rolled starting from a guided through a strand guide strand in a roughing to an intermediate strip and subsequently in a finishing train to an end strip according to the invention is characterized in that cast in a casting strand in the Liquid Core Reduction (LCR) method is reduced by means of the subsequent strand guiding device with liquid cross-sectional core of the strand to a thickness between 85 and 120 mm, preferably to a thickness between 95 and 115 mm, one between the meniscus, ie the pouring of the Casting plant and a strand support length measured at the end of the strand guiding device facing the rough rolling mill is greater than or equal to 17.5 m and wherein a casting speed V C is in a range of 3.8-7 m / min.
  • LCR Liquid Core Reduction
  • the steel strip has a sufficiently hot cross-sectional core during its reduction in thickness in the downstream of the strand guide device Vorwalz No.
  • the strand support length is greater than or equal to 18.5 m, preferably in a range between 18.7 and 23 m, particularly preferably between 20.1 and 23 m.
  • a rough rolling of the strand into an intermediate strip in at least four rolling passes, i. using four roughing stands, preferably in five rolling passes, i. carried out using five roughing stands.
  • the four or five rolling passes taking place in the rough rolling mill take place within a maximum of 80 seconds, preferably within a maximum of 5 seconds.
  • the first rolling pass in the roughing train takes place within a maximum of 7 minutes, preferably within not more than 6.2 minutes, from the start of solidification of the liquid extruded steel present in the casting installation.
  • the first pass in the roughing mill takes place within a maximum of 5.8 minutes, even at casting speeds in the region of 4 m / min.
  • a reduction of the thickness of the strand by 35-60%, preferably by 40-55% takes place in the roughing mill per rolling pass.
  • a temperature loss rate of the intermediate strip emerging from the rough rolling mill is below a maximum of 3 K / m, preferably below a maximum of 2.5 K / m. It would also be conceivable to realize temperature loss rates ⁇ 2 K / m. Such a temperature loss rate is achieved by heat radiation and / or convection from the intermediate belt and can be controlled by an appropriate choice of thermal boundary conditions (covers, tunnels, cold air, humidity, ...) and transport speed or mass flow.
  • heating of the intermediate strip leaked from the roughing train by means of an inductive heating device, preferably in the transverse field heating method, starting at a temperature above 770 ° C, preferably above 820 ° C to a temperature of at least 1110 ° C, preferably to a temperature above 1170 ° C.
  • the heating of the intermediate band takes place within a time period of 4 to 25 seconds, preferably within a period of 5 to 13 seconds.
  • the time interval between the first pass and the inlet to the heating device does not exceed 105 seconds for intermediate strip thicknesses of 5-10 mm, preferably not longer than 70 seconds.
  • a finish rolling of the heated intermediate strip in the finishing train in four rolling passes, i. using four finishing stands or in five rolling passes, i. using five finishing stands to an end strip with a thickness of ⁇ 1.5 mm, preferably ⁇ 1.2 mm.
  • rolling to final thicknesses of ⁇ 1 mm is also possible.
  • the rolling passes carried out within the finishing train through the five or four finishing mills take place within a maximum period of 16 seconds, preferably within a maximum period of 8 seconds.
  • the extruded from the mold and entering the strand guide device strand has a strand thickness between 105 and 130 mm, preferably a strand thickness between 115 and 125 mm.
  • LCR- liquid core reduction
  • the strand thickness quasi-static i. shortly after the start of pouring or the casting of a casting sequence, as soon as the "leading strand area", referred to as the "strand head”, has passed the guide elements intended for reducing the thickness, it is set once.
  • the strand thickness may be dynamically adjustable, i. is arbitrarily variable during the casting process or during the passage of the strand through the strand guiding device.
  • the dynamic setting is then preferably set by the operating team depending on the steel grade and the actual casting speed, if this changes only on a case-by-case basis.
  • the LCR thickness reduction is between 0 and 30 mm, preferably between 3 and 20 mm.
  • this function can also be taken over by an automated device, in particular if very frequent thickness or Speed changes would be common or required.
  • Corridor areas are specified for the speed factor K, within which a casting operation can be carried out efficiently and meaningfully.
  • a coolant preferably water
  • the application of the coolant to the strand takes place by means of an injection device, which can comprise any desired number of spray nozzles.
  • influencing factors for the speed of the strand cooling are the design of the guide elements or strand support rollers of Strand guiding device (internal or shell-cooled strand support rollers), the arrangement of the support rollers, in particular the ratio of the support roller diameter to the distance between adjacent support rollers, the spray character of the nozzles and the coolant or water temperature.
  • a specific speed factor K takes place in particular as a function of the steel grade or the cooling characteristic of the strand.
  • a speed factor K lying in the upper region of a corridor region proposed according to the invention can be used, while for slower steel grades a velocity factor K lying in the middle or lower region of a corridor region proposed according to the invention is used.
  • the detailed / refined choice of the speed factor is in addition to the strand support length in particular the carbon content of the cast steels, their solidification or conversion characteristics, their strength or ductility properties, etc. dependent.
  • An operational management according to the inventively proposed speed factors K allows optimal utilization of the casting heat contained in the strand for the subsequent rolling process and an optimization of the material throughput and thus a productivity advantage (with operational decrease of the casting speed, the strand thickness can be increased and thereby the material throughput can be increased).
  • Claim 22 is directed to a system for carrying out the method according to the invention for the continuous or semi-continuous production of steel strip, comprising a casting machine with a mold, a subordinate strand guiding device, a downstream Vorwalz Sounds, one of these downstream, inductive heating and one of these downstream finishing train, said the strand guiding device has a lower series of guide elements and a parallel or converging arranged upper series of guide elements and formed between the two guide element series for receiving the strand emerging from the casting strand receiving shaft, which by forming different distances between opposing guide elements to each other in the transport direction the strand is at least partially tapered and thus the strand is thickness reducible.
  • the receiving shaft has, at its end facing the rough rolling line, a receiving width between 85 and 120 mm, preferably between 95 and 115 mm, corresponding to the strand thickness of the strand, wherein an end of the receiving shaft facing between the casting level of the casting plant and that of the roughing line the strand guiding device measured strand support length is greater than or equal to 17.5 m and wherein a control device is provided, by means of which the casting speed v c of the strand 3 in a range between 3.8 - 7 m / min is durable.
  • the clear receiving width of the receiving shaft at its input of the casting line input range between 105 and 130 mm, preferably between 115 and 125 mm.
  • the strand support length is greater than or equal to 18.5 m, preferably in a range between 18.7 and 23 m, particularly preferably between 20.1 and 23 m.
  • the roughing mill comprises four or five roughing stands.
  • a thermal cover is provided between the end of the receiving shaft and the strand guide device and an inlet region of the roughing, at least partially surrounds a conveyor device provided for transporting the strand and thus a cooling of the strand delayed.
  • the heating device as an inductive transverse field heating furnace is formed, by means of which the strand, starting at a temperature above 770 ° C, preferably above 820 ° C to a temperature of at least 1110 ° C, preferably to a temperature of above 1170 ° C can be heated.
  • the finishing train comprises four or five finishing mills, by means of which an intermediate strip emerging from the roughing train can be reduced to an end strip with a thickness ⁇ 1.5 mm, preferably ⁇ 1.2 mm.
  • the finishing mills are arranged at intervals of ⁇ 7 m, preferably at intervals of ⁇ 5 m to each other, wherein the distances between the working roll axes of the finishing mills are measured.
  • certain guide elements are adjustable to reduce the thickness of the strand and thereby a clear receiving width of the receiving shaft is reduced or increased, the strand thickness or the clear receiving width depending on the material of the strand and / or the casting speed is adjustable.
  • the adjustable guide elements are arranged in a front half facing the mold, preferably in a front quarter of the longitudinal extension of the strand guide device facing the mold.
  • a work roll axis of a first roughing stand next to the strand guide device of the roughing mill is not more than 7 m, preferably not more than 5 m the end of the strand guiding device is arranged.
  • an inlet end facing the pre-rolling line Heating device is arranged a maximum of 25 m, preferably not more than 19 m after the work roll axis of the roughing stand nearest the heater.
  • Fig.1 shows schematically a plant 1, by means of which a method according to the invention for the continuous or semi-continuous production of steel hot strip is feasible.
  • the mold 2 is preceded by a pan 35, which feeds a distributor 36 with liquid steel via a ceramic inlet nozzle.
  • the distributor 36 subsequently charges the mold 2, to which a strand guiding device 6 adjoins.
  • a rough rolling 4 which may consist of a - as here - or of several scaffolds and in which the strand 3 is rolled to an intermediate thickness.
  • a rough rolling 4 which may consist of a - as here - or of several scaffolds and in which the strand 3 is rolled to an intermediate thickness.
  • the transformation of cast structures into fine-grained rolling structures takes place.
  • Annex 1 also includes a series of in Fig.1 not shown components such as Descaling devices 37, 38 and in Fig.1 Separation devices, not shown, which essentially correspond to the prior art and therefore on which Place not discussed.
  • the severing devices for example in the form of high-speed shears, can be arranged at any position of the plant 1, in particular between the rough rolling mill 4 and the finishing train 5 and / or in a downstream region of the finishing train 5.
  • 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.
  • the intermediate band 3 ' is brought relatively uniformly over the cross section to a desired inlet temperature for the inlet to the finishing train 5, wherein the inlet temperature usually depending on the steel grade and subsequent rolling in the finishing train 5 between 1000 ° C and 1200 ° C is.
  • a strand support length L measured between the meniscus 13, ie the casting level of the casting plant 2 and one of the rough rolling line 4, 14 is measured to be greater than or equal to 17.5 m, preferably greater than or equal to 17.5.
  • the strand support length L is greater than or equal to 18.5 m, preferably the strand support length L is in a range between 18.7 (even better 20.1) and 23 m.
  • a casting speed v c of the strand 3 measured during stationary continuous operation of the system is in a range of 3.8-7 m / min.
  • the strand support length L is in this case between the meniscus 13 of the mold or the caster 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 measured (considered in a side view of Appendix 1 to the Axes of the roles parallel viewing direction according to Fig.1 ).
  • 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.2 a concentric to the strand support length L auxiliary dimension line L 'located.
  • the four or five rolling passes taking place in the rough rolling mill 4 take place within a maximum of 80 seconds, preferably within a maximum of 5 seconds.
  • the first rolling pass in the rough rolling mill 4 takes place within a maximum of 7 minutes, preferably within a maximum of 6.2 minutes, from the start of solidification of the liquid extruded steel present in the casting installation 2. Ideally, the first rolling pass in the roughing mill 4 takes place within a maximum of 5.8 minutes, even at casting speeds in the region of 4 m / min.
  • 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 belt, at least in sections.
  • a conveying device provided for transporting the strand 3, usually designed as a roller belt, at least in sections.
  • the end band 3 "is clamped between driving rollers 38, which also guide the end band 'and keep it under tension.
  • the thermal cover can surround the conveying device from above and / or from below and / or laterally.
  • the first roughing stand 4 1 next to the strand guiding device 6 is at most 6 m, preferably at most 5, ideally at most 4 m after the end 14 of the roughing mill Strand guiding device 6 is arranged.
  • the abovementioned distances are in each case measured from the center of the first roughing stand 4 1 or from the work roll axis thereof.
  • a cooling rate is achieved by heat radiation and / or - convection from the intermediate band and is by an appropriate choice of thermal boundary conditions (covers, tunnels, cold air, humidity, etc.) and Transport speed or mass flow controllable.
  • the heating of the intermediate strip 3 'takes place within a period of 4 to 25 seconds, preferably within a period of 5 to 13 seconds.
  • a strand 3 which is 100 mm thick when it leaves the casting plant 2 or enters the strand guiding device 6, which in the rough rolling mill 4 becomes an intermediate strip 3 'with a thickness of 7 mm is reduced after 360 seconds at the latest, preferably after 340 seconds at the latest from the casting plant 2 is introduced into the inductive heating device 7 and that at exit from the casting plant 2 or when entering the strand guiding device 6 115 mm thick strand third which is reduced in the pre-rolling line 4 to an intermediate strip 3 'with a thickness of 7.8 mm, at the latest after 480 seconds, preferably after 460 seconds from the exit from the caster 2 into the inductive heating device 7 is introduced.
  • a finish rolling of the heated intermediate strip 3 'in the finishing train 5 is preferably carried out in four rolling passes, ie using four finishing stands 5 1 , 5 2 , 5 3 , 5 4 or in five rolling passes, ie using five finishing stands 5 1 , 5 second , 5 3 , 5 4 , 5 5 to an end band 3 '' with a thickness of ⁇ 1.5 mm, preferably ⁇ 1.2 mm.
  • rolling to final thicknesses of ⁇ 1 mm is also possible.
  • the finish rolling stands 5 1 , 5 2 , 5 3 , 5 4 , 5 5 are arranged at intervals of ⁇ 7 m, preferably at intervals of ⁇ 5 m to each other (measured between the Work roll axes of the finishing stands 5 1, 5 2, 5 3, 5 4, 5 5).
  • the end strip 3 " is cooled to a reeling temperature between 500 ° C. and 750 ° C., preferably to 550 ° C. and 650 ° C., and wound up into a bundle 3 of the strand 3 in a direction transverse to the transport direction 15 and a ready reeling of the endless track 3 ', which is free on the rolling line side, as an alternative to coiling, a deflection and stacking of the end strip 3 "would also be possible.
  • Fig.2 includes the Strand guiding device 6 more for the passage of the strand 3 predetermined 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 at least partially tapered by forming different distances between opposing guide elements 9, 10 in the transport direction of the strand 3 and thereby the strand 3 thickness reducible.
  • the guide elements 9, 10 are designed as rotatably mounted rollers.
  • 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 115 mm to a range between 90 and 105 mm.
  • the thickness of the strand for example, 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 light receiving width 12 can be set as a function of the material of the strand 3 and / or as a function of the casting speed.
  • the adjustable guide elements 9, 10 are preferably arranged in a front half of the casting installation 2, preferably in a front quarter of the longitudinal extension of the strand guiding device 6 facing the casting installation 2.
  • the setting of the strand thickness d or the clear receiving width 12 can be quasi-static, ie once, shortly after casting start, as soon as one of the Vorwalz Sounds 4 facing head portion of the cast strand 3 reaches the end of the strand guide device 6 or has passed the LCR guide elements, or dynamically, ie during the casting process or during the continuous quasi-stationary passage of the strand 3 by the strand guiding device 6.
  • this is during the passage of a strand 3 through the Strand guiding device 6 as often as desired, using a below based on Figure 6 explained relationship as a guideline, changed.
  • Figure 4 shows a process diagram for illustrating the manufacturing method according to the invention. Based on this Representation can be seen, why according to the invention desired high production capacities in generic systems for the production of steel hot strip only when adhering to proposed G cardparameter, namely compared to known methods comparatively large strand thicknesses and large metallurgical or Strand support lengths L can be achieved.
  • the lines 20a and 20b correspond to a strand support length L of 15.2 m, wherein line 20a is based on a different material-specific (global) solidification factor k than line 20b, and these two related lines therefore differ from one another.
  • the solidification factor k has the unit [mm / ⁇ min] and is between 24-27 mm / ⁇ min, preferably between 25 and 26 mm / ⁇ min, for materially relevant steel grades.
  • the lines 21a and 21b correspond to a strand support length L of 17.5 m, the lines 21a and 21b analogous to the Lines 20a and 20b, in turn, a different solidification factor k is based.
  • Lines 22a and 22b correspond to a preferred strand support length L of 18.5 m according to the invention and again differ only in terms of a specific solidification factor k.
  • Lines 23a and 23b correspond to a strand support length L of 20 m which is particularly preferred according to the invention and in turn differ with regard to a specific solidification factor k.
  • the lines 24a and 24b correspond to a particularly preferred strand support length L of 21.6 m according to the invention and also differ with respect to a specific solidification factor k.
  • results for a strand support length L of about 22m in the embodiment according to Figure 4 traced by lines 24a, 24b, which, however, each correspond to an exact strand support length L of 21.6
  • a useful casting speed range of 4.2-6.5 m / min when casting a strand thickness of 96-117.5 mm for example, results for a strand support length L of about 22m (in the embodiment according to Figure 4 traced by lines 24a, 24b, which, however, each correspond to an exact strand support length L of 21.6), a useful casting speed range of 4.2-6.5 m / min when casting a strand thickness of 96-117.5 mm.
  • Figure 5 shows a diagram illustrating the annual throughput (line 25), the casting speed (line 26) and the width-specific volume flow (line 27) as a function of the plotted on the abscissa strand thickness (at a strand width of 1880 mm).
  • the following information relates to a steady-state continuous operation of the plant, which in the present context operating phases are understood with a period of> 10 minutes, during which the casting speed v c (in contrast to, for example, a Ang manphase) remains substantially constant.
  • the choice of the speed factor K in addition to the strand support length L in particular depends on the C content of the cast steels or on their cooling characteristics.
  • Fast-setting steel grades allow the system to operate at relatively high casting speeds v c , while lower casting speeds v c are to be selected for slower-setting steel grades in order to prevent bulging and bursting of the strand in the area of the swamp tip.
  • the following tables refer to strands cast steel grades that are "hard” to cool, ie fast solidify and the "medium hard” to cool, ie solidify a little slower.
  • Corridor areas are specified for the speed factor K, within which a casting operation can be carried out efficiently and meaningfully.
  • a strand support length-specific corridor area is limited in each case by a speed factor K_upperLimit and a speed factor K_lowerLimit according to the following tables.
  • the choice of the speed factor K is dependent on the strand support length L and on the steel grade, in particular the carbon content of the cast steels, their solidification or conversion characteristics, their strength or ductility properties and others Material characteristics depends.
  • a coolant preferably water
  • the application of the coolant to the strand 3 takes place by means of an injection device, not shown, which comprises any number of spray nozzles arranged in any desired configurations (for example behind and / or next to and / or between the guide elements 9, 10).
  • substantially the same construction and boundary conditions of the sprayer and the strand guide device 6 could be about 3 liters to achieve a hard cooling 3 to 4 liters to realize a medium-hard cooling 2 to 3 liters and to realize a soft cooling 1, up to 2 liters of coolant be applied per kg of extruded steel.
  • L max is also an extrapolation to the above-mentioned Corridor areas possible.
  • a speed factor K with a strand support length L of 17.5 m from a corridor range of 39600 to 46500 and a strand support length L of 21.5 m from a corridor range of 48300 to 57200 and at a strand support length L of 23 m from a corridor range of 52100 to 61900.
  • Figure 6 shows a diagram with corresponding to the above-mentioned speed factors K curves 28-33.
  • the strand thickness d (measured at the end of the strand guiding device 6 or when entering the rough rolling mill 4) is plotted in the unit [mm], the ordinate represents the casting speed in the unit [m / min].
  • characteristic curve 28 corresponds to a speed factor K of 48900 and curve 31 to a speed factor K of 60300.
  • the characteristic curves 28 and 31 thus correspond to rapidly solidifying steel grades which allow a high casting speed and heat dissipation in compliance with standardized quality criteria.
  • the grades 32 and 33 corresponding steel grades are not so "hard” due to their slower solidification, i. not as quickly coolable as a grade 31 corresponding steel grade.
  • the grades 29 and 30 corresponding steel grades are not as cool as a corresponding characteristic 28 steel grade.
  • the cooling speed determines significantly the position of the sump tip within the strand 3. Above the steel-grade specific curves 28-31 lying casting speed ranges are to be avoided in order to prevent bulging and bursting of the strand 3 in the area of the sump tip. In other words, the Characteristics 28-31 Limit casting speed curves for various types of steel.
  • the casting speed v c is reduced to 5 m / min for operational reasons, the strand thickness d would have to be raised to approximately 110 mm in accordance with arrow 31 "in order to keep the sump tip of the strand 3 on To keep the end of the strand guide device 6 and to ensure optimum utilization of the casting heat for subsequent rolling process.
  • the strand thickness d must be correspondingly reduced.
  • these may be, for example, irregularities in the area of the slide or mold, in particular at the bath level of the mold or deviations in the line temperature from predetermined values, detected by sensors.
  • a change in the strand thickness d can be effected by a previously described dynamic LCR thickness reduction by means of the LCR guide segment 16 '.
  • the operating team is notified by an output device in order to reduce the liquid core reduction (LCR) so that the strand thickness d increases, and so the context of the invention or a respective Corridor area to reach again.
  • LCR liquid core reduction
  • a corresponding target casting speed v c can be selected or, starting from a desired casting speed v c the strand thickness d be varied accordingly.
  • the strand thickness d can be increased as the casting speed v c decreases, thereby increasing the material throughput and thus optimizing it.

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Abstract

Bei einem Verfahren zur kontinuierlichen oder semikontinuierlichen Herstellung von Stahlwarmband, welches ausgehend von einem durch eine Strangführungsvorrichtung (6) geführten Strang (3) in einer vorzugsweise mindestens viergerüstigen Vorwalzstraße (4) zu einem Zwischenband (3') und in weiterer Folge in einer Fertigwalzstraße (5) zu einem Endband (3") gewalzt wird, ist erfindungsgemäß vorgesehen, dass ein in einer Kokille (2) gegossener Strang (3) im Liquid-Core-Reduction (LCR-) Verfahren mittels der anschließenden Strangführungsvorrichtung auf eine Dicke zwischen 85 und 120 mm, vorzugsweise auf eine Dicke zwischen 95 und 115 mm reduziert wird, wobei eine zwischen dem Meniskus (13), d.i. der Badspiegel der Kokille (2) und einem der Vorwalzstraße (4) zugewandten Ende (14) der Strangführungsvorrichtung (6) gemessene Strangstützlänge (L) größer oder gleich 17,5 m ist und wobei eine Gießgeschwindigkeit (vc) in einem Bereich von 3,8 - 7 m/min liegt. Unter Einsatz der erfindungsgemäßen Gießparameter wird einerseits eine hohe Fertigungsgüte gewährleistet, andererseits werden außerordentlich hohe
Fertigungskapazitäten erzielt.

Description

    Technisches Gebiet
  • Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur kontinuierlichen oder semikontinuierlichen Herstellung von Stahlwarmband, welches ausgehend von einem durch eine
    Strangführungsvorrichtung geführten Strang in einer Vorwalzstraße zu einem Zwischenband und in weiterer Folge in einer Fertigwalzstraße zu einem Endband gewalzt wird, gemäß Anspruch 1 sowie eine dazu korrespondierende Anlage zur Durchführung dieses Verfahrens gemäß Anspruch 22.
  • Man spricht von kontinuierlicher Herstellung oder "Endloswalzen", wenn eine Gießanlage so mit einer Walzanlage verbunden ist, dass der in einer Kokille der Gießanlage gegossene Strang direkt - ohne Abtrennung vom gerade gegossenen Strangteil und ohne Zwischenlagerung - in eine 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 existiert. Man spricht auch von direkt gekoppeltem Betrieb oder Endlos-Betrieb der Gieß- und Walzanlage.
  • Beim der semikontinuierlichen Herstellung bzw. "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.
  • Der aus der Kokille der Gießanlage austretende Strang durchläuft zunächst eine unmittelbar an die Kokille anschließende Strangführungsvorrichtung. Die auch als "Strangführungskorsett" bezeichnete Strangführungsvorrichtung umfasst mehrere (üblicherweise drei bis sechs) 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 können einzelne Führungselemente auch als statische, z.B. kufenförmige Bauteile ausgeführt sein.
  • Unabhängig von der konkreten Ausführung der Führungselemente sind diese beiderseits der Strangbreitseiten angeordnet, sodass der Strang durch obere und untere Führungselemente-Serien geführt und zu einer Vorwalzstraße befördert 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 Strangführungsvorrichtung ansehen könnte.
  • 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 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.
  • Der aus der Strangführungsvorrichtung austretende Strang wird in der Vorwalzstraße (HRM, High-Reduction Mill) dickenreduziert, das dabei entstehende Zwischenband wird mittels einer Heizeinrichtung erwärmt und in einer Fertigwalzstraße fertig gewalzt. 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 Massedurchsatz 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.
    • Stand der Technik
  • Aus dem Stand der Technik ist das kontinuierliche und semikontinuierliche Herstellen von Stahlwarmbändern bereits bekannt. Aufgrund der Kopplung von Gießanlage und Walzanlage stellt die Beherrschung sämtlicher Anlagenparameter eine hohe prozesstechnische Anforderung dar. Modifikationen beim Gieß-und Walzprozess, insbesondere durch Änderung der Gießgeschwindigkeit in Kombination mit der Strangdicke sowie eines werkstoffspezifischen und über eine Abkühlung aussteuerbaren Erstarrungskoeffizienten haben eine beträchtliche Auswirkung auf die Fertigungsgüte und Energieeffizienz der Anlage.
  • Gattungsgemäße Verfahren bzw. Anlagen sind z.B. aus EP 0 415 987 B1 , EP 1 469 954 B1 und DE 10 2007 058 709 A1 und WO 2007/086088 A1 bekannt.
  • Bedeutende Fortschritte in der Warmwalztechnik wurden insbesondere von der Acciaieria Arvedi S.p.A. erzielt, welche ein auf der ISP-Technologie (In-line Strip Production) basierendes Dünnbrammen-Endlosverfahren unter dem Namen Arvedi ESP (Endless Strip Production) entwickelt hat.
  • Bei diesem ESP-Verfahren werden der Guss- und der Walzvorgang in besonders vorteilhafter Weise miteinander verbunden, sodass ein nachfolgendes Kaltwalzen für viele Stahlwarmbandgüten nicht mehr erforderlich ist. Bei solchen Stahlwarmbandgüten, bei welchen ein nachfolgendes Kaltwalzen weiterhin erforderlich ist, kann die Anzahl der Walzgerüste gegenüber konventionellen Walzwerken reduziert werden.
  • Eine z.B. in der Rolling & Processing Conference '08 (September) veröffentlichte und in Cremona, Italien installierte ESP-Anlage zur Stahlwarmbanderzeugung der Fa. Arvedi umfasst eine an eine Stranggießanlage anschließende Vorwalzstraße mit drei Vorwalzgerüsten, zwei Band-Abtrennvorrichtungen, einen Induktionsofen zur Zwischenerwärmung des vorgewalzten Zwischenbandes, gefolgt von einer Fertigwalzstraße mit fünf Fertigwalzgerüsten. Das aus der Vorwalzstraße austretende Endband wird in einer Kühlstrecke gekühlt und mittels dreier Unterflurhaspeln zu Bandrollen mit einem Gewicht von bis zu 32 Tonnen aufgewickelt. Den Unterflurhaspeln ist eine Abtrennvorrichtung in Form einer Schnellschere vorgelagert. Abhängig von den Stahlsorten und der Stärke des gewalzten Stahlbands liegt die Produktionskapazität dieser einsträngigen Produktionslinie bei etwa 2 Millionen Tonnen pro Jahr (mtpy).
  • Als nachteilig erweist sich insbesondere eine zu kurze Strangstützlänge von 17 m, das ist jener genauer als "metallurgische Länge" bezeichneter Abstand zwischen dem Ausgussbereich der Kokille, genau gesagt zwischen dem als "Meniskus" bezeichneten Badspiegel des flüssigen Stahls und dem der Vorwalzstraße zugewandten Ende der
    Strangführungsvorrichtung.
  • 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 teigig-sumpfiger 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 entspricht daher der Solidustemperatur der jeweiligen Stahlsorte (typischerweise zwischen 1300 °C und 1535°C.
  • Das Walzen eines komplett durcherstarrten bzw. kühleren Gießstranges erfordert einen wesentlich höheren Energieaufwand als das Walzen eines Gießstranges mit heißem Querschnittskern.
  • Für Volumenströme unterhalb von 380-400 mm*m/min fand bisher im ISP- oder ESP-Verfahren lediglich eine diskontinuierliche Herstellung ("batch-Betrieb") statt.
  • Aus dem Stand der Technik bekannte CSP (Compact Strip Production) Verfahren arbeiten bei Strangdicken von 45-65 mm ebenfalls mit Volumenströmen unterhalb von ca. 400 mm*m/min unter Einsatz eines Rollenherdofens mit einer Länge von 250 m und mehr, wobei ausschließlich eine diskontinuierliche Herstellung ("batch-Betrieb") oder eine semikontinuierliche Herstellung stattfindet. Bei letzterer werden 3-6 abgetrennte (nicht mehr mit der Gießanlage bzw. Kokille verbundene) Stränge bzw. Brammen endlos verwalzt.
  • In der EP 0 889 762 B1 wird zum endlosen Gießen und Walzen von Warmband ein Volumenstrom > 0,487 mm2/min (umgerechnet auf die eingangs erwähnte gebräuchliche Einheit: >487 mm*m/min) vorgeschlagen. Ein Gießen mit solch hohem Volumenstrom bei verhältnismäßig geringer Strangdicke erweist sich jedoch für viele Stahlsorten als zu schnell, um eine hinreichende Fertigungsqualität gewährleisten zu können.
    • Darstellung der Erfindung
  • Im Zuge zunehmenden Kosten- und Fertigungsdruckes wird eine Kapazitätssteigerung der Anlage bei gleichzeitiger weiterer Optimierung der Fertigung von Stahlwarmband für eine Vielzahl an Stahlgüten, Kühlparametern und Strangdicken angestrebt.
  • Auch die Energieeffizienz gattungsgemäßer Anlagen zur Herstellung von Stahlwarmband soll gesteigert und dadurch 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 teigigflüssige Querschnittskern des in der Strangführungsvorrichtung transportierten Stranges sich stets möglichst fernab der Kokille und möglichst nahe am Ende der Strangführungsvorrichtung und somit möglichst nahe am Eintritt in die Vorwalzstraße befindet.
  • Bei dieser Aufgabe ist zu berücksichtigen, dass sich in Abhängigkeit eines materialspezifischen Erstarrungsfaktors und einer jeweils eingestellten Strangdicke die Gießgeschwindigkeit bzw. der die Strangführungsvorrichtung passierende Volumenstrom auch nicht zu groß sein dürfen, da in solchem Falle ein Hinausverlagern der Sumpfspitze über die Strangführungsvorrichtung hinaus und somit ein Aufblasen und Ausbauchen des Stranges bzw. des Stahlwarmbandes zu stattfinden könnte.
  • Die genannten Aufgaben werden durch ein Verfahren mit den Merkmalen des Anspruchs 1 und eine Anlage mit den Merkmalen des Anspruchs 22 gelöst.
  • Ein Verfahren zur kontinuierlichen oder semikontinuierlichen Herstellung von Stahlwarmband, welches ausgehend von einem durch eine Strangführungsvorrichtung geführten Strang in einer Vorwalzstraße zu einem Zwischenband und in weiterer Folge in einer Fertigwalzstraße zu einem Endband gewalzt wird ist erfindungsgemäß dadurch gekennzeichnet, dass ein in einer Gießanlage gegossener Strang im Liquid-Core-Reduction (LCR-) Verfahren mittels der anschließenden Strangführungsvorrichtung bei flüssigem Querschnittskern des Stranges auf eine Dicke zwischen 85 und 120 mm, vorzugsweise auf eine Dicke zwischen 95 und 115 mm reduziert wird, wobei eine zwischen dem Meniskus, d.i. der Gießspiegel der Gießanlage und einem der Vorwalzstraße zugewandten Ende der Strangführungsvorrichtung gemessene Strangstützlänge größer oder gleich 17,5 m ist und wobei eine Gießgeschwindigkeit VC in einem Bereich von 3,8 - 7 m/min liegt.
  • Durch Einsatz dieser erfindungsgemäßen Gießparameter wird einerseits eine hohe Fertigungsgüte gewährleistet, indem die Sumpfspitze des Stranges unabhängig von jeweiligen materialgüteabhängigen Maximalgießgeschwindigkeiten immer bis nahe an das Ende der Strangführungsvorrichtung heranreicht, andererseits wird eine außerordentlich hohe
    Fertigungskapazität erzielt.
  • Das Stahlband weist während seiner Dickenreduzierung in der der Strangführungsvorrichtung nachgelagerten Vorwalzstraße einen ausreichend heißen Querschnittskern auf, um mit relativ geringem Energieaufwand gewalzt zu werden.
  • Der Energieaufwand beim Walzen von Stahlwarmband wird somit wesentlich verringert und die Effizienz gattungsgemäßer Anlagen gesteigert.
  • Berechnungen haben ergeben, dass bei Einsatz
    erfindungsgemäßer Gießparameter bei Strängen zw. 1400 und 1850 mm Breite eine Fertigungskapazität von mehr als 3 Millionen Tonnen pro Jahr (mtpy) möglich sind, was gegenüber Anlagen bzw. Verfahren gemäß dem Stand der Technik eine große Steigerung bedeutet und eine deutlich wirtschaftlichere Fertigung von Stahlwarmband ermöglicht, jedoch ohne Qualitätseinbußen zu riskieren. Mittels eines erfindungsgemäßen Verfahrens sind auch Stahlgüten verarbeitbar, welche sich für einen kontinuierlichen bzw. endlosen Herstellungsprozess lt. bis dato herrschender Fachmeinung gar nicht geeignet haben.
  • Um das erfindungsgemäße Verfahren weiter zu optimieren, wurden durch Berechnungen und Versuchsanordnungen spezielle Verfahrensparameter ermittelt, welche hinsichtlich Fertigungsqualität und Energieeffizienz einen beutenden Fortschritt in der Herstellung von Stahlwarmband ermöglichen.
  • Gemäß einer bevorzugten Ausführungsvariante der Erfindung ist es etwa vorgesehen, dass Stränge mit unterschiedlichen Strangdicken in Abhängigkeit folgender Gießgeschwindigkeiten gegossen werden:
    • bei Gießgeschwindigkeiten zwischen 3,8 und 5,0 m/min mit 100 - 120 mm Strangdicke, vorzugsweise mit 110 bis 120 mm Strangdicke,
    • bei Gießgeschwindigkeiten zwischen 5,0 und 5,9 m/min mit 85
    • 110 mm Strangdicke, vorzugsweise mit 95 bis 110 mm Strangdicke,
    • bei Gießgeschwindigkeiten größer oder gleich 5,9 m/min mit maximal 102 mm Strangdicke.
  • Durch eine solche Einstellung entsprechender Strangdicken in Abhängigkeit jeweiliger (stahlspezifischer) maximaler Gießgeschwindigkeiten wird gewährleistet, dass die Sumpfspitze des Stranges - mit Ausnahme der Angießphase - immer einigermaßen nahe am Ende der Strangführungsvorrichtung gehalten und dadurch die Gießhitze zur Effizienzsteigerung nachfolgender Walzprozesse optimal ausgenutzt werden kann.
  • Gemäß einer besonders bevorzugten Ausführungsvariante der Erfindung ist es vorgesehen, dass die Strangstützlänge größer oder gleich 18,5 m beträgt, vorzugsweise in einem Bereich zwischen 18,7 und 23 m, besonders bevorzugt zwischen 20,1 und 23 m, liegt.
  • Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsvariante der Erfindung ist es vorgesehen, dass in der Vorwalzstraße ein Vorwalzen des Stranges zu einem Zwischenband in mindestens vier Walzstichen, d.h. unter Einsatz von vier Vorwalzgerüsten, vorzugsweise in fünf Walzstichen, d.h. unter Einsatz von fünf Vorwalzgerüsten erfolgt.
  • Während bei Verfahren gemäß dem Stand der Technik meist ein Vorwalzen des Stranges in drei Walzstichen erfolgt, kann durch eine erfindungsgemäße Vornahme von vier oder fünf Walzstichen die Energieeffizienz des Walzverfahrens weiter gesteigert werden. Indem vier oder fünf Walzstiche in möglichst rascher Abfolge durchgeführt werden, wird die noch im Strang befindliche Gießhitze optimal ausgenutzt. Des Weiteren wird bei Vornahme von vier oder fünf Walzstichen, beinahe unabhängig von der Ausgangsdicke des Gießstranges, ein sehr enger Dickenbereich des Zwischenbandes (zwischen 3 und 15 mm, bevorzugt zwischen 4 und 10 mm) erzielt, sodass eine der Vorwalzstraße nachgeordnete Heizeinrichtung, z.B. ein induktiver Querfelderwärmungsofen, exakt auf einen spezifischen Dickenbereich des Zwischenbandes ausgelegt werden kann. Energieverluste durch eine zu große Dimensionierung der Aufnahme der Heizeinrichtung können somit vermieden werden.
  • Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsvariante der Erfindung ist es vorgesehen, dass die in der Vorwalzstraße erfolgenden vier oder fünf Walzstiche innerhalb von längstens 80 Sekunden, vorzugsweise innerhalb längstens 5 Sekunden erfolgen.
  • Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsvariante der Erfindung ist es vorgesehen, dass der erste Walzstich in der Vorwalzstraße innerhalb von längstens 7 Minuten, vorzugsweise innerhalb von längstens 6,2 Minuten ab Erstarrungsbeginn des in der Gießanlage befindlichen flüssigen Strangstahls erfolgt. Idealerweise erfolgt der erste Walzstich in der Vorwalzstraße innerhalb von längstens 5,8 Minuten, dies auch bei Gießgeschwindigkeiten im Bereich von 4 m/min.
  • Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsvariante der Erfindung ist es vorgesehen, dass zwischen dem Ende der Strangführungsvorrichtung und einem Einlaufbereich der Vorwalzstraße lediglich eine durch die Umgebungsbedingungen in Form natürlicher Konvektion und Abstrahlung bedingte Abkühlung des Stranges zugelassen wird, d.h. keine artifizielle Kühlung des Stranges mittels einer Kühlvorrichtung erfolgt.
  • Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsvariante der Erfindung ist es vorgesehen, dass in der Vorwalzstraße pro Walzstich eine Reduktion der Dicke des Stranges um 35-60 %, vorzugsweise um 40-55 % erfolgt. Bei einer Vorsehung von genau vier Walzgerüsten ergibt sich somit, dass ein Zwischenband mit einer Dicke von etwa 3 bis 15 mm, vorzugsweise mit einer Dicke von 4 bis 10 mm aus der Vorwalzstraße 4 ausläuft.
  • Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsvariante der Erfindung ist es vorgesehen, dass eine Temperaturverlustrate des aus der Vorwalzstraße austretenden Zwischenbandes unterhalb von maximal 3 K/m, vorzugsweise unterhalb von maximal 2,5 K/m liegt. Denkbar wäre auch eine Realisierung von Temperaturverlustraten < 2 K/m. Eine solche Temperaturverlustrate erfolgt durch Wärmeabstrahlung und/oder -konvektion vom Zwischenband und ist durch eine entsprechende Wahl der thermischen Randbedingungen (Abdeckungen, Tunnel, Kaltluft, Luftfeuchtigkeit, ...) und Transportgeschwindigkeit bzw. Massenstrom steuerbar.
  • Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsvariante der Erfindung ist es vorgesehen, dass eine Erwärmung des aus der Vorwalzstraße ausgetretenen Zwischenbandes mittels einer induktiven Heizeinrichtung, vorzugsweise im Querfelderwärmungsverfahren, beginnend bei einer Temperatur oberhalb von 770°C, vorzugsweise oberhalb von 820°C auf eine Temperatur von mindestens 1110°C, vorzugsweise auf eine Temperatur oberhalb von 1170°C erfolgt.
  • Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsvariante der Erfindung ist es vorgesehen, dass die Erwärmung des Zwischenbandes innerhalb einer Zeitspanne von 4 bis 25 Sekunden, vorzugsweise innerhalb einer Zeitspanne von 5 bis 13 Sekunden erfolgt.
  • Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsvariante der Erfindung ist es vorgesehen, dass bei Vornahme von genau vier Walzstichen in der Vorwalzstraße vorgesehen ist, dass der Zeitverlauf zwischen dem ersten Walzstich und dem Einlauf in die Heizeinrichtung bei Zwischenbanddicken von 5-10 mm nicht länger als 105 Sekunden, vorzugsweise nicht länger als 70 Sekunden beträgt.
  • Bei Einhaltung dieser Parameter ergibt sich eine sehr kompakte Anlage, bei welcher der Abstand der Heizeinrichtung zur Gießanlage bzw. zur Vorwalzstraße sehr gering gehalten ist, was einen thermischen Effizienzvorteil ermöglicht.
  • Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsvariante der Erfindung ist es vorgesehen, dass ein Fertigwalzen des erwärmten Zwischenbandes in der Fertigwalzstraße in vier Walzstichen, d.h. unter Einsatz von vier Fertigwalzgerüsten oder in fünf Walzstichen, d.h. unter Einsatz von fünf Fertigwalzgerüsten zu einem Endband mit einer Dicke < 1,5 mm, vorzugsweise < 1,2 mm erfolgt. Mittels eines erfindungsgemäßen Verfahrens ist auch ein Walzen auf Enddicken von < 1 mm möglich.
  • Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsvariante der Erfindung ist es vorgesehen, dass die innerhalb der Fertigwalzstraße durch die fünf oder vier Fertigwalzgerüste durchgeführten Walzstiche innerhalb einer Zeitspanne von maximal 16 Sekunden, vorzugsweise innerhalb einer Zeitspanne von maximal 8 Sekunden erfolgen.
  • Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsvariante der Erfindung ist es vorgesehen, dass der aus der Kokille austretende und in die Strangführungsvorrichtung eintretende Strang eine Strangdicke zwischen 105 und 130 mm, vorzugsweise eine Strangdicke zwischen 115 und 125 mm aufweist.
  • Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsvariante der Erfindung sind zur Liquid Core Reduction
    (LCR-)Dickenreduzierung des Stranges zu dessen Kontaktierung vorbestimmte Führungselemente der Strangführungsvorrichtung relativ zu einer Längsachse des Stranges (quer-)verstellbar, wobei eine Verstellung der Führungselemente in Abhängigkeit des Materials des Stranges und/oder der Gießgeschwindigkeit vorgenommen wird, um die Strangdicke um bis zu 30 mm zu vermindern.
  • Gemäß einer Weiterbildung der Erfindung ist es hierbei vorgesehen, dass die Strangdicke quasi-statisch, d.h. kurz nach Gießbeginn bzw. dem Angießen einer Gießsequenz, sobald der als "Strangkopf" bezeichnete, warme vordere Strangendbereich die zur Dickenreduzierung vorgesehenen Führungselemente passiert hat, einmalig eingestellt wird.
  • In einer besonders bevorzugten Ausführungsvariante kann es aber auch vorgesehen sein, dass die Strangdicke dynamisch einstellbar, d.h. während des Gießprozesses bzw. während des Durchgangs des Stranges durch die Strangführungsvorrichtung beliebig variierbar ist. Die dynamische Einstellung wird dann bevorzugt von der Betriebsmannschaft in Abhängigkeit der Stahlgüte und der aktuellen Gießgeschwindigkeit eingestellt, sofern sich diese nur fallweise ändert. Die LCR Dickenreduzierung beträgt zwischen 0 und 30 mm, vorzugsweise zwischen 3 und 20 mm.
  • In einer bevorzugten Ausführungsform der dynamischen Anwendung von LCR kann diese Funktion auch von einer automatisierten Einrichtung übernommen werden, insbesondere dann, wenn sehr häufige Dicken- oder
    Geschwindigkeitsänderungen üblich oder erforderlich wären.
  • Der Zusammenhang der Einstellung der Strangdicke in Zusammenhang mit der Gießgeschwindigkeit erfolgt mittels erfindungsgemäß vorgeschlagener Geschwindigkeitsfaktoren K, deren Auswahl in Abhängigkeit der Strangstützlänge und der Güte des Strangstahls erfolgt.
  • Für den Geschwindigkeitsfaktor K sind jeweils Korridorbereiche angegeben, innerhalb welcher ein gießtechnischer Betrieb effizient und sinnvoll durchführbar ist.
  • Die Abkühlcharakteristik jeweiliger Stahlgüten hat großen Einfluss auf die Position der Sumpfspitze innerhalb des Stranges. Schnell erstarrende Stahlgüten erlauben einen Betrieb der Anlage mit relativ hohen Gießgeschwindigkeiten vc, während für langsamer erstarrende Stahlgüten geringere Gießgeschwindigkeiten vc zu wählen sind, um ein Ausbauchen und Aufplatzen des Stranges im Bereich der Sumpfspitz zu verhindern. In Zusammenhang mit der Schnelligkeit der Kühlung des Stranges spricht man von "harter Kühlung" (schnelle Erstarrung), "mittelharter Kühlung" und "weicher Kühlung" (eher langsame Erstarrung).
  • Zur Kühlung des Stranges wird auf diesen im Bereich der Strangführungsvorrichtung (zwischen dem Ende der Kokille und dem der Vorwalzstraße zugewandten Ende der Strangführungsvorrichtung) ein Kühlmittel, vorzugsweise Wasser, aufgebracht. Das Aufbringen des Kühlmittels auf den Strang erfolgt mittels einer Spritzeinrichtung, welche eine beliebige Anzahl an Spritzdüsen umfassen kann.
  • Für eine harte Kühlung werden 3 bis 4 Liter Kühlmittel pro kg Strangstahl aufgewendet, während für eine mittelharte Kühlung 2 bis 3,5 Liter Kühlmittel pro kg Strangstahl und für eine weiche Kühlung < 2,2 Liter Kühlmittel pro kg Strangstahl aufgewendet werden. Die angeführten Kühlmittelmengen für harte, mittelharte und weiche Kühlung überschneiden sich, da die Realisierung einer harten, mittelharten oder weichen Kühlung in der Praxis nicht nur von der Kühlmittelmenge, sondern auch von der konstruktiven Ausführung der Spritzeinrichtung, insbesondere der Düsenaufbauart (es existieren Reinwasserdüsen und Luft/Wasser-Düsen, sogenannte "2-Phasen-Düsen"). Weitere Einflussfaktoren für die Schnelligkeit der Strangkühlung sind die Bauart der Führungselemente bzw. Strangstützrollen der Strangführungsvorrichtung (innen- oder mantelgekühlte Strangstützrollen), die Anordnung der Stützrollen, insbesondere das Verhältnis des Stützrollendurchmessers zum Abstand benachbarter Stützrollen, der Spritzcharakter der Düsen sowie die Kühlmittel- bzw. Wassertemperatur.
  • Innerhalb der erfindungsgemäß vorgeschlagenen Korridorbereiche erfolgt die Wahl eines konkreten Geschwindigkeitsfaktors K insbesondere in Abhängigkeit der Stahlgüte bzw. der Abkühlcharakteristik des Stranges. Für schnell zu kühlende Stahlgüten kann ein im oberen Bereich eines erfindungsgemäß vorgeschlagenen Korridorbereichs liegender Geschwindigkeitsfaktor K herangezogen werden, während für langsamer zu kühlende Stahlgüten ein im mittleren oder unteren Bereich eines erfindungsgemäß vorgeschlagenen Korridorbereichs liegender Geschwindigkeitsfaktor K herangezogen wird.
  • So ist es gemäß einer verfahrenstechnischen Optimierung vorgesehen, dass für mittels einer Spritzeinrichtung im Bereich der Strangführungsvorrichtung hart zu kühlende Strangstähle, d.h. unter Aufbringung von 3 bis 4 Liter Kühlmittel pro kg Strangstahl, in einem stationär-kontinuierlichen Betrieb der Anlage der Zusammenhang einer in [mm] gemessenen Strangdicke d mit der in [m/min] gemessenen Gießgeschwindigkeit vc nach der Formel vc= K / d2 eingehalten wird, wobei ein in der Formel enthaltener Geschwindigkeitsfaktor K bei einer Strangstützlänge L=17,5 m in einem Korridorbereich von 42000 bis 48900, vorzugsweise in einem Korridorbereich von 45500 bis 48900 liegt, während der Geschwindigkeitsfaktor K bei einer Strangstützlänge L=23 m in einem Korridorbereich von 55200 bis 64600, vorzugsweise in einem Korridorbereich von 59900 bis 64600 liegt, wobei zur Ermittlung von (Ziel-)Gießgeschwindigkeiten vc oder (Ziel-)Strangdicken d für Anlagen mit zwischen den Strangstützlängen L=17,5 m und L=23 m liegenden Strangstützlängen L eine Interpolation zwischen den vorangehend angeführten Korridorbereichen durchführbar ist.
  • Unter einem stationär-kontinuierlichen Betrieb der Anlage werden im vorliegenden Zusammenhang Betriebsphasen mit einer Zeitdauer >10 Minuten verstanden, während welcher die Gießgeschwindigkeit im Wesentlichen konstant ist. Die Definition des stationär-kontinuierlichen Anlagenbetriebs dient einerseits lediglich zur Abgrenzung gegenüber einer Angießphase, während welcher der flüssige Stahl initial die Strangführungsvorrichtung durchläuft und während welcher die Gießgeschwindigkeit außerordentlichen Parametern unterliegt bzw. andererseits gegenüber auch zwischenzeitlich möglichen Beschleunigungsphasen zur Erhöhung des Durchsatzes und/oder betrieblich erforderlichen Verzögerungsphasen (wenn auf die Flüssigstahlanlieferung gewartet werden muss oder wegen der Strangqualität, Kühlwassermangel, ...).
  • Für mittelhart zu kühlende Strangstähle, d.h. unter Aufbringung von 2 bis 3,5 Liter Kühlmittel pro kg Strangstahl, wird in einem stationär-kontinuierlichen Betrieb der Anlage der Zusammenhang einer in [mm] gemessenen Strangdicke d mit der in [m/min] gemessenen Gießgeschwindigkeit vc nach der Formel vc= K / d2 eingehalten, wobei ein in der Formel enthaltener Geschwindigkeitsfaktor K bei einer Strangstützlänge L von 17,5 m in einem Korridorbereich von 39600 bis 46500, vorzugsweise in einem Korridorbereich von 43050 bis 46500 liegt, während der Geschwindigkeitsfaktor K bei einer Strangstützlänge L=23 m in einem Korridorbereich von 52100 bis 61900, vorzugsweise in einem Korridorbereich von 57000 bis 61900 liegt, wobei zur Ermittlung von (Ziel-)Gießgeschwindigkeiten vc oder (Ziel-)Strangdicken d für Anlagen mit zwischen den Strangstützlängen L=17,5 m und L=23 m liegenden Strangstützlängen L eine Interpolation zwischen den vorangehend angeführten Korridorbereichen durchführbar ist.
  • Für weich zu kühlende Strangstähle, d.h. unter Aufbringung von weniger als 2,2 Liter (vorzugsweise zwischen 1,0 und 2,2 Liter) Kühlmittel pro kg Strangstahl, wird in einem stationär-kontinuierlichen Betrieb der Anlage der Zusammenhang einer in [mm] gemessenen Strangdicke (d) mit der in [m/min] gemessenen Gießgeschwindigkeit vc nach der Formel vc= K / d2 eingehalten, wobei ein in der Formel enthaltener Geschwindigkeitsfaktor K bei einer Strangstützlänge L von 17,5 m in einem Korridorbereich von 37100 bis 44100, vorzugsweise in einem Korridorbereich von 40600 bis 44100 liegt, während der Geschwindigkeitsfaktor K bei einer Strangstützlänge L=23 m in einem Korridorbereich von 48900 bis 59000, vorzugsweise in einem Korridorbereich von 53950 bis 59000 liegt, wobei zur Ermittlung von
    (Ziel-)Gießgeschwindigkeiten vc oder (Ziel-)Strangdicken d für Anlagen mit zwischen den Strangstützlängen L=17,5 m und L=23 m liegenden Strangstützlängen L eine Interpolation zwischen den vorangehend angeführten Korridorbereichen durchführbar ist.
  • Die detaillierte/verfeinerte Wahl des Geschwindigkeitsfaktors ist neben der Strangstützlänge insbesondere vom Kohlenstoffgehalt der vergossenen Stähle, deren Erstarrungs-oder Umwandlungscharakterisitik, deren Festigkeits- bzw. Duktilitätseigenschaften etc. abhängig.
  • Eine Betriebsführung gemäß der erfindungsgemäß vorgeschlagenen Geschwindigkeitfaktoren K ermöglicht ein optimales Ausnutzen der im Strang enthaltenen Gießhitze für den nachfolgenden Walzprozess sowie eine Optimierung des Materialdurchsatzes und somit einen Produktivitätsvorteil (bei betriebsbedingter Abnahme der Gießgeschwindigkeit kann die Strangdicke erhöht und dadurch der Materialdurchsatz erhöht werden).
  • Anspruch 22 richtet sich auf eine Anlage zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens zur kontinuierlichen oder semikontinuierlichen Herstellung von Stahlwarmband, umfassend eine Gießanlage mit einer Kokille, eine dieser nachgeordnete Strangführungsvorrichtung, eine dieser nachgeordnete Vorwalzstraße, eine dieser nachgeordnete, induktive Heizeinrichtung und eine dieser nachgeordnete Fertigwalzstraße, wobei die Strangführungsvorrichtung eine untere Serie an Führungselementen und eine dazu parallel oder konvergierend angeordnete obere Serie an Führungselementen aufweist und zwischen den beiden Führungselemente-Serien ein zur Aufnahme des aus der Gießanlage austretenden Stranges vorgesehener Aufnahmeschacht ausgebildet ist, welcher durch Ausbildung unterschiedlicher Abstände gegenüberliegender Führungselemente zueinander in Transportrichtung des Stranges zumindest abschnittsweise verjüngt ist und dadurch der Strang dickenreduzierbar ist. Erfindungsgemäß ist vorgesehen, dass der Aufnahmeschacht an seinem der Vorwalzstraße zuweisenden Ende eine der Strangdicke des Stranges entsprechende lichte Aufnahmebreite zwischen 85 und 120 mm, vorzugsweise zwischen 95 und 115 mm aufweist, wobei eine zwischen dem Gießspiegel der Gießanlage und dem der Vorwalzstraße zugewandten Ende des Aufnahmeschachts der Strangführungsvorrichtung gemessene Strangstützlänge größer oder gleich 17,5 m ist und wobei eine Steuereinrichtung vorgesehen ist, mittels welcher die Gießgeschwindigkeit vc des Stranges 3 in einem Bereich zwischen 3,8 - 7 m/min haltbar ist.
  • Gemäß einer bevorzugten Ausführungsvariante der erfindungsgemäßen Anlage ist es vorgesehen, dass die lichte Aufnahmebreite des Aufnahmeschachts an seinem der Gießanlage zuweisenden Eingangsbereich zwischen 105 und 130 mm, vorzugsweise zwischen 115 und 125 mm beträgt.
  • Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsvariante der erfindungsgemäßen Anlage ist es vorgesehen, dass die Strangstützlänge größer oder gleich 18,5 m ist, vorzugsweise in einem Bereich zwischen 18,7 und 23 m, besonders bevorzugt zwischen 20,1 und 23 m, liegt.
  • Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsvariante der erfindungsgemäßen Anlage ist es vorgesehen, dass die Vorwalzstraße vier oder fünf Vorwalzgerüste umfasst.
  • Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsvariante der erfindungsgemäßen Anlage ist es vorgesehen, dass zwischen dem Ende des Aufnahmeschachts bzw. der Strangführungsvorrichtung und einem Einlaufbereich der Vorwalzstraße keine Kühlvorrichtung, jedoch eine thermische Abdeckung vorgesehen ist, welche eine zum Transport des Stranges vorgesehenes Fördervorrichtung zumindest abschnittsweise umgibt und somit ein Auskühlen des Stranges verzögert.
  • Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsvariante der erfindungsgemäßen Anlage ist es vorgesehen, dass mittels in der Vorwalzstraße angeordneter Vorwalzgerüste eine Reduktion der Dicke des Stranges um jeweils 35-60 %, vorzugsweise um jeweils 40-55 % pro Vorwalzgerüst durchführbar ist, sodass ein Zwischenband mit einer Dicke von 3 bis 15 mm, vorzugsweise mit einer Dicke von 4 bis 10 mm erzeugbar ist.
  • Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsvariante der erfindungsgemäßen Anlage ist es vorgesehen, dass die Heizeinrichtung als induktiver Querfelderwärmungsofen ausgebildet ist, mittels welchem der Strang, beginnend bei einer Temperatur oberhalb von 770°C, vorzugsweise oberhalb von 820°C auf eine Temperatur von mindestens 1110°C, vorzugsweise auf eine Temperatur von oberhalb von 1170°C aufheizbar ist.
  • Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsvariante der erfindungsgemäßen Anlage ist es vorgesehen, dass die Fertigwalzstraße vier 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 reduzierbar ist.
  • Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsvariante der erfindungsgemäßen Anlage ist es vorgesehen, dass die Fertigwalzgerüste jeweils unter Abständen von < 7 m, vorzugsweise unter Abständen von < 5 m zueinander angeordnet sind, wobei die Abstände zwischen den Arbeitswalzenachsen der Fertigwalzgerüste gemessen werden.
  • Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsvariante der erfindungsgemäßen Anlage ist es vorgesehen, dass zur Dickenreduzierung des Stranges bestimmte Führungselemente (spalt-)verstellbar sind und dadurch eine lichte Aufnahmebreite des Aufnahmeschachts verkleiner- oder vergrößerbar ist, wobei die Strangdicke bzw. die lichte Aufnahmebreite in Abhängigkeit des Materials des Stranges und/oder der Gießgeschwindigkeit einstellbar ist.
  • Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsvariante der erfindungsgemäßen Anlage ist es vorgesehen, dass die verstellbaren Führungselemente in einer der Kokille zugewandten vorderen Hälfte, vorzugsweise in einem der Kokille zugewandten vorderen Viertel der Längserstreckung der Strangführungsvorrichtung angeordnet sind.
  • Um zumindest während der ersten beiden Walzstiche das Vorhandensein eines möglichst heißen Strangkerns des Stranges zu gewährleisten, ist es gemäß einer bevorzugten Ausführungsvariante der erfindungsgemäßen Anlage vorgesehen, dass eine Arbeitswalzenachse eines zur Strangführungsvorrichtung nächst benachbarten ersten Vorwalzgerüstes der Vorwalzstraße maximal 7 m, vorzugsweise maximal 5 m nach dem Ende der Strangführungsvorrichtung angeordnet ist.
  • Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsvariante der erfindungsgemäßen Anlage ist es vorgesehen, dass ein der Vorwalzstraße zugewandtes Einlaufende der
    Heizeinrichtung maximal 25 m, vorzugsweise maximal 19 m nach der Arbeitswalzenachse des der Heizeinrichtung nächstgelegenen Vorwalzgerüstes angeordnet ist.
    • KURZE BESCHREIBUNG DER FIGUREN
  • Die Erfindung wird nun anhand eines Ausführungsbeispiels näher erläutert. Dabei zeigt:
    • Fig.1
    eine schematische Darstellung einer erfindungsgemäßen Anlage zur kontinuierlichen oder semikontinuierlichen Herstellung von Stahlwarmband in Seitenansicht
    Fig.2
    eine Detaildarstellung einer Strangführungsvorrichtung der Anlage aus Fig.1 in vertikaler Schnittansicht
    Fig.3
    ein Abschnitt der Strangführungsvorrichtung in geschnittener Detailansicht
    Fig.4
    ein Prozessdiagramm eines erfindungsgemäßen Herstellungsverfahrens (Gießgeschwindigkeit / Strangdicke)
    Fig.5
    ein Diagramm zur Veranschaulichung des Jahresdurchsatzes einer erfindungsgemäßen Anlage in Abhängigkeit der Strangdicke (Gießgeschwindigkeit / Strangdicke)
    Fig.6
    ein Prozessdiagramm eines erfindungsgemäßen Herstellungsverfahrens (Zusammenhang von Ziel-Gießgeschwindigkeiten und Ziel-Strangdicken)
    Ausführung der Erfindung
  • Fig.1 zeigt in schematischer Weise eine Anlage 1, mittels welcher ein erfindungsgemäßes Verfahren zur kontinuierlichen oder semikontinuierlichen Herstellung von Stahlwarmband durchführbar ist.
  • Ersichtlich ist eine vertikale Gießanlage mit einer Kokille 2, in der Stränge 3 gegossen werden, welche eine Strangdicke d zwischen 105 und 130 mm, vorzugsweise eine Strangdicke d zwischen 115 und 125 mm am Ende der Kokille 2 aufweisen.
  • Der Kokille 2 vorgelagert ist eine Pfanne 35, welche über eine keramische Zulaufdüse einen Verteiler 36 mit flüssigem Stahl beschickt. Der Verteiler 36 beschickt in weiterer Folge die die Kokille 2, an welche eine Strangführungsvorrichtung 6 anschließt.
  • Dann erfolgt die Vorwalzung in einer Vorwalzstrasse 4, die aus einem - wie hier - oder aus mehreren Gerüsten bestehen kann und in der der Strang 3 auf eine Zwischendicke gewalzt wird. Beim Vorwalzen findet die Umwandlung von Gussgefüge feinkörnigeres Walzgefüge statt.
  • Die Anlage 1 umfasst des Weiteren eine Reihe an in Fig.1 nicht dargestellten Komponenten wie z.B.
    Entzunderungseinrichtungen 37,38 und in Fig.1 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.
  • Hinter der Vorwalzstrasse 4 ist ein 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.
  • In der Heizeinrichtung 7 wird das Zwischenband 3' relativ gleichmäßig über den Querschnitt auf eine gewünschte Einlauftemperatur für den Einlauf in die Fertigwalzstraße 5 gebracht, wobei die Einlauftemperatur in der Regel je nach Stahlsorte und nachfolgendem Walzvorgang in der Fertigwalzstraße 5 zwischen 1000°C und 1200°C liegt.
  • 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 Bünden mittels Unterflurhaspeln 19.
  • Erfindungsgemäß werden folgende Verfahrensschritte durchgeführt:
    • Zunächst wird mit einer Gießanlage 2 (in den Figuren 1-3 ist eine Kokille der Gießanlage dargestellt) ein Strang 3 gegossen. Der Strang 3 wird im Liquid-Core-Reduction (LCR-) Verfahren mittels der Strangführungsvorrichtung 6 bei flüssigem Querschnittskern auf eine Strangdicke d zwischen 85 und 120 mm, vorzugsweise auf eine Strangdicke zwischen 95 und 115 mm reduziert.
  • Eine zwischen dem Meniskus 13, d.i. der Gießspiegel der Gießanlage 2 und einem der Vorwalzstraße 4 zugewandten Ende 14 der Strangführungsvorrichtung 6 gemessene Strangstützlänge L ist größer oder gleich 17,5 m, vorzugsweise größer oder gleich 17,5. In einer optimierten Auslegung der Anlage 1 ist die Strangstützlänge L größer oder gleich 18,5 m, vorzugsweise liegt die Strangstützlänge L in einem Bereich zwischen 18,7 (noch besser 20,1) und 23 m. Eine während eines stationär-kontinuierlichen Betriebs der Anlage gemessene Gießgeschwindigkeit vc des Stranges 3 liegt hierbei in einem Bereich von 3,8 - 7 m/min.
  • Der in Fig.3 im Detail ersichtliche Meniskus 13 befindet sich i.d.R. wenige Zentimeter unterhalb der Oberkante 34 der üblicherweise aus Kupfer gefertigten Kokille 2.
  • Die Strangstützlänge L wird hierbei zwischen dem Meniskus 13 der Kokille bzw. der Gießanlage 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.1). 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.2 eine zur Strangstützlänge L konzentrische Hilfsbemaßungslinie L' eingezeichnet.
  • Um zu gewährleisten, dass eine eingangs definierte Sumpfspitze des Stranges 3 unabhängig von jeweiligen materialgüteabhängigen maximalen Gießgeschwindigkeiten immer bis nahe an das Ende der Strangführungsvorrichtung 6 heranreicht und dadurch der Strang 3 mit relativ geringem Energieaufwand und unter Gewährleistung hoher Fertigungsqualität auf eine gewünschte Zwischendicke vor- und darauffolgend auch fertiggewalzt werden kann, werden Stränge 3 mit unterschiedlichen Strangdicken d in Abhängigkeit folgender Gießgeschwindigkeiten gegossen:
    • bei Gießgeschwindigkeiten zwischen 3,8 und 5,0 m/min mit 100 - 120 mm Strangdicke, vorzugsweise mit 110 bis 120 mm Strangdicke,
    • bei Gießgeschwindigkeiten zwischen 5,0 und 5,9 m/min mit 85
    • 110 mm Strangdicke, vorzugsweise mit 95 bis 110 mm Strangdicke,
    • bei Gießgeschwindigkeiten größer oder gleich 5,9 m/min mit maximal 102 mm Strangdicke.
  • In der Vorwalzstraße 4 erfolgt ein Vorwalzen des Stranges 3 zu einem Zwischenband 3' in mindestens vier Walzstichen, d.h. unter Einsatz von vier Vorwalzgerüsten 41, 42, 43, 44, vorzugsweise in fünf Walzstichen, d.h. unter Einsatz von fünf Vorwalzgerüsten 41, 42, 43, 44, 45 erfolgt.
  • Die in der Vorwalzstraße 4 erfolgenden vier oder fünf Walzstiche erfolgen innerhalb von längstens 80 Sekunden, vorzugsweise innerhalb von längstens 5 Sekunden.
  • Des Weiteren ist es vorgesehen, dass der erste Walzstich in der Vorwalzstraße 4 innerhalb von längstens 7 Minuten, vorzugsweise innerhalb von längstens 6,2 Minuten ab Erstarrungsbeginn des in der Gießanlage 2 befindlichen flüssigen Strangstahls erfolgt. Idealerweise erfolgt der erste Walzstich in der Vorwalzstraße 4 innerhalb von längstens 5,8 Minuten, dies auch bei Gießgeschwindigkeiten im Bereich von 4 m/min.
  • 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 Rollenband ausgeführte Fördervorrichtung zumindest abschnittsweise. Unmittelbar vor den Unterflurhaspeln 19 wird das Endband 3" zwischen Treibrollen 38 geklemmt, die das Endband'' auch führen und unter Bandzug halten.
  • Hierbei kann die thermische Abdeckung die Fördervorrichtung von oben und/oder von unten und/oder seitlich umgeben.
  • In der Vorwalzstraße 4 erfolgt pro Walzstich eine Reduktion der Dicke des Stranges 3 um 35-60 %, vorzugsweise um 40-55 %. Bei einer Vorsehung von genau vier Walzgerüsten ergibt sich somit, dass ein Zwischenband 3' mit einer Dicke von 3 bis 15 mm, vorzugsweise mit einer Dicke von 4 bis 10 mm aus der Vorwalzstraße 4 ausläuft.
  • Um zumindest während der ersten beiden Walzstiche das Vorhandensein eines möglichst heißen Strangkerns des Stranges 3 zu gewährleisten, ist das zur Strangführungsvorrichtung 6 nächst benachbarte erste Vorwalzgerüst 41 der Vorwalzstraße maximal 6 m, vorzugsweise maximal 5, idealer Weise maximal 4 m nach dem Ende 14 der Strangführungsvorrichtung 6 angeordnet. Die genannten Abstände werden hierbei jeweils ab dem Mittelpunkt des ersten Vorwalzgerüstes 41 bzw. ab dessen Arbeitswalzenachse gemessen.
  • Gemäß einer weiteren bevorzugten prozesstechnischen Variante ist es vorgesehen, dass eine Abkühlung des aus der Vorwalzstraße 4 austretenden Zwischenbandes 3' unter einer Abkühlrate von maximal 3 K/m, vorzugsweise unter einer Abkühlrate von maximal 2,5 K/m erfolgt. Eine solche Abkühlrate erfolgt durch Wärmeabstrahlung und/oder - konvektion vom Zwischenband und ist durch eine entsprechende Wahl der thermischen Randbedingungen (Abdeckungen, Tunnel, Kaltluft, Luftfeuchtigkeit, etc.) und
    Transportgeschwindigkeit bzw. Massenstrom steuerbar.
  • Gemäß einer bevorzugten Ausführungsvariante der Erfindung ist es vorgesehen, dass eine Erwärmung des aus der Vorwalzstraße 4 ausgetretenen Zwischenbandes 3' mittels einer induktiven Heizeinrichtung 7, vorzugsweise im Querfelderwärmungsverfahren, beginnend bei einer Temperatur oberhalb von 770°C, vorzugsweise oberhalb von 820°C, besonders bevorzugt: oberhalb von 950°C, auf eine Temperatur von mindestens 1110°C, vorzugsweise auf eine Temperatur von oberhalb von 1170°C erfolgt.
  • Die Erwärmung des Zwischenbandes 3' erfolgt innerhalb einer Zeitspanne von 4 bis 25 Sekunden, vorzugsweise innerhalb einer Zeitspanne von 5 bis 13 Sekunden.
  • Bei Vornahme von genau vier Walzstichen in der Vorwalzstraße 4 ist es vorgesehen, dass ein bei Austreten aus der Gießanlage 2 bzw. bei Eintreten in die Strangführungsvorrichtung 6 100 mm dicker Strang 3, welcher in der Vorwalzstraße 4 zu einem Zwischenband 3' mit einer Dicke von 7 mm reduziert wird, nach spätestens 360 Sekunden, vorzugsweise nach spätestens 340 Sekunden ab Austreten aus der Gießanlage 2 in die induktive Heizeinrichtung 7 eingeführt wird und dass ein bei Austreten aus der Gießanlage 2 bzw. bei Eintreten in die Strangführungsvorrichtung 6 115 mm dicker Strang 3, welcher in der Vorwalzstraße 4 zu einem Zwischenband 3' mit einer Dicke von 7,8 mm reduziert wird, spätestens nach 480 Sekunden, vorzugsweise nach spätestens 460 Sekunden ab Austreten aus der Gießanlage 2 in die induktive Heizeinrichtung 7 eingeführt wird.
  • Ein Fertigwalzen des erwärmten Zwischenbandes 3' in der Fertigwalzstraße 5 erfolgt vorzugsweise in vier Walzstichen, d.h. unter Einsatz von vier Fertigwalzgerüsten 51, 52, 53, 54 oder in fünf Walzstichen, d.h. unter Einsatz von fünf Fertigwalzgerüsten 51, 52, 53, 54, 55 zu einem Endband 3'' mit einer Dicke < 1,5 mm, vorzugsweise < 1,2 mm. Mittels eines erfindungsgemäßen Verfahrens ist auch ein Walzen auf Enddicken von < 1 mm möglich.
  • Die Fertigwalzgerüste 51, 52, 53, 54, 55 sind jeweils unter Abständen von < 7 m, vorzugsweise unter Abständen von < 5 m zueinander angeordnet (gemessen zwischen den
    Arbeitswalzenachsen der Fertigwalzgerüste 51, 52, 53, 54, 55) .
  • In weiterer Folge wird das Endband 3" auf eine Haspeltemperatur zwischen 500°C und 750°C, vorzugsweise auf 550°C und 650°C gekühlt und zu einem Bund aufgehaspelt. Schließlich erfolgt eine Durchtrennung des Endbandes 3' oder des Zwischenbandes 3' oder des Stranges 3 in einer quer zu deren Transportrichtung 15 verlaufenden Richtung und ein Fertighaspeln des walzstraßenseitig losen Endbandes 3'. Alternativ zum Aufhaspeln wäre auch eine Umlenkung und Stapelung des Endbandes 3" möglich.
  • Wie in Fig.2 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.2 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 115 mm auf einen Bereich zwischen 90 und 105 mm verkleinert werden.
  • Da ein in einem schmäleren Aufnahmeschacht 11 geführter Strang 3 schneller erstarrt und auskühlt, müsste die Gießgeschwindigkeit sowie äquivalent dazu der die Walzstraßen 4, 5 durchlaufende Volumenstrom erhöht werden, wenn man die Sumpfspitze des Stranges weiterhin möglichst nahe an das Ende der Strangführungsvorrichtung 6 heranführen möchte.
  • 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 in Abhängigkeit des Materials des Stranges 3 und/oder in Abhängigkeit der Gießgeschwindigkeit einstellbar.
  • Die Verstellung der jeweiligen Führungselemente 9, 10 erfolgt in einer im Wesentlichen orthogonal zur Transportrichtung des Stranges 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 verstellbaren Führungselemente 9, 10 sind vorzugsweise in einer der Gießanlage 2 zugewandten vorderen Hälfte, vorzugsweise in einem der Gießanlage 2 zugewandten vorderen Viertel der Längserstreckung der Strangführungsvorrichtung 6 angeordnet.
  • Die Einstellung der Strangdicke d bzw. der lichten Aufnahmebreite 12 kann quasi-statisch erfolgen, d.h. einmalig, kurz nach Gießbeginn, sobald einer der Vorwalzstraße 4 zugewandter Kopfbereich des gegossenen Stranges 3 das Ende der Strangführungsvorrichtung 6 erreicht bzw. die LCR-Führungselemente passiert hat, oder auch dynamisch, d.h. während des Gießprozesses bzw. während des kontinuierlich-quasistationären 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 beliebig oft, unter Verwendung eines unten anhand von Fig.6 erläuterten Zusammenhanges als Leitlinie, verändert.
  • Fig.4 zeigt ein Prozessdiagramm zur Veranschaulichung des erfindungsgemäßen Herstellungsverfahrens. Anhand dieser Darstellung ist erkennbar, warum erfindungsgemäß angestrebte hohe Fertigungskapazitäten bei gattungsgemäßen Anlagen zur Herstellung von Stahlwarmband nur bei Einhaltung erfindungsgemäß vorgeschlagener Gießparameter, nämlich bei gegenüber bekannten Verfahren vergleichsweise großen Strangdicken und großen metallurgischen bzw.
    Strangstützlängen L erzielbar sind.
  • Auf der Ordinate des Diagramms gemäß Fig.4 ist die Gießgeschwindigkeit in der Einheit [m/min] aufgetragen, während auf der Abszisse die Strangdicke in der Einheit [mm] aufgetragen ist. Es sind annähernd parabelförmige Linien 20a, 20b, 21a, 21b, 22a, 22b,, 23a, 23b, 24a und 24b eingezeichnet, welche jeweils einer Gießcharakteristik bei einer bestimmten metallurgischen bzw. Strangstützlänge L entsprechen.
  • Hierbei sind für ausgewählte Strangstützlängen L jeweils mehrere Linien dargestellt, da unterschiedliche Stahlgüten verschieden schnell kühlbar sind und verschiedene Erstarrungsgeschwindigkeiten besitzen.
  • Die Linien 20a und 20b entsprechen einer Strangstützlänge L von 15,2 m, wobei Linie 20a ein anderer materialspezifischer (globaler) Erstarrungsfaktor k zugrunde liegt als Linie 20b und diese beiden miteinander verwandten Linien daher voneinander differieren.
  • Der Erstarrungsfaktor k trägt die Einheit [mm/√min] und liegt für gegenständlich relevante Stahlgüten zwischen 24-27 mm/√min, vorzugsweise zwischen 25 und 26 mm/√min.
  • Die Linien 21a und 21b entsprechen einer Strangstützlänge L von 17,5 m, wobei den Linien 21a und 21b analog zu den Linien 20a und 20b wiederum ein unterschiedlicher Erstarrungsfaktor k zugrunde liegt.
  • Die Linien 22a und 22b entsprechen einer erfindungsgemäß bevorzugten Strangstützlänge L von 18,5 m und differieren wiederum lediglich hinsichtlich eines spezifischen Erstarrungsfaktors k.
  • Die Linien 23a und 23b entsprechen einer erfindungsgemäß besonders bevorzugten Strangstützlänge L von 20 m und differieren wiederum hinsichtlich eines spezifischen Erstarrungsfaktors k.
  • Die Linien 24a und 24b entsprechen einer erfindungsgemäß besonders bevorzugten Strangstützlänge L von 21,6 m und differieren ebenfalls hinsichtlich eines spezifischen Erstarrungsfaktors k.
  • Aufgrund der bereits dargelegten Problematik der Sumpfspitzenposition des Stranges 3 versteht es sich, dass bei einem Gießprozess eine umso kleinere Gießgeschwindigkeit zu wählen ist, je kürzer die Strangstützlänge L einer jeweiligen Anlage ist (eine in Transportrichtung 15 über das Ende 14 der Strangführungsvorrichtung 6 hinauswandernde Sumpfspitze würde zu einem Aufplatzen des Stranges 3 führen).
  • Umgekehrt kann aus dem Diagramm gemäß Fig.4 herausgelesen werden, welche erforderliche Strangdicke man bei einem optimierten Gießprozess wählen muss, wenn man mit einer gewünschten Gießgeschwindigkeit gießen will.
  • Schneidet man in Diagramm gemäß Fig.4 z.B. die Linie 24 b (L=21,6 m) mittels einer vertikalen Linie bei einer Stranglänge von 110 mm und wandert vom erhaltenen Schnittpunkt nach links auf die Ordinate, so erhält man eine zulässige Gießgeschwindigkeit von knapp oberhalb 5 m/min.
  • Die Gießcharakteristiken gemäß Fig.4 sind rein exemplarisch gewählt und nicht einschränkend zu verstehen. Grundsätzlich ergibt sich für jede Strangdicke kein fixer Geschwindigkeitswert, sondern stets ein korrespondierender Geschwindigkeitsbereich (und umgekehrt), unter dem der Gießprozess sinnvoll führbar ist (in Fig.4 mit "inventional area" bezeichnet). Ebenso ist die Strangstützlänge L nicht auf einen bestimmten Wert wie z.B. 18 m zu reduzieren, sondern es hat sich erwiesen, dass Strangstützlängen L, welche größer als 17,5 m (und vorzugsweise kleiner als 23 m) sind, bereits eine wesentliche Kapazitätssteigerung gegenüber bekannten Anlagen ermöglichen.
  • Z.B. ergibt sich für eine Strangstützlänge L von ca. 22m (im Ausführungsbeispiel gemäß Fig.4 anhand der Linien 24a, 24b nachzuvollziehen, welche jedoch jeweils einer exakten Strangstützlänge L von 21,6 entsprechen) ein sinnvoller Gießgeschwindigkeitsbereich von 4,2-6,5 m/min, wenn eine Strangdicke von 96-117,5 mm gegossen wird.
  • Berechnungen haben ergeben, dass z.B. bei einer Strangstützlänge L von 22 m (was im Wesentlichen den Linien 24a und 24b entspricht), eine gattungsgemäße Anlage 1 zur Herstellung von Strahlwarmband eine Fertigungskapazität von ca. 3,8 Millionen Tonnen pro Jahr (mtpy) erreichen kann, was gegenüber Anlagen gemäß dem Stand der Technik eine große Steigerung bedeutet.
  • Fig.5 zeigt ein Diagramm zur Veranschaulichung des Jahresdurchsatzes (Linie 25), der Gießgeschwindigkeit (Linie 26) und des breitenspezifischen Volumenstroms (Linie 27) in Abhängigkeit der auf der Abszisse aufgetragenen Strangdicke (bei einer Strangbreite von 1880 mm).
  • Fig.6 veranschaulicht den Zusammenhang der Strangdicke d mit der Gießgeschwindigkeit vc, wobei eine Einstellung von (Ziel- )Gießgeschwindigkeiten vc oder (Ziel-)Strangdicken d anhand erfindungsgemäß vorgeschlagener Geschwindigkeitsfaktoren K ermittelbar ist. Der Zusammenhang der Einstellung der Strangdicke d in Zusammenhang mit der Gießgeschwindigkeit vc wird nach der in einer Einrichtung hinterlegten Formel:
    • vc=[K_lowerLimit ... K_upperLimit]/d2 hergestellt.
  • Die folgenden Angaben beziehen sich auf einen stationär-kontinuierlichen Betrieb der Anlage, worunter im vorliegenden Zusammenhang Betriebsphasen mit einer Zeitdauer >10 Minuten verstanden werden, während welcher die Gießgeschwindigkeit vc (im Unterschied zu z.B. einer Angießphase) im Wesentlichen konstant bleibt.
  • Die Wahl des Geschwindigkeitsfaktors K ist neben der Strangstützlänge L insbesondere vom C-Gehalt der vergossenen Stähle bzw. von deren Abkühlcharakteristik abhängig. Schnell erstarrende Stahlgüten erlauben einen Betrieb der Anlage mit relativ hohen Gießgeschwindigkeiten vc, während für langsamer erstarrende Stahlgüten geringere Gießgeschwindigkeiten vc zu wählen sind, um ein Ausbauchen und Aufplatzen des Stranges im Bereich der Sumpfspitz zu verhindern. Die folgenden Tabellen beziehen sich auf zu Strängen vergossene Stahlgüten, die "hart" zu kühlen sind, d.h. schnell erstarren und die "mittelhart" zu kühlen sind, d.h. etwas langsamer erstarren.
  • Für den Geschwindigkeitsfaktor K sind jeweils Korridorbereiche angegeben, innerhalb welcher ein gießtechnischer Betrieb effizient und sinnvoll durchführbar ist. Ein strangstützlängenspezifischer Korridorbereich wird gemäß folgender Tabellen jeweils von einem Geschwindigkeitsfaktor K_upperLimit und einem Geschwindigkeitsfaktor K_lowerLimit begrenzt.
  • Die Wahl des Geschwindigkeitsfaktors K ist abhängig von der Strangstützlänge L und von der Stahlgüte, insbesondere vom Kohlenstoff-Gehalt der vergossenen Stähle, deren Erstarrungs-oder Umwandlungscharakterisitik, deren Festigkeits- bzw. Duktilitätseigenschaften und weiteren
    Werkstoffcharakteristiken abhängig.
  • Zur Kühlung des Stranges 3 wird auf diesen im Bereich der Strangführungsvorrichtung 6 (zwischen dem unteren Ende der Kokille 2 und dem der Vorwalzstraße 4 zugewandten Ende 14 der Strangführungsvorrichtung 6) ein Kühlmittel, vorzugsweise Wasser, aufgebracht. Das Aufbringen des Kühlmittels auf den Strang 3 erfolgt mittels einer nicht dargestellten Spritzeinrichtung, welche eine beliebige Anzahl in beliebigen Konfigurationen (z.B. hinter und/oder neben und/oder zwischen den Führungselementen 9, 10) angeordneten Spritzdüsen umfasst.
  • Für eine harte Kühlung werden 3 bis 4 Liter Kühlmittel pro kg Strangstahl aufgewendet, für eine mittelharte Kühlung 2 bis 3,5 Liter Kühlmittel pro kg Strangstahl und für eine weiche Kühlung < 2,5 Liter (vorzugsweise 1-2,2 Liter) Kühlmittel pro kg Strangstahl. Die für eine harte, mittelharte und weiche Kühlung genannten Kühlmittelmengen überschneiden sich aufgrund bereits oben angeführter konstruktiver Ausführungsmerkmale der Spritzeinrichtung und der Strangführungsvorrichtung 6.
  • Unter exemplarisch gewählten, im Wesentlichen gleichen Konstruktions- und Randbedingungen der Spritzeinrichtung und der Strangführungsvorrichtung 6 könnten etwa zur Realisierung einer harten Kühlung 3 bis 4 Liter, zur Realisierung einer mittelharten Kühlung 2 bis 3 Liter und zur Realisierung einer weichen Kühlung 1,bis 2 Liter Kühlmittel pro kg Strangstahl aufgebracht werden. Tabelle 1: Geschwindigkeitsfaktor K für Stahlgüten mit geringem C-Gehalt (< 0,16%) und relativ harter Kühlung (3 - 4 1 Kühlmittel / kg Strangstahl) :
    L = 17,5 m L = 21.5 m L = 23 m
    K_upperLimit 48900 60300 64600
    K_lowerLimit 42000 51600 55200
    Tabelle 2: Geschwindigkeitsfaktor K für Stahlgüten mit C-Gehalt > 0,16% und mittelharter Kühlung (2 - 3,5 1 Kühlmittel / kg Strangstahl) :
    L = 17,5 m L = 21.5 m L = 23 m
    K_upperLimit 46500 57200 61900
    K_lowerLimit 39600 48300 52100
    Tabelle 3: Geschwindigkeitsfaktor K für spezielle Stahlgüten und weicher Kühlung (1,0 - 2,2 Kühlmittel / kg Strangstahl):
    L = 17,5 m L = 21.5 m L = 23 m
    K_upperLimit 44100 54050 59000
    K_lowerLimit 37100 44800 48900
  • So ist es gemäß einer bevorzugten Betriebsführung gemäß Tabelle 1vorgesehen, dass für hart zu kühlende Strangstähle, d.h. unter Aufbringung von 3 bis 4 Liter Kühlmittel pro kg Strangstahl, der Zusammenhang der in [mm] gemessenen Strangdicke d mit der in [m/min] gemessenen
    Gießgeschwindigkeit vc nach der Formel vc= K / d2 eingehalten wird, wobei ein in der Formel enthaltener Geschwindigkeitsfaktor K bei einer vorzugsweise minimalen Strangstützlänge Lmin von 17,5 m in einem Korridorbereich von 42000 bis 48900, vorzugsweise in einem Korridorbereich von 45500 bis 48900 liegt, während der Geschwindigkeitsfaktor K bei einer vorzugsweise maximalen Strangstützlänge Lmax von 23 m in einem Korridorbereich von 55200 bis 64600, vorzugsweise in einem Korridorbereich von 59900 bis 64600 liegt.
  • Zur Ermittlung von (Ziel-)Gießgeschwindigkeiten vc oder (Ziel-)Strangdicken d für Anlagen mit zwischen den vorzugsweisen Strangstützlängen Lmin und Lmax liegenden Strangstützlängen L ist eine Interpolation zwischen den vorangehend angeführten Korridorbereichen (unter Erhalt eines weiteren, nicht in den Tabellen angeführten Korridorbereichs) durchführbar. So ergibt sich etwa für eine Strangstützlänge L von 21,5 m für Stahlgüten mit C-Gehalt < 0,16% und relativ harter Kühlung ein Korridorbereich von 51600 bis 60300. Eine Interpolation zwischen den Korridorbereichen erfolgt auf eine im Wesentlichen lineare Weise.
  • Im Falle von Strangstützlängen > Lmax ist auch eine Extrapolation zu den vorangehend angeführten
    Korridorbereichen möglich.
  • Gemäß Tabelle 2 empfiehlt sich für Stahlgüten mit einem C-Gehalt > 0,16% und mittelharter Kühlung das Heranziehen eines Geschwindigkeitsfaktors K bei einer Strangstützlänge L von 17,5 m aus einem Korridorbereich von 39600 bis 46500 und bei einer Strangstützlänge L von 21,5 m aus einem Korridorbereich von 48300 bis 57200 und bei einer Strangstützlänge L von 23 m aus einem Korridorbereich von 52100 bis 61900.
  • Gemäß Tabelle 3 empfiehlt sich für weich zu kühlende Stahlgüten, d.h. unter Aufbringung von 1 bis 2,5 Liter Kühlmittel pro kg Strangstahl das Heranziehen eines Geschwindigkeitsfaktors K bei einer Strangstützlänge L von 17,5 m aus einem Korridorbereich von 37100 bis 44100 und bei einer Strangstützlänge L von 21,5 m aus einem Korridorbereich von 44800 bis 54050 und bei einer Strangstützlänge L von 23 m aus einem Korridorbereich von 48900 bis 59000.
  • Fig.6 zeigt ein Diagramm mit zu den vorangehend angeführten Geschwindigkeitsfaktoren K korrespondierenden Kennlinien 28-33. Auf der Abszisse des Diagramms ist die (am Ende der Strangführungsvorrichtung 6 bzw. beim Einlauf in die Vorwalzstraße 4 gemessene) Strangdicke d in der Einheit [mm] aufgetragen, auf der Ordinate die Gießgeschwindigkeit in der Einheit [m/min].
  • Die Kennlinien 28, 29 und 30 gelten für Strangstützlängen L=17,5 m, die Kennlinien 31, 32 und 33 für Strangstützlängen L=21,5 m.
  • Maßgeblich für eine effiziente Betriebsführung der Anlage sind jeweils die obersten, für eine spezifische
    Strangstützlänge L geltenden Kennlinien, somit gemäß Fig.6 für Strangstützlängen L=17,5 m die Kennlinie 28 und für Strangstützlängen L=21,5 m die Kennlinie 31.
  • Die obersten, für eine spezifische Strangstützlänge L geltenden Kennlinien korrespondieren mit den vorangehend tabellarisch angeführten Geschwindigkeitsfaktoren K_upperLimit. Konkret entspricht Kennlinie 28 einem Geschwindigkeitsfaktor K von 48900 und Kennlinie 31 einem Geschwindigkeitsfaktor K von 60300. Die Kennlinien 28 und 31 entsprechen somit rasch erstarrenden Stahlgüten, welche unter Einhaltung standardisierter Qualitätskriterien eine hohe Gießgeschwindigkeit und Wärmeabfuhr erlauben.
  • Die gemäß Fig.6 untersten, für eine spezifische Strangstützlänge L geltenden Kennlinien (für
    Strangstützlängen L=17,5 m: Kennlinie 30; für Strangstützlängen L=21,5 m: Kennlinie 33) entsprechen den tabellarisch angeführten Geschwindigkeitsfaktoren K_lowerLimit.
  • Die den Kennlinien 32 und 33 entsprechenden Stahlgüten sind aufgrund ihrer langsameren Erstarrung nicht so "hart", d.h. nicht so schnell kühlbar wie eine der Kennlinie 31 entsprechende Stahlgüte. Ebenso sind die den Kennlinien 29 und 30 entsprechenden Stahlgüten nicht so schnell kühlbar wie eine der Kennlinie 28 entsprechende Stahlgüte.
  • Die Kühlgeschwindigkeit bestimmt maßgeblich die Position der Sumpfspitze innerhalb des Stranges 3. Oberhalb der stahlgütenspezifischen Kennlinien 28-31 liegende Gießgeschwindigkeits-Bereiche sind zu vermeiden, um ein Ausbauchen und Aufplatzen des Stranges 3 im Bereich der Sumpfspitze zu vermeiden. Mit anderen Worten stellen die Kennlinien 28-31 Grenz-Gießgeschwindigkeitskurven für verschiedene Stahlsorten dar.
  • Bei einer in Fig.6 mit dem Ausgangspunkt eines Pfeiles 31' identische Betriebsführung mit einer Gießgeschwindigkeit vc= 6,5 m/min und einer Strangdicke d=104,5 mm läge z.B. die Sumpfpitze des Stranges 3 am Ende der Strangführungsvorrichtung 6, d.h. möglichst nahe am Eintritt in die Vorwalzstraße 4, wodurch ein optimales Ausnutzen der Gießhitze für den nachfolgenden Walzprozess gewährleistet ist. Wenn nun, wie durch Pfeil 31' exemplarisch dargestellt, die Gießgeschwindigkeit vc aus betriebstechnischen Gründen auf 5 m/min verringert wird, müsste gemäß Pfeil 31" ein Anheben der Strangdicke d auf annähernd 110 mm erfolgen, um die Sumpfpitze des Stranges 3 weiterhin am Ende der Strangführungsvorrichtung 6 zu halten und ein optimales Ausnutzen der Gießhitze für im nachfolgenden Walzprozess zu gewährleisten.
  • Umgekehrt muss bei einer Erhöhung der Gießgeschwindigkeit vc (z.B. nachdem betriebstechnische Probleme, welche eine temporäre Drosselung der Gießgeschwindigkeit vc erforderlich machten, behoben wurden) die Strangdicke d entsprechend reduziert werden.
  • Bei den betriebstechnischen Gründen, welche eine Reduzierung der Gießgeschwindigkeit vc erforderlich machen, kann es sich z.B. um über Sensoren erfasste Unregelmäßigkeiten im Bereich des Schiebers oder der Kokille, insbesondere am Badspiegel der Kokille oder um Abweichungen der Strangtemperatur von vorgegebenen Werten handeln.
  • Eine Änderung der Strangdicke d kann durch eine vorangehend beschriebene dynamische LCR-Dickenreduzierung mittels des LCR-Führungssegmentes 16' erfolgen.
  • Fällt die Gießgeschwindigkeit vc aus den vorangehend angeführten Zusammenhängen nach unten, 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. einen jeweiligen Korridorbereich wieder zu erreichen. Erfindungsgemäß ist dabei bevorzugt ein oberer Bereich des Korridors anzustreben.
  • Je nachdem, was von den Betreibern als Hauptparameter der Anlage angesehen wird (die Strangdicke d oder die Gießgeschwindigkeit vc), kann ausgehend von einer gewünschten Strangdicke d eine korrespondierende Ziel-Gießgeschwindigkeit vc gewählt werden oder es kann ausgehend von einer gewünschten Gießgeschwindigkeit vc die Strangdicke d entsprechend variiert werden.
  • 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 ca. 0,25 m/min) durchgeführt werden und nicht bei jeder geringfügigen Abweichung der Gießgeschwindigkeit vc von einer jeweils gewünschten Ziel-Gießgeschwindigkeit.
  • In Anlehnung an die erfindungsgemäßen Kennlinien bzw. an die korrespondierenden Geschwindigkeitsfaktoren K kann bei abnehmender Gießgeschwindigkeit vc die Strangdicke d erhöht und dadurch der Materialdurchsatz erhöht und somit optimiert werden.
  • Da eine Gießgeschwindigkeit vc oberhalb von etwa 7m/min für ein stabiles Gießen kaum zugänglich sind, wurde dieser Bereich aus dem Diagramm gemäß Fig.6 ausgeblendet.

Claims (34)

  1. Verfahren zur kontinuierlichen oder semikontinuierlichen Herstellung von Stahlwarmband, welches ausgehend von einem durch eine Strangführungsvorrichtung (6) geführten Strang (3) in einer Vorwalzstraße (4) zu einem Zwischenband (3') und in weiterer Folge in einer Fertigwalzstraße (5) zu einem Endband (3") gewalzt wird, dadurch gekennzeichnet, dass ein in einer Kokille (2) einer Gießanlage gegossener Strang (3) im Liquid-Core-Reduction (LCR-) Verfahren mittels der anschließenden Strangführungsvorrichtung (6) bei flüssigem Querschnittskern des Stranges (3) auf eine Strangdicke (d) zwischen 85 und 120 mm, vorzugsweise auf eine Strangdicke (d) zwischen 95 und 115 mm reduziert wird, wobei eine zwischen dem Meniskus (13), d.i. der Badspiegel der Kokille (2) und einem der Vorwalzstraße (4) zugewandten Ende (14) der Strangführungsvorrichtung (6) gemessene Strangstützlänge (L) größer oder gleich 17,5 m ist und wobei eine Gießgeschwindigkeit (vc) in einem Bereich von 3,8 - 7 m/min liegt.
  2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Strangstützlänge (L) größer oder gleich 18,5 m beträgt, vorzugsweise in einem Bereich zwischen 18,7 und 23 m, besonders bevorzugt zwischen 20,1 und 23 m, liegt.
  3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass Stränge (3) mit unterschiedlichen Strangdicken (d) in Abhängigkeit folgender Gießgeschwindigkeiten gegossen werden:
    - bei Gießgeschwindigkeiten zwischen 3,8 und 5,0 m/min mit 100 - 120 mm Strangdicke, vorzugsweise mit 110 bis 120 mm Strangdicke,
    - bei Gießgeschwindigkeiten zwischen 5,0 und 5,9 m/min mit 85 - 110 mm Strangdicke, vorzugsweise mit 95 bis 110 mm Strangdicke,
    - bei Gießgeschwindigkeiten größer oder gleich 5,9 m/min mit maximal 102 mm Strangdicke.
  4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass in der Vorwalzstraße (4) ein Vorwalzen des Stranges (3) zu einem Zwischenband (3') in mindestens vier Walzstichen, d.h. unter Einsatz von vier Vorwalzgerüsten (41, 42, 43, 44), vorzugsweise in fünf Walzstichen, d.h. unter Einsatz von fünf Vorwalzgerüsten (41, 42, 43, 44, 45) erfolgt.
  5. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die in der Vorwalzstraße (4) erfolgenden Walzstiche innerhalb von längstens 80 Sekunden, vorzugsweise innerhalb längstens 50 Sekunden erfolgen.
  6. Verfahren nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, dass der erste Walzstich in der Vorwalzstraße (4) innerhalb von längstens 7 Minuten, vorzugsweise innerhalb von längstens 6,2 Minuten ab Erstarrungsbeginn des in der Kokille (2) befindlichen flüssigen Stranges (3) erfolgt.
  7. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen dem Ende (14) der Strangführungsvorrichtung (6) und einem Einlaufbereich der Vorwalzstraße (4) lediglich eine durch eine Umgebungstemperatur bedingte Abkühlung des Stranges (3) zugelassen wird.
  8. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass in der Vorwalzstraße (4) pro Walzstich eine Reduktion der Dicke des Stranges (3) um 35-60 %, vorzugsweise um 40-55 % erfolgt.
  9. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass eine Abkühlung des aus der Vorwalzstraße (4) austretenden Zwischenbandes (3') unter einer Abkühlrate von maximal 3 K/m, vorzugsweise unter einer Abkühlrate von maximal 2,5 K/m erfolgt.
  10. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass eine Erwärmung des aus der Vorwalzstraße (4) ausgetretenen Zwischenbandes (3') mittels einer induktiven Heizeinrichtung (7), vorzugsweise im Querfelderwärmungsverfahren, beginnend bei einer Temperatur oberhalb von 770°C, vorzugsweise oberhalb von 820°C auf eine Temperatur von mindestens 1110°C, vorzugsweise auf eine Temperatur von oberhalb von 1170°C erfolgt.
  11. Verfahren nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Erwärmung des Zwischenbandes (3') innerhalb einer Zeitspanne von 4 bis 25 Sekunden, vorzugsweise innerhalb einer Zeitspanne von 5 bis 13 Sekunden erfolgt.
  12. Verfahren nach Anspruch 4 und 10, dadurch gekennzeichnet, dass bei Vornahme von genau vier Walzstichen in der Vorwalzstraße (4) vorgesehen ist, dass der Zeitverlauf zwischen dem ersten Walzstich und dem Einlauf in die Heizeinrichtung (7) bei Zwischenbanddicken von 5-10 mm nicht länger als 105 Sekunden, vorzugsweise nicht länger als 70 Sekunden beträgt.
  13. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass ein Fertigwalzen des erwärmten Zwischenbandes (3') in der Fertigwalzstraße (5) in vier Walzstichen, d.h. unter Einsatz von vier Fertigwalzgerüsten (51, 52, 53, 54) oder in fünf Walzstichen, d.h. unter Einsatz von fünf Fertigwalzgerüsten (51, 52, 53, 54, 55) zu einem Endband (3'') mit einer Dicke < 1,5 mm, vorzugsweise < 1,2 mm erfolgt.
  14. Verfahren nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass die innerhalb der Fertigwalzstraße (5) durchgeführten Walzstiche innerhalb einer Zeitspanne von maximal 16 Sekunden, vorzugsweise innerhalb einer Zeitspanne von maximal 8 Sekunden erfolgen.
  15. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 14, dadurch gekennzeichnet, dass der aus der Kokille (2) austretende und in die Strangführungsvorrichtung (6) eintretende Strang (3) eine Strangdicke (d) zwischen 105 und 130 mm, vorzugsweise eine Strangdicke (d) zwischen 115 und 125 mm aufweist.
  16. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 15, dadurch gekennzeichnet, dass zur LCR-Dickenreduzierung des Stranges (3) zu dessen Kontaktierung vorbestimmte Führungselemente (9, 10) der Strangführungsvorrichtung (6) relativ zu einer Längsachse des Stranges (3) verstellbar sind, wobei eine Verstellung der Führungselemente (9, 10) in Abhängigkeit des Materials des Stranges (3) und/oder der Gießgeschwindigkeit (vc) vorgenommen wird.
  17. Verfahren nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, dass die Strangdicke (d) quasi-statisch nach dem Beginn einer Gießsequenz, d.h. kurz nach Austritt des Stranges (3) aus der Kokille (2) einstellbar ist.
  18. Verfahren nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, dass die Strangdicke (d) dynamisch einstellbar, d.h. während des Gießprozesses bzw. während des Durchgangs des Stranges (3) durch die Strangführungsvorrichtung (6) beliebig variierbar ist.
  19. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 18, dadurch gekennzeichnet, dass für mittels einer Spritzeinrichtung im Bereich der Strangführungsvorrichtung (6) hart zu kühlende Strangstähle, d.h. unter Aufbringung von 3 bis 4 Liter Kühlmittel pro kg Strangstahl, in einem stationär-kontinuierlichen Betrieb der Anlage der Zusammenhang einer in [mm] gemessenen Strangdicke (d) mit der in [m/min] gemessenen Gießgeschwindigkeit (vc) nach der Formel vc= K / d2 eingehalten wird, wobei ein in der Formel enthaltener Geschwindigkeitsfaktor (K) bei einer Strangstützlänge (L)=17,5 m in einem Korridorbereich von 42000 bis 48900, vorzugsweise in einem Korridorbereich von 45500 bis 48900 liegt, während der Geschwindigkeitsfaktor (K) bei einer Strangstützlänge (L)=23 m in einem Korridorbereich von 55200 bis 64600, vorzugsweise in einem Korridorbereich von 59900 bis 64600 liegt, wobei zur Ermittlung von (Ziel-)Gießgeschwindigkeiten (vc) oder (Ziel-)Strangdicken (d) für Anlagen mit zwischen den Strangstützlängen L=17,5 m und L=23 m liegenden Strangstützlängen (L) eine Interpolation zwischen den vorangehend angeführten Korridorbereichen durchführbar ist.
  20. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 18, dadurch gekennzeichnet, dass für mittels einer Spritzeinrichtung im Bereich der Strangführungsvorrichtung (6) mittelhart zu kühlende Strangstähle, d.h. unter Aufbringung von 2 bis 3,5 Liter Kühlmittel pro kg Strangstahl, in einem stationär-kontinuierlichen Betrieb der Anlage der Zusammenhang einer in [mm] gemessenen Strangdicke (d) mit der in [m/min] gemessenen Gießgeschwindigkeit (vc) nach der Formel vc= K / d2 eingehalten wird, wobei ein in der Formel enthaltener Geschwindigkeitsfaktor (K) bei einer Strangstützlänge (L) von 17,5 m in einem Korridorbereich von 39600 bis 46500, vorzugsweise in einem Korridorbereich von 43050 bis 46500 liegt, während der Geschwindigkeitsfaktor (K) bei einer Strangstützlänge (L)=23 m in einem Korridorbereich von 52100 bis 61900, vorzugsweise in einem Korridorbereich von 57000 bis 61900 liegt, wobei zur Ermittlung von (Ziel-)Gießgeschwindigkeiten (vc) oder (Ziel-)Strangdicken (d) für Anlagen mit zwischen den Strangstützlängen L=17,5 m und L=23 m liegenden Strangstützlängen (L) eine Interpolation zwischen den vorangehend angeführten Korridorbereichen durchführbar ist.
  21. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 18, dadurch gekennzeichnet, dass für mittels einer Spritzeinrichtung im Bereich der Strangführungsvorrichtung (6) weich zu kühlende Strangstähle, d.h. unter Aufbringung von weniger als 2,2 Liter Kühlmittel pro kg Strangstahl, in einem stationär-kontinuierlichen Betrieb der Anlage der Zusammenhang einer in [mm] gemessenen Strangdicke (d) mit der in [m/min] gemessenen Gießgeschwindigkeit (vc) nach der Formel vc= K / d2 eingehalten wird, wobei ein in der Formel enthaltener Geschwindigkeitsfaktor (K) bei einer Strangstützlänge (L) von 17,5 m in einem Korridorbereich von 37100 bis 44100, vorzugsweise in einem Korridorbereich von 40600 bis 44100 liegt, während der Geschwindigkeitsfaktor (K) bei einer Strangstützlänge (L)=23 m in einem Korridorbereich von 48900 bis 59000, vorzugsweise in einem Korridorbereich von 53950 bis 59000 liegt, wobei zur Ermittlung von (Ziel-)-Gießgeschwindigkeiten (vc) oder (Ziel-)Strangdicken (d) für Anlagen mit zwischen den Strangstützlängen L=17,5 m und L=23 m liegenden Strangstützlängen (L) eine Interpolation zwischen den vorangehend angeführten Korridorbereichen durchführbar ist.
  22. Anlage zur Durchführung eines Verfahrens zur kontinuierlichen oder semikontinuierlichen Herstellung von Stahlwarmband nach einem der Ansprüche 1 bis 21, umfassend eine Kokille (2), eine dieser nachgeordnete Strangführungsvorrichtung (6), eine dieser nachgeordnete Vorwalzstraße (4), eine dieser nachgeordnete, vorzugsweise induktive Heizeinrichtung (7) und eine dieser nachgeordnete Fertigwalzstraße (5), wobei die Strangführungsvorrichtung (6) eine Serie an unteren Führungselementen (9) und eine dazu parallel oder konvergierend 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, 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, dadurch gekennzeichnet, dass der Aufnahmeschacht (11) an seinem der Vorwalzstraße (4) zuweisenden Ende (14) eine der Strangdicke (d) des Stranges (3) entsprechende lichte Aufnahmebreite (12) zwischen 85 und 120 mm, vorzugsweise zwischen 95 und 115 mm aufweist, wobei eine zwischen dem Meniskus (13), d.i. der Badspiegel der Kokille (2) und dem der Vorwalzstraße (4) zugewandten Ende (14) des Aufnahmeschachts (11) der Strangführungsvorrichtung (6) gemessene Strangstützlänge (L) größer oder gleich 17,5 m und wobei eine Steuereinrichtung vorgesehen ist, mittels welcher die Gießgeschwindigkeit (vc) des Stranges (3) in einem Bereich zwischen 3,8 - 7 m/min haltbar ist.
  23. Anlage nach Anspruch 22, dadurch gekennzeichnet, dass die lichte Aufnahmebreite (12) des Aufnahmeschachts (11) an seinem der Kokille (2) zuweisenden Eingangsbereich zwischen 105 und 130 mm, vorzugsweise zwischen 115 und 125 mm beträgt.
  24. Anlage nach Anspruch 22 oder 23, dadurch gekennzeichnet, dass die Strangstützlänge (L) größer oder gleich 18,5 m beträgt, vorzugsweise in einem Bereich zwischen 18,7 und 23 m, besonders bevorzugt zwischen 20,1 und 23 m, liegt.
  25. Anlage nach einem der Ansprüche 22 bis 24, dadurch gekennzeichnet, dass die Vorwalzstraße (4) vier oder fünf Vorwalzgerüste (41, 42, 43, 44, 45) umfasst.
  26. Anlage nach einem der Ansprüche 22 bis 25, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen dem Ende (14) des Aufnahmeschachts (11) bzw. der Strangführungsvorrichtung (6) und einem Einlaufbereich der Vorwalzstraße (4) keine Kühlvorrichtung, jedoch eine thermische Abdeckung vorgesehen ist, welche eine zum Transport des Stranges (3) vorgesehene Fördervorrichtung zumindest abschnittsweise umgibt.
  27. Anlage nach einem der Ansprüche 22 bis 26, dadurch gekennzeichnet, dass mittels in der Vorwalzstraße (4) angeordneter Vorwalzgerüste (41, 42, 43, 44, 45) eine Reduktion der Dicke des Stranges (3) um jeweils 35-60 %, vorzugsweise um jeweils 40-55 % pro Vorwalzgerüst (41, 42, 43, 44, 45) durchführbar ist, sodass ein Zwischenband (3') mit einer Dicke von 3 bis 15 mm, vorzugsweise mit einer Dicke von 4 bis 10 mm erzeugbar ist.
  28. Anlage nach einem der Ansprüche 22 bis 27, dadurch gekennzeichnet, dass die Heizeinrichtung (7) als induktiver Querfelderwärmungsofen ausgebildet ist, mittels welchem der Strang (3), beginnend bei einer Temperatur oberhalb von 770°C, vorzugsweise oberhalb von 820°C auf eine Temperatur von mindestens 1110°C, vorzugsweise auf eine Temperatur von oberhalb von 1170°C aufheizbar ist.
  29. Anlage nach einem der Ansprüche 22 bis 28, dadurch gekennzeichnet, dass die Fertigwalzstraße (5) 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 reduzierbar ist.
  30. Anlage nach Anspruch 29, dadurch gekennzeichnet, dass die Fertigwalzgerüste (51, 52, 53, 54, 55) jeweils unter Abständen von < 7 m, vorzugsweise unter Abständen von < 5 m zueinander angeordnet sind, wobei die Abstände zwischen den Arbeitswalzenachsen der Fertigwalzgerüste (51, 52, 53, 54, 55) gemessen werden.
  31. Anlage nach einem der Ansprüche 22 bis 30, 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) in Abhängigkeit des Materials des Stranges und/oder der Gießgeschwindigkeit einstellbar ist.
  32. Anlage nach Anspruch 31, dadurch gekennzeichnet, dass die verstellbaren Führungselemente (9, 10) in einer der Kokille (2) zugewandten vorderen Hälfte, vorzugsweise in einem der Kokille (2) zugewandten vorderen Viertel der Längserstreckung der Strangführungsvorrichtung (6) angeordnet sind.
  33. Anlage nach einem der Ansprüche 25 bis 32, dadurch gekennzeichnet, dass eine Arbeitswalzenachse des zur Strangführungsvorrichtung (6) nächst benachbarten ersten Vorwalzgerüstes (41) der Vorwalzstraße (4) maximal 7 m, vorzugsweise maximal 5 m nach dem Ende (14) der Strangführungsvorrichtung (6) angeordnet ist.
  34. Anlage nach einem der Ansprüche 22 bis 33, dadurch gekennzeichnet, dass ein der Vorwalzstraße zugewandtes Einlaufende (7a) der Heizeinrichtung (7) maximal 25 m, vorzugsweise maximal 19 m nach der Arbeitswalzenachse des der Heizeinrichtung (7) nächstgelegenen Vorwalzgerüstes angeordnet ist.
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