EP2441540A1 - Verfahren und Anlage zur energieeffizienten Erzeugung von Stahlwarmband - Google Patents

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EP2441540A1
EP2441540A1 EP10187232A EP10187232A EP2441540A1 EP 2441540 A1 EP2441540 A1 EP 2441540A1 EP 10187232 A EP10187232 A EP 10187232A EP 10187232 A EP10187232 A EP 10187232A EP 2441540 A1 EP2441540 A1 EP 2441540A1
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EP
European Patent Office
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strand
thickness
casting
rolling
guiding device
Prior art date
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Withdrawn
Application number
EP10187232A
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
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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 PCT/EP2011/067670 priority patent/WO2012049135A1/de
Priority to BR112013008766A priority patent/BR112013008766A2/pt
Priority to RU2013121553/02A priority patent/RU2579723C2/ru
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    • B21—MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21B—ROLLING OF METAL
    • B21B45/00—Devices for surface or other treatment of work, specially combined with or arranged in, or specially adapted for use in connection with, metal-rolling mills
    • B21B45/004—Heating the product

Definitions

  • the invention relates to a method for the continuous or semicontinuous production of steel hot strip, which is rolled starting from a guided through a strand guide strand in a roughing train to an intermediate belt and subsequently in a finishing train to an end belt, according to claim 1 and a corresponding plant for Implementation of this method according to claim 21.
  • 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 (continuous) mold at the bathroom mirror, the so-called "meniscus", the mold is typically about 1m long (0.3 - 1.5m).
  • the strand exits vertically downward from the mold and is deflected into the horizontal.
  • 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.
  • a steel strip of less than 0.8 mm thickness can be produced without winding problems, whereby uniform and repeatable mechanical properties can be ensured over the entire width and length of the steel strip.
  • Arvedi comprises a continuous casting line following a continuous caster with three roughing stands, two strip cutters, an induction furnace for intermediate heating of the pre-rolled intermediate strip, followed by a finishing train with five finishing stands.
  • the end strip emerging from the roughing train is cooled in a cooling section and wound up by means of three underfloor reels to form rolls of tape 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 tons per year.
  • Such a system allows the production of hot strips with a final thickness between 0.8 and 4 mm in continuous operation.
  • Steel strip coils can be produced in semi-continuous operation at final strip thicknesses between 4 and 12 mm, however, according to the inventors' calculations for low carbon steels in continuous operation, a minimum specific minimum throughput of about 450 mm * m / min is required to use all five finishing stands in the finishing train can.
  • end of the strand guiding device is thus understood in the present context intended for strand contacting guide surface or surface line of the last of the roughing facing guide element or the last support roller of the upper guide elements series.
  • a strand support length of 17 m has the consequence that the cross-sectional core of the strand is completely solidified even before the emergence of the strand, namely several meters before the end of the strand guiding device.
  • the known from the ISP process processing advantage of a hot steel strip core is thus not or only insufficiently given.
  • the rolling of a completely through-solidified or cooler cast strand requires a much higher energy expenditure than the rolling of a cast strand with a very hot cross-sectional core.
  • 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 sump tip d.i. the just still doughy cross-sectional core of the strand transported in the strand guiding device, is always as close as possible to the end of the strand guiding device and thus as close as possible to the entrance to the rough rolling mill.
  • the invention is therefore based on the object for a variety of steel grades, cooling parameters and strand thicknesses to find those casting and plant parameters, under which the sump tip of the strand as far as possible far away from the mold, i. can be kept as close to the end of the strand guide device.
  • 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 Bulging and bursting of the strand could take place.
  • a combination of these casting parameters ensures that the bottom tip of the strand always reaches almost to the end of the strand guiding device, regardless of the respective material-quality-dependent maximum casting speeds.
  • the strand has a sufficiently hot cross-sectional core during its thickness reduction at least in the first of the strand guide device downstream rolling mill, to be rolled with relatively low energy consumption and ensuring high production quality.
  • the strand support length is less than or equal to 15.5 m, preferably in a range between 13 and 15 m, in particular between 14.2 and 15 m.
  • a roughing of the strand to an intermediate band in at least four rolling passes, ie using four roughing stands, preferably in five rolling passes, ie using five roughing stands.
  • a rough rolling of the billet takes place in three rolling passes, the energy efficiency of the casting / rolling process can be further increased by carrying out according to the invention four or five rolling passes.
  • four or five rolling passes are performed in rapid succession, the casting heat still in the strand is optimally utilized.
  • a very narrow thickness range of the intermediate band (between 3 and 15 mm, preferably between 4 and 10 mm) is achieved when four or five passes are made, almost independent of the starting thickness of the casting strand, so that a heating device arranged downstream of the roughing line, for example an inductive transverse field heating furnace, can be designed exactly to a specific thickness range of the intermediate band. Energy losses due to a too large dimensioning of the recording of the heater can thus be avoided.
  • 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 50 seconds.
  • the first rolling pass in the rough rolling takes place within a maximum of 5.7 minutes, preferably within not more than 5.3 minutes from the beginning of solidification of the liquid strand in the casting plant.
  • the first pass in the roughing mill takes place within a maximum of 4.8 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.
  • an intermediate strip with a thickness of approximately 3 to 15 mm, preferably with a thickness of 4 to 10 mm leaves the rough rolling line 4.
  • the intermediate strip is rolled in a previously described ESP system according to the prior art to a thickness between 10 and 20 mm.
  • 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 a temperature loss rate ⁇ 2 K / m.
  • a heating of the emerged from the roughing intermediate belt by means of an inductive heating device, preferably in the transverse field heating method, starting at a temperature above 725 ° C, preferably above 850 ° C to a temperature of at least 1100 ° C, preferably to a temperature above 1180 ° C.
  • the heating of the intermediate band within a period of 4 to 30 seconds, preferably within a period of 5 to 15 seconds.
  • the passage of time between the first pass and the inlet into the heating device does not exceed 110 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 stands take place within a maximum period of 12 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 95 and 110 mm, preferably a strand thickness between 102 and 108 mm.
  • liquid core reduction (LCR) thickness reduction of the strand to the contacting predetermined guide elements of the strand guiding device relative to a longitudinal axis of the strand (transversely) adjustable with an adjustment of the guide elements depending on the material of the strand and / or the casting speed is made to reduce the strand thickness by up to 30 mm.
  • 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, especially if very frequent changes in thickness or speed would be usual or necessary.
  • 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 strand cooling are the design of the guide elements or strand support rollers of the strand guide 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.
  • An operation according to the inventively proposed speed factors K allows optimum 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 21 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 clear receiving width of the receiving shaft is at its input of the casting line between 95 and 110 mm, preferably between 102 and 108 mm.
  • the strand support length is less than or equal to 15.5 m, preferably in a range between 13 and 15 m, in particular between 14.2 and 15 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 surrounding a conveyor device provided for transporting the strand and thus a cooling of the strand delayed.
  • the heating device is designed as an inductive transverse field heating furnace, by means of which the strand, starting at a temperature above 725 ° C, preferably above 850 ° C to a temperature of at least 1100 ° C. , preferably to a temperature above 1180 ° C is heatable.
  • 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, the distances between the working rolling axes of the finishing mills are measured.
  • certain guide elements are adjustable and thereby a light receiving width of the receiving shaft or smaller can be increased, wherein the strand thickness or the clear receiving width is adjustable depending on the material of the strand and / or the casting speed.
  • the adjustable guide elements are arranged in one of the mold half facing the front half, preferably in a mold facing the front quarter of the longitudinal extension of the strand guiding device.
  • a work roll axis of the strand guide device next adjacent first roughing stand of the roughing maximum 7 m, preferably maximum 5 m after the end of the strand guiding device is arranged.
  • a feed end of the heating device facing the rough rolling mill is arranged a maximum of 25 m, preferably a maximum of 19 m, of the work roll axis of the roughing stand closest to the heating device.
  • 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.
  • a vertical casting machine with a mold 2 are cast in the strands 3, which have a strand thickness d between 95 and 110 mm, preferably a strand thickness d between 102 and 108 mm at the end of the mold 2.
  • the mold 2 is preceded by a pan 39, which feeds a distributor 40 with liquid steel via a ceramic inlet nozzle.
  • the distributor 40 feeds subsequently the mold 2, which is followed by a strand guiding device 6.
  • 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 structure into fine-grained rolling structure takes place.
  • the plant 1 further comprises a number of components such as descaling devices 41, 42 and Fig.1 Separation devices not shown, which essentially correspond to the prior art and which is therefore not discussed in detail at this point.
  • 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 performed with flame treatment, or as a mixing furnace, consisting of HC fuel-fired and inductive segments.
  • 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, the inlet temperature usually depending on Steel grade and subsequent rolling in the finishing train 5 between 1000 ° C and 1200 ° C.
  • the strand support length L is in this case between the meniscus 13 of the mold or the casting plant 2 and the axis of the last, a Vorwalz Sounds 4 facing support roller one and described in more detail below upper guide element series 10th Measured (considered in a side view of the Appendix 1 in parallel to the axes of the roles of looking 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.
  • a casting speed of the strand 3 (which is essentially also the speed of the strand 3 when passing through the strand guiding device 6, ie also the speed of the strand 3 at the end 14 of the strand guiding device) is measured during stationary continuous operation 6), in a range of 3.8-7 m / min, preferably in a range of 4.2-6.6 m / min.
  • a combination of these parameters ensures that an initially defined sump tip of the strand 3, regardless of the respective material quality-dependent maximum casting speeds, always approaches relatively close to the end of the strand guiding device and thereby the strand 3 with relatively low energy expenditure and ensuring high production quality to a desired intermediate thickness - And subsequently can also be finished.
  • the strand support length L is less than or equal to 15.5 m, preferably the strand support length L is in a range between 13 and 15 m.
  • the strand support length L is at least 12 m, preferably at least 13m.
  • 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 50 seconds.
  • the first rolling pass in the roughing mill 4 takes place within a maximum of 5.7 minutes, preferably within a maximum of 5.3 minutes, from the start of solidification of the liquid strand present in the casting installation 2.
  • the first pass in the pre-rolling line 4 takes place within a maximum of 4.8 minutes, even at a low continuous casting speed of 4 m / min.
  • the surface of the strand 3 has in this area on average a temperature> 1050 ° C, preferably> 1000 ° C.
  • a preferably hinged thermal cover is provided to hold the heat as possible in the strand 3.
  • the thermal cover surrounds one for transporting the strand 3 provided, usually designed as a roller conveyor conveyor at least in sections.
  • the thermal cover can surround the conveying device from above and / or from below and / or laterally.
  • a temperature loss rate of the intermediate strip 3 'emerging from the roughing train 4 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.
  • the heating of the intermediate strip 3 'takes place within a period of 4 to 30 seconds, preferably within a period of 5 to 15 seconds.
  • a strand 3 which is 80 mm thick when emerging from the strand guiding device 6 and which is reduced in the rough rolling mill 4 to an intermediate strip 3 'having a thickness of 5 mm, after 260 at the latest Seconds, preferably after at the latest 245 seconds from exiting the mold 2 is introduced into the inductive heating device 7 and that at exit from the strand guide device 6 95 mm thick strand 3, which in the roughing 4 to an intermediate band 3 'with a thickness of 5 5 mm, is introduced into the inductive heating device 7 at the latest after 390 seconds, preferably after at the latest 335 seconds from the exit from the mold 2.
  • 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 "having a final thickness of ⁇ 1.5 mm, preferably ⁇ 1.2 mm, and rolling to final thicknesses of ⁇ 1 mm is also possible by means of a method according to the invention.
  • the finishing mills 5 1 , 5 2 , 5 3 , 5 4 , 5 5 are each arranged at intervals of ⁇ 7 m, preferably at intervals of ⁇ 5 m to each other (measured between the working rolling axes of the finishing mills 5 1 , 5 2 , 5 3 , 5 4 , 5 5 ).
  • carried out within the finishing train 5 rolling passes within a period of a maximum of 12 seconds, preferably within a maximum of 8 seconds.
  • the end strip 3 is subsequently cooled to a reel temperature of between 500 ° C. and 750 ° C., preferably 550 ° C. and 650 ° C., and wound up into a bundle
  • the end strip 3 'or the intermediate strip is severed 3 'or of the strand 3 in a direction transverse to the direction of transport 15 and a finished reeling of the rolling-machine side loose end strip 3'
  • 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.
  • the guide elements 9, 10 are designed as rotatably mounted support rollers.
  • the upper and lower einsetti- or support roller series 9, 10 can each be in turn divided into (sub-) series specific support rollers with different diameters and / or center distances.
  • the guide elements of the upper guide elements series 10 are selectively depth-adjustable or can be approximated to the guide elements of the lower guide elements series 9.
  • An adjustment of the guide elements of the upper guide element series 10 and thus a change of the clear receiving cross section 12 of the strand guiding device 6 can e.g. done by means of a hydraulic drive.
  • a clear receiving width 12 of the receiving shaft 11 of the strand guiding device 6 corresponding to the desired strand thickness d and measured between opposing upper and lower guide elements could be e.g. be reduced from 100 mm to a range between 70 and 90 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 adjustment of the respective guide elements 9, 10 takes place in a direction substantially orthogonal to the transport direction of the strand extending direction, wherein both the upper guide elements 10 and the lower guide elements 9 can be adjustable.
  • upper guide elements 10 are hinged to corresponding support members 17, which are preferably hydraulically adjustable.
  • the (hydraulically) adjustable LCR guide elements 9, 10 are preferably in one of the mold 2 facing the front half, preferably in a mold 2 facing the front quarter of the longitudinal extent of Strand guiding device 6 is arranged.
  • the adjustment of the strand thickness d or the clear receiving width 12 can be quasi-static, ie once, shortly after the start of casting, as soon as one of the pre-rolling line 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 through 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 7 explained relationship as a guideline, changed.
  • Figure 4 shows a diagram for systems according to the prior art, based on which maximum allowable Casting speeds for strands with different thicknesses are readable.
  • the casting speed in the unit [m / min] is plotted on the ordinate a material-specific solidification factor k, which carries the unit [mm / ⁇ min].
  • the solidification factor k is between 24-27 mm / ⁇ min, preferably between 25 and 26 mm / ⁇ min.
  • Figure 5 shows a diagram with Figure 4 Corresponding abscissa and ordinate scales, however, for strands which are cast in a strand support device 6 with proposed according to the invention, particularly advantageous metallurgical strand support length L of 15.25 m.
  • the pouring characteristics according to the invention described below are chosen purely by way of example and are not intended to be limiting. In principle, there is no fixed speed value for each strand thickness, but always a corresponding velocity range under which the casting process can be reasonably conducted. Likewise, the strand support length L is not set to a certain value such as 15.25 m Figure 4 but the calculations and considerations of the inventors have shown that strand support lengths L in the range between 12 and 16.5 m already allow significant advantages over known systems.
  • Figure 6 shows a diagram plotted on the ordinate, the maximum casting speed in the unit [m / min], while on the abscissa, the strand support length L and the "metallurgical length" with the unit [m] is plotted.
  • Three lines 29, 30, 31 are shown, with line 29 indicating a strand thickness of 70 mm, line 30 a strand thickness of 80 mm and line 31 a strand thickness of 90 mm.
  • Figure 7 illustrates the relationship of the strand thickness d with the casting speed v c , wherein a setting of (Target) casting speeds v c or (target) strand thickness d can be determined using speed factors K proposed according to the invention.
  • the following information refers to a steady-state continuous operation of the plant, which in the present context means operating phases with a duration of> 10 minutes, during which the casting speed v c (in contrast to, for example, a gating phase) remains essentially 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 whose solidification or Umwands decisionisitik whose 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).
  • essentially the same construction and boundary conditions of the sprayer and the strand guide device 6 could be about 3 to 4 liters for realizing a hard cooling, 2 to 3 liters to realize a medium-hard cooling and 1 to 2 liters of coolant per to realize a soft cooling kg of extruded steel are applied.
  • Figure 7 shows a diagram with corresponding to the above-mentioned speed factors K curves 32-37.
  • 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].
  • the uppermost characteristic curves for a specific strand support length L correspond to the speed factors K_upperLimit listed above in tabular form.
  • characteristic 32 corresponds to a speed factor K of 35200 and curve 35 to a speed factor K of 44650.
  • the characteristic curves 32 and 35 thus correspond to rapidly solidifying steel grades, which allow a high casting speed and heat dissipation in compliance with standardized quality criteria.
  • the grades 36 and 37 corresponding steel grades are not so "hard” due to their slower solidification, i. not as quickly coolable as a grade 35 corresponding steel grade.
  • the grades 33 and 34 corresponding steel grades are not as cool as a corresponding characteristic 32 steel grade.
  • the cooling speed significantly determines the position of the sump tip within the strand 3.
  • specific curves 32-37 lying casting speed ranges are to be avoided in order to avoid bulging and bursting of the strand 3 in the area of the sump tip.
  • the strand thickness d would have to be raised to approximately 90 mm according to arrow 35 "in order to form the bottom tip of the strand 3
  • the strand thickness d is raised to continue at the end of the strand guiding device 6 and to ensure optimum utilization of the casting heat for the subsequent rolling process approximately 93 mm is displayed to keep the sump tip of the strand 3 continues at the end of the strand guiding device 6.
  • the strand thickness d must be correspondingly reduced in order to eliminate the risk of bulging of the strand 3 in the area of the sump tip.
  • 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 and thereby the material throughput can be increased and thus optimized.

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Abstract

Verfahren und Anlage zur energieeffizienten Erzeugung von Stahlwarmband Ein erfindungsgemäßes 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) gewalzt wird, umfasst folgende Verfahrensschritte: - Gießen eines Stranges (3) in einer Kokille (2), wobei der Strang (3) im Liquid-Core-Reduction-Verfahren mittels der anschließenden Strangführungsvorrichtung auf eine Strangdicke zwischen 60 und 95 mm, vorzugsweise auf eine Strangdicke zwischen 70 und 85 mm reduziert wird, - wobei eine zwischen dem Meniskus (13), d.i. der Badspiegel der Kokille und einem der Vorwalzstraße (4) zugewandten Ende (14) der Strangführungsvorrichtung (6) gemessene Strangstützlänge (L) zwischen 12 m und 16,5 m, bevorzugt zwischen 14,2 und 16,5 m ist, - und wobei eine Gießgeschwindigkeit (v c ) in einem Bereich von 3,8 - 7 m/min liegt. Durch eine Kombination der erfindungsgemäßen Gießparameter wird gewährleistet, dass die Sumpfspitze des Stranges unabhängig von jeweiligen materialgüteabhängigen Maximalgießgeschwindigkeiten immer bis nahe an das Ende (14) der Strangführungsvorrichtung (6) heranreicht.

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 21.
  • Man spricht von kontinuierlicher Herstellung oder "Endloswalzen", wenn eine Gießanlage so mit einer Walzanlage verbunden ist, dass der in einer Kokille der 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.
  • Bei 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.
  • Mittels dieser Technologie kann ein Stahlband von weniger als 0,8 mm Stärke ohne Wicklungsprobleme hergestellt werden, wobei über die gesamte Breite und Länge des Stahlbands einheitliche und wiederholbare mechanische Eigenschaften gewährleistbar sind.
  • 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.
  • Eine derartige Anlage ermöglicht im kontinuierlichen Betrieb die Herstellung von Warmbändern mit einer Enddicke zwischen 0,8 und 4 mm. Bei Endbanddicken zwischen 4 und 12 mm können Stahlbandbunde im semikontinuierlichen Betrieb erzeugt werden, jedoch wird gemäß Berechnungen der Erfinder für kohlenstoffarme Stähle im kontinuierlichen Betrieb ein breitenspezifischer Mindestdurchsatz von ca. 450 mm*m/min benötigt, um in der Fertigwalzstraße alle fünf Fertigwalzgerüste einsetzen zu können.
  • Unterhalb dieses Mindestdurchsatzes können nur vier Fertigwalzgerüste eingesetzt werden, wobei für Stahlgüten, die aufgrund spezifisch geforderter Materialeigenschaften langsamer gegossen werden müssen, kaum ein Volumenstrom von 400 mm*m/min erreicht wird. Bei prozesstechnisch geforderter stärkerer Kühlung des Stahlwarmbandes (Zwischenbandes) ist selbst bei Volumenströmen im Bereich von 400-450 mm*m/min ein Einsatz von vier Fertigwalzgerüsten in Frage gestellt bzw. ein Einsatz von lediglich drei Fertigwalzgerüsten angezeigt. Als nachteilig erweist sich insbesondere eine zu große 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.
  • Eine Strangstützlänge von 17 m hat zur Folge, dass der Querschnittskern des Stranges noch vor dem Austreten des Stranges, und zwar bereits mehrere Meter vor dem Ende der Strangführungsvorrichtung, komplett durcherstarrt ist. Der aus dem ISP-Verfahren bekannte verarbeitungstechnische Vorteil eines heißen Stahlbandkerns ist somit nicht bzw. nur mehr in unzureichendem Maße gegeben. Das Walzen eines komplett durcherstarrten bzw. kühleren Gießstranges erfordert einen wesentlich höheren Energieaufwand als das Walzen eines Gießstranges mit sehr heißem Querschnittskern.
  • 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.
  • 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 weitere Optimierung der Fertigung von Stahlwarmband angestrebt.
  • Insbesondere soll die Energieeffizienz gattungsgemäßer Anlagen zur Herstellung von Stahlwarmband deutlich 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 nahe am Ende der Strangführungsvorrichtung und somit möglichst nahe am Eintritt in die Vorwalzstraße befindet.
  • Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, für eine Vielzahl an Stahlgüten, Kühlparametern und Strangdicken diejenigen Gieß- und Anlagenparameter ausfindig zu machen, unter welchen die Sumpfspitze des Stranges möglichst weit fernab der Kokille, d.h. möglichst nahe am Ende der Strangführungsvorrichtung gehalten werden kann.
  • 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 Ausbauchen und Aufplatzen des Stranges stattfinden könnte.
  • Diese Aufgabe wird durch ein Verfahren mit den Merkmalen des Anspruchs 1 und eine Anlage mit den Merkmalen des Anspruchs 21 gelöst.
  • Ein Verfahren zur kontinuierlichen oder semikontinuierlichen Herstellung von Stahlwarmband, welches ausgehend von einem durch eine Strangführungsvorrichtung geführten Stranges in einer Vorwalzstraße zu einem Zwischenband und in weiterer Folge in einer Fertigwalzstraße zu einem Endband gewalzt wird, umfasst erfindungsgemäß folgende Verfahrensschritte:
    • Gießen eines Stranges in einer Kokille einer Gießanlage, wobei der Strang im Liquid-Core-Reduction (LCR-) Verfahren mittels der anschließenden Strangführungsvorrichtung bei flüssigem Querschnittskern des Stranges auf eine Strangdicke zwischen 60 und 95 mm, vorzugsweise auf eine Strangdicke zwischen 70 und 85 mm reduziert wird,
    • wobei eine zwischen dem Meniskus, d.i. der Badspiegel der Gießanlage, und einem der Vorwalzstraße zugewandten Ende der Strangführungsvorrichtung gemessene Strangstützlänge zwischen 12 m und 16,5 m, bevorzugt zwischen 14,2 m und 16,5 m ist,
    • und wobei eine Gießgeschwindigkeit des Stranges (welche im Wesentlichen auch der Geschwindigkeit des Stranges bei Durchlaufen der Strangführungsvorrichtung entspricht) in einem Bereich von 3,8 - 7 m/min liegt.
  • Durch eine Kombination dieser Gießparameter wird gewährleistet, dass die Sumpfspitze des Stranges unabhängig von jeweiligen materialgüteabhängigen Maximalgießgeschwindigkeiten immer bis nahe an das Ende der Strangführungsvorrichtung heranreicht.
  • Auf diese Weise ist gewährleistet, dass der Strang während seiner Dickenreduzierung zumindest in der ersten der Strangführungsvorrichtung nachgelagerten Walzstraße einen ausreichend heißen Querschnittskern aufweist, um mit relativ geringem Energieaufwand und unter Gewährleistung hoher Fertigungsqualität gewalzt zu werden.
  • Der Energieaufwand beim Walzen von Stahlwarmband wird somit wesentlich verringert und die Effizienz gattungsgemäßer Anlagen gesteigert.
  • Um das erfindungsgemäße Verfahren weiter zu optimieren, wurden durch Berechnungen und Versuchsanordnungen spezielle Verfahrensparameter ermittelt, welche hinsichtlich Fertigungsqualität und Energieeffizienz einen beutenden Fortschritt in der Herstellung von Stahlwarmband ermöglichen.
  • Gemäß einer besonders bevorzugten Ausführungsvariante der Erfindung ist es vorgesehen, dass die Strangstützlänge kleiner oder gleich 15,5 m ist, vorzugsweise in einem Bereich zwischen 13 und 15 m, insbesondere zwischen 14,2 und 15 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 Gieß-/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 50 Sekunden erfolgen.
  • Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsvariante der Erfindung ist es vorgesehen, dass der erste Walzstich in der Vorwalzstraße innerhalb von längstens 5,7 Minuten, vorzugsweise innerhalb von längstens 5,3 Minuten ab Erstarrungsbeginn des in der Gießanlage befindlichen flüssigen Stranges erfolgt. Idealerweise erfolgt der erste Walzstich in der Vorwalzstraße innerhalb von längstens 4,8 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. Im Vergleich dazu wird das Zwischenband bei einer eingangs beschriebenen ESP-Anlage gemäß dem Stand der Technik auf eine Dicke zwischen 10 und 20 mm gewalzt.
  • 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 die Realisierung einer Temperaturverlustrate < 2 K/m.
  • 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 725°C, vorzugsweise oberhalb von 850°C auf eine Temperatur von mindestens 1100°C, vorzugsweise auf eine Temperatur oberhalb von 1180°C erfolgt.
  • Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsvariante der Erfindung ist es vorgesehen, dass die Erwärmung des Zwischenbandes innerhalb einer Zeitspanne von 4 bis 30 Sekunden, vorzugsweise innerhalb einer Zeitspanne von 5 bis 15 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 110 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 12 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 95 und 110 mm, vorzugsweise eine Strangdicke zwischen 102 und 108 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 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=13 m in einem Korridorbereich von 30000 bis 35200, vorzugsweise in einem Korridorbereich von 32500 bis 35200 liegt, während der Geschwindigkeitsfaktor K bei einer Strangstützlänge L=16,5 m in einem Korridorbereich von 38000 bis 44650, vorzugsweise in einem Korridorbereich von 41000 bis 44650 liegt, wobei zur Ermittlung von (Ziel-)Gießgeschwindigkeiten vc oder (Ziel-)Strangdicken d für Anlagen mit zwischen den Strangstützlängen L=13 m und L=16,5 m liegenden Strangstützlängen 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 13 m in einem Korridorbereich von 28700 bis 33800, vorzugsweise in einem Korridorbereich von 31250 bis 33800 liegt, während der Geschwindigkeitsfaktor K bei einer Strangstützlänge L=16,5 m in einem Korridorbereich von 36450 bis 42950, vorzugsweise in einem Korridorbereich von 39700 bis 42950 liegt, wobei zur Ermittlung von (Ziel-)Gießgeschwindigkeiten vc oder (Ziel-)Strangdicken d für Anlagen mit zwischen den Strangstützlängen L=13 m und L=16,5 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 1,0 bis 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 13 m in einem Korridorbereich von 26350 bis 32359, vorzugsweise in einem Korridorbereich von 29350 bis 32359 liegt, während der Geschwindigkeitsfaktor K bei einer Strangstützlänge L=16,5 m in einem Korridorbereich von 34850 bis 41200, vorzugsweise in einem Korridorbereich von 38000 bis 41200 liegt, wobei zur Ermittlung von (Ziel-)Gießgeschwindigkeiten vc oder (Ziel-)Strangdicken d für Anlagen mit zwischen den Strangstützlängen L=13 m und L=16,5 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 Geschwindigkeitsfaktoren 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 21 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 Dicke des Stranges entsprechende lichte Aufnahmebreite zwischen 60 und 95 mm, vorzugsweise zwischen 70 und 85 mm aufweist, wobei eine zwischen dem Badspiegel der Gießanlage und dem der Vorwalzstraße zugewandten Ende des Aufnahmeschachts der Strangführungsvorrichtung gemessene Strangstützlänge zwischen 12 m und 16,5 m ist und wobei eine Steuereinrichtung vorgesehen ist, mittels welcher die Gießgeschwindigkeit des Stranges 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 95 und 110 mm, vorzugsweise zwischen 102 und 108 mm beträgt.
  • Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsvariante der erfindungsgemäßen Anlage ist es vorgesehen, dass die Strangstützlänge kleiner oder gleich 15,5 m ist, vorzugsweise in einem Bereich zwischen 13 und 15 m, insbesondere zwischen 14,2 und 15 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 vorgesehene 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 Strangdicke 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 725°C, vorzugsweise oberhalb von 850°C auf eine Temperatur von mindestens 1100°C, vorzugsweise auf eine Temperatur oberhalb von 1180°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 Arbeitswalzachsen 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 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 in der Vorwalzstraße 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 von Herstellungsverfahren gemäß dem Stand der Technik
    Fig.5
    ein Prozessdiagramm eines erfindungsgemäßen Herstellungsverfahrens (Erstarrungsfaktor in Abhängigkeit von der Gießgeschwindigkeit)
    Fig.6
    ein Prozessdiagramm eines erfindungsgemäßen Herstellungsverfahrens (Gießgeschwindigkeit in Abhängigkeit von der Strangstützlänge)
    Fig.7
    ein Prozessdiagramm eines erfindungsgemäßen Herstellungsverfahrens (Zusammenhang von ZielGießgeschwindigkeiten 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 95 und 110 mm, vorzugsweise eine Strangdicke d zwischen 102 und 108 mm am Ende der Kokille 2 aufweisen.
  • Der Kokille 2 vorgelagert ist eine Pfanne 39, welche über eine keramische Zulaufdüse einen Verteiler 40 mit flüssigem Stahl beschickt. Der Verteiler 40 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 in feinkörnigeres Walzgefüge statt.
  • Die Anlage 1 umfasst des Weiteren eine Reihe an Komponenten wie z.B. Entzunderungseinrichtungen 41, 42 und in Fig.1 nicht dargestellte Abtrenneinrichtungen, welche im Wesentlichen dem Stand der Technik entsprechen und auf welche 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 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, oder als Mischofen, bestehend aus HC-Brennstoff-befeuerten und induktiven Segmenten 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 Bunden mittels Unterflurhaspeln 19. Unmittelbar vor den Unterflurhaspeln 19 wird das Endband 3" zwischen Treibrollen 20 geklemmt, die das Endband" auch führen und unter Bandzug halten.
  • 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 60 und 95 mm, vorzugsweise auf eine Strangdicke d zwischen 70 und 85 mm reduziert.
    • Eine zwischen dem Meniskus 13, d.i. der Badspiegel der Gießanlage 2 und einem der Vorwalzstraße 4 zugewandten Ende 14 der Strangführungsvorrichtung 6 gemessene Strangstützlänge L ist kleiner oder gleich 16,5 m und größer oder gleich 10 m.
  • Der in Fig.3 im Detail ersichtliche Meniskus 13 befindet sich i.d.R. wenige Zentimeter unterhalb der Oberkante 38 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 Stützrolle 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.
  • Als weiterer erfindungsgemäßer Parameter ist vorgesehen, dass eine während eines stationär-kontinuierlichen Betriebs der Anlage gemessene Gießgeschwindigkeit des Stranges 3 (welche im Wesentlichen auch der Geschwindigkeit des Stranges 3 bei Durchlaufen der Strangführungsvorrichtung 6, also auch der Geschwindigkeit des Stranges 3 am Ende 14 der Strangführungsvorrichtung 6 entspricht), in einem Bereich von 3,8 - 7 m/min, vorzugsweise in einem Bereich von 4,2 - 6,6 m/min liegt.
  • Durch eine Kombination dieser Parameter wird gewährleistet, dass eine eingangs definierte Sumpfspitze des Stranges 3 unabhängig von jeweiligen materialgüteabhängigen Maximalgießgeschwindigkeiten immer bis relativ nahe an das Ende der Strangführungsvorrichtung 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.
  • In einer optimierten Auslegung der Anlage 1 ist die Strangstützlänge L kleiner oder gleich 15,5 m, vorzugsweise liegt die Strangstützlänge L in einem Bereich zwischen 13 und 15 m. Die Strangstützlänge L beträgt mindestens 12 m, vorzugsweise mindestens 13m.
  • 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 50 Sekunden.
  • Des Weiteren ist es vorgesehen, dass der erste Walzstich in der Vorwalzstraße 4 innerhalb von längstens 5,7 Minuten, vorzugsweise innerhalb von längstens 5,3 Minuten ab Erstarrungsbeginn des in der Gießanlage 2 befindlichen flüssigen Stranges erfolgt. Idealerweise erfolgt der erste Walzstich in der Vorwalzstraße 4 innerhalb von längstens 4,8 Minuten, dies auch bei einer niedrigen kontinuierlichen Gießgeschwindigkeit von 4 m/min.
  • Zwischen dem Ende 14 der Strangführungsvorrichtung 6 und einem Einlaufbereich der Vorwalzstraße 4 wird lediglich eine durch die relativ zur Strangoberfläche sehr niedrige 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, vorzugsweise >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.
  • 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 Strangdicke d 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.
  • Gemäß einer weiteren bevorzugten prozesstechnischen Variante ist es vorgesehen, dass eine Temperaturverlustrate des aus der Vorwalzstraße 4 austretenden Zwischenbandes 3' 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 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 725°C, vorzugsweise oberhalb von 850°C, besonders bevorzugt: oberhalb von 900°C, auf eine Temperatur von mindestens 1100°C, vorzugsweise auf eine Temperatur oberhalb von 1180°C erfolgt.
  • Die Erwärmung des Zwischenbandes 3' erfolgt innerhalb einer Zeitspanne von 4 bis 30 Sekunden, vorzugsweise innerhalb einer Zeitspanne von 5 bis 15 Sekunden.
  • Bei Vornahme von genau vier Walzstichen in der Vorwalzstraße 4 ist es vorgesehen, dass ein bei Austreten aus der Strangführungsvorrichtung 6 80 mm dicker Strang 3, welcher in der Vorwalzstraße 4 zu einem Zwischenband 3' mit einer Dicke von 5 mm reduziert wird, nach spätestens 260 Sekunden, vorzugsweise nach spätestens 245 Sekunden ab Austreten aus der Kokille 2 in die induktive Heizeinrichtung 7 eingeführt wird und dass ein bei Austreten aus der Strangführungsvorrichtung 6 95 mm dicker Strang 3, welcher in der Vorwalzstraße 4 zu einem Zwischenband 3' mit einer Dicke von 5,5 mm reduziert wird, spätestens nach 390 Sekunden, vorzugsweise nach spätestens 335 Sekunden ab Austreten aus der Kokille 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 Enddicke < 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 Arbeitswalzachsen der Fertigwalzgerüste 51, 52, 53, 54, 55) . Hierbei erfolgen die innerhalb der Fertigwalzstraße 5 durchgeführten Walzstiche innerhalb einer Zeitspanne von maximal 12 Sekunden, vorzugsweise innerhalb einer Zeitspanne von maximal 8 Sekunden.
  • Im vorliegenden Ausführungsbeispiel wird das Endband 3" in weiterer Folge 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 Kokille 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 Stützrollen ausgeführt.
  • Die oberen und unteren Führungselemente- bzw. Stützrollen-Serien 9, 10 können jeweils wiederum in (Sub-)Serien spezifischer Stützrollen 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 100 mm auf einen Bereich zwischen 70 und 90 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 (hydraulisch) verstellbaren LCR-Führungselemente 9, 10 sind vorzugsweise in einer der Kokille 2 zugewandten vorderen Hälfte, vorzugsweise in einem der Kokille 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.7 erläuterten Zusammenhanges als Leitlinie, verändert.
  • Fig.4 zeigt ein Diagramm für Anlagen gemäß dem Stand der Technik, anhand welchem maximal zulässige
    Gießgeschwindigkeiten für Stränge mit unterschiedlichen Dicken ablesbar sind.
  • Auf der Abszisse dieses Diagramms ist die Gießgeschwindigkeit in der Einheit [m/min] aufgetragen, auf der Ordinate ein materialspezifischer Erstarrungsfaktor k, welcher die Einheit [mm/√min] trägt. Der Erstarrungsfaktor k liegt zwischen 24-27 mm/√min, vorzugsweise zwischen 25 und 26 mm/√min. Im Beispiel gemäß Fig.4 ist ein Erstarrungsfaktor k von 25,5 mm/√min als horizontale Linie eingezeichnet, welche drei Linien 21, 22, 23 schneidet.
  • Linie 21 bezeichnet einen Strang mit 80 mm Strangdicke, Linie 22 einen Strang mit 55 mm Strangdicke und Linie 23 einen Strang mit 70 mm Strangdicke. Es ist anzumerken, dass diese Linienverläufe jeweils nur für Stränge gelten, welche in einer Strangstützvorrichtung 6 mit spezifischer Strangstützlänge L gegossen werden. So bezeichnen die Linien 21 und 23 Stränge, welche in einer Strangstützvorrichtung 6 mit einer Strangstützlänge L=17m gegossen werden, während die Linie 22 einen Strang bezeichnet, welche in einer Strangstützvorrichtung 6 mit einer Strangstützlänge L=9m gegossen wird.
  • Ein Schnitt der dem Erstarrungsfaktor k=25,5 mm/√min entsprechenden horizontalen Linie mit Linie 21 ergibt weiters, dass man bei Strangdicken von 80 mm eine maximale Gießgeschwindigkeit von 6,8 m/min wählen kann. Die real angewendete Gießgeschwindigkeit darf zur Gewährleistung eines einwandfreien fertigungstechnischen Prozesses zwar unterhalb, nicht jedoch oberhalb dieses Wertes liegen, da ansonsten die Sumpfspitze des Stranges in Transportrichtung 15 über das Ende 14 der Strangstützvorrichtung 6 bzw. des Aufnahmeschachtes 11 hinauswandern würde und ein Aufplatzen des Stranges zu befürchten wäre.
  • Für Strangdicken von 55 mm (Linie 22) ist eine maximale Gießgeschwindigkeit von 7,6 m/min zulässig, für Strangdicken von 70 mm (Linie 23) eine maximale Gießgeschwindigkeit von ca. 8,9 m/min. Solch hohe Gießgeschwindigkeiten bei verhältnismäßig geringen Strangdicken lassen keine Gewährleistung einwandfreier Fertigungsgüte zu.
  • Fig.5 zeigt ein Diagramm mit zu Fig.4 korrespondierenden Abszissen- und Ordinatenskalen, allerdings für Stränge, welche in einer Strangstützvorrichtung 6 mit erfindungsgemäß vorgeschlagenen, in metallurgischer Hinsicht besonders vorteilhaften Strangstützlänge L von 15,25 m gegossen werden.
  • Die im Folgenden beschriebenen erfindungsgemäßen Gießcharakteristiken sind rein exemplarisch gewählt und nicht einschränkend zu verstehen. Grundsätzlich ergibt sich für jede Strangdicke kein fixer Geschwindigkeitswert, sondern stets ein korrespondierender Geschwindigkeitsbereich, unter dem der Gießprozess sinnvoll führbar ist. Ebenso ist die Strangstützlänge L nicht auf einen bestimmten Wert wie z.B. 15,25 m gemäß Fig.4 zu reduzieren, sondern die Berechnungen und Überlegungen der Erfinder haben ergeben, dass Strangstützlängen L im Bereich zwischen 12 und 16,5 m bereits wesentliche Vorteile gegenüber bekannten Anlagen ermöglichen.
  • Analog zur Schnittführung gemäß Fig.4 ergibt sich gemäß Fig.5 bei einem Erstarrungsfaktor k=25,5 mm/√min für eine durch Linie 24 indizierte Strangdicke von 100 mm eine auf der Abszisse ablesbare maximale Gießgeschwindigkeit von 4 m/min. Für eine Strangdicke von 95 mm (Linie 25) ist eine maximale Gießgeschwindigkeit von 4,4 m/min zulässig, für eine Strangdicke von 90 mm (Linie 26) eine maximale Gießgeschwindigkeit von ca. 4,9 m/min, für eine Strangdicke von 85 mm (Linie 27) eine maximale Gießgeschwindigkeit von 5,6 m/min und für eine Strangdicke von 80 mm (Linie 28) eine maximale Gießgeschwindigkeit von 6,25 m/min.
  • Fig.6 zeigt ein Diagramm, auf dessen Ordinate die maximale Gießgeschwindigkeit in der Einheit [m/min] aufgetragen ist, während auf der Abszisse die Strangstützlänge L bzw. die "metallurgische Länge" mit der Einheit [m] aufgetragen ist. Es sind drei Linien 29, 30, 31 eingezeichnet, wobei Linie 29 eine Strangdicke von 70 mm indiziert, Linie 30 eine Strangdicke von 80 mm und Linie 31 eine Strangdicke von 90 mm.
  • Eine in Fig.6 rein beispielhaft eingezeichnete horizontale Schnittlinie entspricht einer maximalen Gießgeschwindigkeit von 6,25 m/min. Ein Schnitt dieser horizontalen Schnittlinie mit Linie 30 ergibt einen Schnittpunkt 30', welcher bei vertikaler Projektion auf die Abszisse ergibt, dass bei Gießgeschwindigkeiten von 6,25 m/min eine Strangstützlänge L von ca. 15,3 m optimal wäre, um die Sumpfspitze des Stranges nahe am Ende 14 der Strangführungsvorrichtung zu halten. Umgekehrt könnte gesagt werden, dass bei einer Strangstützlänge L von 15,3 m maximale Gießgeschwindigkeiten von 6,25 m/min realisierbar sind.
  • Mittels des Diagramms gemäß Fig.6 ist weiters im Wesentlichen die erfindungsgemäß beanspruchte Idee veranschaulicht, dass für Stränge mit Strangdicken zwischen 60 bzw. 70 und 90 mm Gießgeschwindigkeiten zwischen 3,8 und 7 m/min bei Strangstützlängen L zwischen 12 und 16,5 m zwecks Prozessoptimierung sinnvoll sind.
  • Fig.7 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. zu 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 < 2,2 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 l Kühlmittel / kg Strangstahl) :
    L = 13 m L = 16.5 m
    K_upperLimit 35200 44650
    K_lowerLimit 30000 38000
    Tabelle 2: Geschwindigkeitsfaktor K für Stahlgüten mit C-Gehalt > 0,16% und mittelharter Kühlung (2 - 3,5 l Kühlmittel / kg Strangstahl) :
    L = 13 m L = 16.5 m
    K_upperLimit 33800 42950
    K_lowerLimit 28700 36450
    Tabelle 3: Geschwindigkeitsfaktor K für spezielle Stahlgüten und weicher Kühlung (1,0 - 2,2 Kühlmittel / kg Strangstahl):
    L = 13 m L = 16.5 m
    K_upperLimit 32350 41200
    K_lowerLimit 26350 34850
  • So ist es gemäß einer bevorzugten Betriebsführung (siehe Tabelle 1) vorgesehen, dass für hart zu kühlende Strangstähle, d.h. unter Aufbringung von 3 bis 4 Liter Kühlmittel pro kg Strangstahl, 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 der Geschwindigkeitsfaktor K bei einer vorzugsweise minimalen Strangstützlänge Lmin von 13 m in einem Korridorbereich von 30000 bis 35200, vorzugsweise in einem Korridorbereich von 32500 bis 35200 liegt, während der Geschwindigkeitsfaktor K bei einer vorzugsweise maximalen Strangstützlänge Lmax von 16,5 m in einem Korridorbereich von 38000 bis 44650, vorzugsweise in einem Korridorbereich von 41000 bis 44650 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. Eine Interpolation zwischen den Korridorbereichen erfolgt auf eine im Wesentlichen lineare Weise.
  • Im Falle von Strangstützlängen < Lmin ist auch eine Extrapolation zu den vorangehend angeführten
    Korridorbereichen möglich.
  • Gemäß Tabelle 2 wird für 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, wobei ein in der Formel enthaltener Geschwindigkeitsfaktor (K) bei einer Strangstützlänge L von 13 m in einem Korridorbereich von 28700 bis 33800, vorzugsweise in einem Korridorbereich von 31250 bis 33800 liegt, während der Geschwindigkeitsfaktor K bei einer Strangstützlänge L=16,5 m in einem Korridorbereich von 36450 bis 42950, vorzugsweise in einem Korridorbereich von 39700 bis 42950 liegt.
  • Gemäß Tabelle 3 wird für weich zu kühlende Strangstähle, d.h. unter Aufbringung von 1,0 bis 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, wobei ein in der Formel enthaltener Geschwindigkeitsfaktor (K) bei einer Strangstützlänge L von 13 m in einem Korridorbereich von 26350 bis32359, vorzugsweise in einem Korridorbereich von 29350 bis 32359 liegt, während der Geschwindigkeitsfaktor K bei einer Strangstützlänge L=16,5 m in einem Korridorbereich von 34850 bis 41200, vorzugsweise in einem Korridorbereich von 38000 bis 41200 liegt.
  • Fig.7 zeigt ein Diagramm mit zu den vorangehend angeführten Geschwindigkeitsfaktoren K korrespondierenden Kennlinien 32-37. 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 32, 33 und 34 gelten für Strangstützlängen L=13 m, die Kennlinien 35, 36 und 37 für Strangstützlängen L=16, 5 m.
  • Maßgeblich für eine effiziente Betriebsführung der Anlage sind jeweils die obersten, für eine spezifische
  • Strangstützlänge L geltenden Kennlinien, somit gemäß Fig. 7 für Strangstützlängen L=13 m die Kennlinie 32 und für Strangstützlängen L=16,5 m die Kennlinie 35.
  • Die obersten, für eine spezifische Strangstützlänge L geltenden Kennlinien korrespondieren mit den vorangehend tabellarisch angeführten Geschwindigkeitsfaktoren K_upperLimit. Konkret entspricht Kennlinie 32 einem Geschwindigkeitsfaktor K von 35200 und Kennlinie 35 einem Geschwindigkeitsfaktor K von 44650. Die Kennlinien 32 und 35 entsprechen somit rasch erstarrenden Stahlgüten, welche unter Einhaltung standardisierter Qualitätskriterien eine hohe Gießgeschwindigkeit und Wärmeabfuhr erlauben.
  • Die gemäß Fig.7 untersten, für eine spezifische
    Strangstützlänge L geltenden Kennlinien (für
    Strangstützlängen L=13 m: Kennlinie 34; für
    Strangstützlängen L=16,5 m: Kennlinie 37) entsprechen den tabellarisch angeführten Geschwindigkeitsfaktoren K_lowerLimit.
  • Die den Kennlinien 36 und 37 entsprechenden Stahlgüten sind aufgrund ihrer langsameren Erstarrung nicht so "hart", d.h. nicht so schnell kühlbar wie eine der Kennlinie 35 entsprechende Stahlgüte. Ebenso sind die den Kennlinien 33 und 34 entsprechenden Stahlgüten nicht so schnell kühlbar wie eine der Kennlinie 32 entsprechende Stahlgüte.
  • Die Kühlgeschwindigkeit bestimmt maßgeblich die Position der Sumpfspitze innerhalb des Stranges 3. Oberhalb der stahlgütenspezifischen Kennlinien 32-37 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 32-37 Grenz-Gießgeschwindigkeitskurven für verschiedene Stahlsorten dar.
  • Bei einer in Fig.7 mit dem Ausgangspunkt eines Pfeiles 35' identische Betriebsführung mit einer Gießgeschwindigkeit vc= 6 m/min und einer Strangdicke d=86 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 35' exemplarisch dargestellt, die Gießgeschwindigkeit vc aus betriebstechnischen Gründen auf 5,5 m/min verringert wird, müsste gemäß Pfeil 35" ein Anheben der Strangdicke d auf annähernd 90 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. Analog dazu ist im Falle einer Verringerung der Gießgeschwindigkeit vc auf 5,2 m/min gemäß Pfeil 35"' ein Anheben der Strangdicke d auf annähernd 93 mm angezeigt, um die Sumpfpitze des Stranges 3 weiterhin am Ende der Strangführungsvorrichtung 6 zu halten.
  • 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, um die Gefahr eines Ausbauchens des Stranges 3 im Bereich der Sumpfspitze auszuschließen.
  • 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.7 ausgeblendet.

Claims (33)

  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, umfassend folgende Verfahrensschritte:
    - Gießen eines Stranges (3) in einer Kokille (2) einer Gießanlage, wobei der Strang (3) im Liquid-Core-Reduction (LCR-) Verfahren mittels der anschließenden Strangführungsvorrichtung (6) bei flüssigem Querschnittskern des Stranges (3) auf eine Strangdicke (d) zwischen 60 und 95 mm, vorzugsweise auf eine Strangdicke (d) zwischen 70 und 85 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) zwischen 12 m und 16,5 m, bevorzugt zwischen 14,2 m und 16,5 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) kleiner oder gleich 15,5 m beträgt, vorzugsweise in einem Bereich zwischen 13 und 15 m, insbesondere zwischen 14,2 und 15 m, liegt.
  3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, 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.
  4. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die in der Vorwalzstraße (4) erfolgenden Walzstiche innerhalb von längstens 80 Sekunden, vorzugsweise innerhalb von längstens 50 Sekunden erfolgen.
  5. Verfahren nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, dass der erste Walzstich in der Vorwalzstraße (4) innerhalb von längstens 5,7 Minuten, vorzugsweise innerhalb von längstens 5,3 Minuten ab Erstarrungsbeginn des in der Kokille (2) befindlichen flüssigen Stranges erfolgt.
  6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen dem Ende (14) der Strangführungsvorrichtung (6) und einem Einlaufbereich der Vorwalzstraße (4) lediglich eine durch die Umgebungstemperatur bedingte Abkühlung des Stranges (3) zugelassen wird.
  7. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass in der Vorwalzstraße (4) pro Walzstich eine Reduktion der Strangdicke (d) des Stranges (3) um 35-60 %, vorzugsweise um 40-55 % erfolgt.
  8. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass eine Temperaturverlustrate des aus der Vorwalzstraße (4) austretenden Zwischenbandes (3') unterhalb von maximal 3 K/m, vorzugsweise unterhalb von maximal 2,5 K/m liegt.
  9. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 8, 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 725°C, vorzugsweise oberhalb von 850°C auf eine Temperatur von mindestens 1100°C, vorzugsweise auf eine Temperatur oberhalb von 1180°C erfolgt.
  10. Verfahren nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Erwärmung des Zwischenbandes (3') innerhalb einer Zeitspanne von 4 bis 30 Sekunden, vorzugsweise innerhalb einer Zeitspanne von 5 bis 15 Sekunden erfolgt.
  11. Verfahren nach Anspruch 3 und 9, 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 110 Sekunden, vorzugsweise nicht länger als 70 Sekunden beträgt.
  12. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 11, 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.
  13. Verfahren nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass die innerhalb der Fertigwalzstraße (5) durchgeführten Walzstiche innerhalb einer Zeitspanne von maximal 12 Sekunden, vorzugsweise innerhalb einer Zeitspanne von maximal 8 Sekunden erfolgen.
  14. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass der aus der Kokille (2) austretende und in die Strangführungsvorrichtung (6) eintretende Strang (3) eine Strangdicke (d) zwischen 95 und 110 mm, vorzugsweise eine Strangdicke (d) zwischen 102 und 108 mm aufweist.
  15. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 14, 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 vorgenommen wird.
  16. Verfahren nach Anspruch 15, 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.
  17. Verfahren nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, dass die Strangdicke dynamisch einstellbar, d.h. während des Gießprozesses bzw. während des Durchgangs des Stranges (3) durch die Strangführungsvorrichtung (6) beliebig variierbar ist.
  18. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 17, 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) von 13 m in einem Korridorbereich von 30000 bis 35200, vorzugsweise in einem Korridorbereich von 32500 bis 35200 liegt, während der Geschwindigkeitsfaktor (K) bei einer Strangstützlänge (L)=16,5 m in einem Korridorbereich von 38000 bis 44650, vorzugsweise in einem Korridorbereich von 41000 bis 44650 liegt, wobei zur Ermittlung von (Ziel-)Gießgeschwindigkeiten (vc) oder (Ziel-)Strangdicken (d) für Anlagen mit zwischen den Strangstützlängen L=13 m und L=16,5 m liegenden Strangstützlängen (L) eine Interpolation zwischen den vorangehend angeführten Korridorbereichen durchführbar ist.
  19. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 17, 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 13 m in einem Korridorbereich von 28700 bis 33800, vorzugsweise in einem Korridorbereich von 31250 bis 33800 liegt, während der Geschwindigkeitsfaktor (K) bei einer Strangstützlänge (L)=16,5 m in einem Korridorbereich von 36450 bis 42950, vorzugsweise in einem Korridorbereich von 39700 bis 42950 liegt, wobei zur Ermittlung von (Ziel-)Gießgeschwindigkeiten (vc) oder (Ziel-)Strangdicken (d) für Anlagen mit zwischen den Strangstützlängen L=13 m und L=16,5 m liegenden Strangstützlängen (L) eine Interpolation zwischen den vorangehend angeführten Korridorbereichen durchführbar ist.
  20. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 17, 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 13 m in einem Korridorbereich von 26350 bis 32359, vorzugsweise in einem Korridorbereich von 29350 bis 32359 liegt, während der Geschwindigkeitsfaktor (K) bei einer Strangstützlänge (L)=16,5 m in einem Korridorbereich von 34850 bis 41200, vorzugsweise in einem Korridorbereich von 38000 bis 41200 liegt, wobei zur Ermittlung von(Ziel-)Gießgeschwindigkeiten (vc) oder (Ziel-)Strangdicken (d) für Anlagen mit zwischen den Strangstützlängen L=13 m und L=16,5 m liegenden Strangstützlängen (L) eine Interpolation zwischen den vorangehend angeführten Korridorbereichen durchführbar ist.
  21. Anlage zur Durchführung eines Verfahrens zur kontinuierlichen oder semikontinuierlichen Herstellung von Stahlwarmband nach einem der Ansprüche 1 bis 20, 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 60 und 95 mm, vorzugsweise zwischen 70 und 85 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) zwischen 12 m und 16,5 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.
  22. Anlage nach Anspruch 21, dadurch gekennzeichnet, dass die lichte Aufnahmebreite (12) des Aufnahmeschachts (11) an seinem der Kokille (2) zuweisenden Eingangsbereich zwischen 95 und 110 mm, vorzugsweise zwischen 102 und 108 mm beträgt.
  23. Anlage nach Anspruch 21 oder 22, dadurch gekennzeichnet, dass die Strangstützlänge (L) kleiner oder gleich 15,5 m ist, vorzugsweise in einem Bereich zwischen 13 und 15 m, insbesondere zwischen 14,2 und 15 m, liegt.
  24. Anlage nach einem der Ansprüche 21 bis 23, dadurch gekennzeichnet, dass die Vorwalzstraße (4) vier oder fünf Vorwalzgerüste (41, 42, 43, 44, 45) umfasst.
  25. Anlage nach einem der Ansprüche 21 bis 24, 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.
  26. Anlage nach einem der Ansprüche 21 bis 25, dadurch gekennzeichnet, dass mittels in der Vorwalzstraße (4) angeordneter Vorwalzgerüste (41, 42, 43, 44, 45) eine Reduktion der Strangdicke (d) 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.
  27. Anlage nach einem der Ansprüche 21 bis 26, dadurch gekennzeichnet, dass die Heizeinrichtung (7) als induktiver Querfelderwärmungsofen ausgebildet ist, mittels welchem der Strang (3), beginnend bei einer Temperatur oberhalb von 725°C, vorzugsweise oberhalb von 850°C auf eine Temperatur von mindestens 1100°C, vorzugsweise auf eine Temperatur oberhalb von 1180°C aufheizbar ist.
  28. Anlage nach einem der Ansprüche 21 bis 27, 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.
  29. Anlage nach Anspruch 28, 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 Arbeitswalzachsen der Fertigwalzgerüste (51, 52, 53, 54, 55) gemessen werden.
  30. Anlage nach einem der Ansprüche 21 bis 29, 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 (3) und/oder der Gießgeschwindigkeit (vc) einstellbar ist.
  31. Anlage nach Anspruch 30, 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.
  32. Anlage nach einem der Ansprüche 21 bis 31, 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.
  33. Anlage nach einem der Ansprüche 21 bis 32, dadurch gekennzeichnet, dass ein der Vorwalzstraße (4) zugewandtes Einlaufende (7a) der Heizeinrichtung (7) maximal 25 m [bitte ergänzen], vorzugsweise maximal 19 m nach der Arbeitswalzenachse des der Heizeinrichtung (7) nächstgelegenen Vorwalzgerüstes angeordnet ist.
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