EP2697010B1 - Verfahren und vertikalstranggiessanlage zum herstellen von dicken brammen aus einer metallischen schmelze - Google Patents

Verfahren und vertikalstranggiessanlage zum herstellen von dicken brammen aus einer metallischen schmelze Download PDF

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EP2697010B1
EP2697010B1 EP12714654.6A EP12714654A EP2697010B1 EP 2697010 B1 EP2697010 B1 EP 2697010B1 EP 12714654 A EP12714654 A EP 12714654A EP 2697010 B1 EP2697010 B1 EP 2697010B1
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EP
European Patent Office
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strip
driver
vertical
strand
plant
Prior art date
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Not-in-force
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EP12714654.6A
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English (en)
French (fr)
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EP2697010A1 (de
Inventor
Axel Bekurts
Winfried Binder
Christian Geerkens
Lothar Schaps
Dirk Austermann
Volker Mers
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SMS Group GmbH
Original Assignee
SMS Siemag AG
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Publication date
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B22—CASTING; POWDER METALLURGY
    • B22D—CASTING OF METALS; CASTING OF OTHER SUBSTANCES BY THE SAME PROCESSES OR DEVICES
    • B22D11/00—Continuous casting of metals, i.e. casting in indefinite lengths
    • B22D11/14—Plants for continuous casting
    • B22D11/141—Plants for continuous casting for vertical casting
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B22—CASTING; POWDER METALLURGY
    • B22D—CASTING OF METALS; CASTING OF OTHER SUBSTANCES BY THE SAME PROCESSES OR DEVICES
    • B22D11/00—Continuous casting of metals, i.e. casting in indefinite lengths
    • B22D11/12—Accessories for subsequent treating or working cast stock in situ
    • B22D11/128—Accessories for subsequent treating or working cast stock in situ for removing
    • B22D11/1281—Vertical removing

Definitions

  • the invention relates to a method for producing thick slabs from a metallic melt on a vertical caster, wherein a steel strand with still liquid core poured in a vertical mold, continued in a subsequent, several strand guide segments with at least some driven and / or adjustable strand guide rollers having strand guide is divided and after the solidification of a separator in slab lengths, which are then discharged.
  • the invention further relates to a vertical continuous casting plant for carrying out the method.
  • the long-demanded variety of formats with format thickness ranges from 50 to 450 mm and format width ranges from 900 to 3,200 mm is so far fulfilled in continuous casting in the execution as so-called sheet plant, vertical bending or vertical investment with turning of completely solidified strand (such as CSP vertical plant).
  • Slab thicknesses greater than 300 mm are due to the metallurgical requirements for producing large sheet thicknesses with sufficiently high degree of deformation in the individual rolling phases, so that values of, for example, 85% ductile fracture fraction at -20 ° C can be reliably met even for thick sheets.
  • the strand guide consists of four different support elements, namely the straight mold with vertically oriented Kokillenformhohlraum, a mechanically fixed in thickness first segment, two hydraulically salaried follower segments and five suitable for hydraulic soft-reduction segments.
  • the hydraulically positionable strand guide segments allow variable strand guidance with dynamic sub-load adjustment and soft-reduction zone adjustment, so that the strand can be optimally reduced at any time and under all casting conditions and the segregation minimization requirements can be met.
  • a vertical caster of the type mentioned is known. With such a system, it is possible to avoid problematic bending, especially in slabs or steel strands thicker than 300 mm.
  • Such a vertical strand guide is suitable at casting speeds of about 0.3 to 0.4 m / min. to produce up to 400 mm thick slabs or steel strands until the final solidification crack-free.
  • the publication JP 2000015413 describes a continuous casting plant for the production of slabs with a thickness ⁇ 250 mm and a width ⁇ 1,500 mm.
  • the US 2008/0264598 A1 describes a continuous casting plant with sensors that monitor the casting process and with devices for correcting the casting process.
  • the invention has the object of providing a generic method and a vertical caster so educate that regardless of the resulting hot strip temperature profile in the individual sections of the strand guiding devices to the discharge of the separated slab a consistent and high quality, ie regarding slab geometry, slab surface and internal slab quality, in particular at 400 mm thickness exceeding slabs or steel strands reach, which can not be produced with a continuous casting process, but only via block casting with subsequent rolling process due to the crack sensitivity or brittleness.
  • This in particular for the production of crack-sensitive steel grades, alloyed steels, such as drilling alloys, general and high-strength steels, acid gas-resistant tube and boiler plates and heavy plates.
  • Characteristic of the inventive method is that in a the strand guide subsequent plant section, which is arranged between a cast upstream in the casting direction roller unit and a downstream strand driver, without support and leadership of souerstarrten steel strand detects its deviation from the vertical with a measuring means, and the steel strand is bent back into the vertical by increasing or reducing the contact forces and / or position change of the unsupported section of the plant upstream or downstream strand guide rollers before the steel strand has reached the separator.
  • the invention is based on the finding that the strand thickness required by the hydraulic system for the employment of the mold downstream strand guide segments, for example, up to nine segments, high pressures of about 25 MPa and exerted by the steel strand, opposing thermal forces required for such a large format thicknesses an emigration of the steel strand from the vertical in the direction of the broadsides can cause. This is certainly true even with format thicknesses above 300 to 400 mm.
  • both upstream and downstream strand guide rollers which may preferably also be stored in segments, can be with these strand guide rollers of the steel strand bent at discrepancies detected in the vertical, before he has subsequently reached the in its uppermost position positioned separating device, preferably a flame cutter. If no emigration or deviation is detected, these strand guide rollers hold the steel strand in the vertical. The determination of a deviation takes place here in the unsupported section of the system and is forwarded to the corresponding control of the strand guide rollers to a higher-level central computer.
  • Preferred embodiments of the invention provide that the restoring forces or the forces holding the steel strand in the vertical are applied in a drive roller unit upstream of the unsupported installation section in the casting direction and / or by a strand driver downstream of the unsupported installation section.
  • a hard reduction can be carried out with the driver roller unit, so that in this case it is a drive reduction unit.
  • the steel strand is compressed after its complete through solidification in order to compensate for density dips over the strand cross section caused by the solidification process.
  • a cold strand required for starting the vertical continuous casting installation is decoupled from the steel strand and discharged.
  • the length of the unsupported plant section is designed so that at the variable casting speeds to be operated vertical caster even at the maximum casting speed, eg 0.6 to 1 m / min., The time available sufficient to decouple the cold strand of the warm steel strand and documentationletonn.
  • a preferred embodiment of the invention provides that the decoupled cold strand taken up by the downstream strand driver is conveyed out with the strand driver and, at the same time, a second strand driver is moved from a rest position into the position leading the steel strand in an interplay.
  • the strand drivers thus serve alternately once as a hot strand and once as a cold extruder driver, preferably designed as in the direction of the broad sides of the steel strand movable car.
  • the underlying object of the invention is achieved with a generic vertical caster, characterized in that in the casting direction of the strand guide plant section without the steel strand supporting strand guide rollers is formed and in this unsupported plant section deviations of the steel strand from the vertical direction detecting measuring means is arranged, which determines the actual values to a higher-level, central processing unit for correcting the deviation by increasing or reducing the Anstell concept or change in position at least some strand guide rollers that are upstream or downstream of the unsupported system section, forwards.
  • the measuring means is designed as an acted upon by a position-controlled hydraulic cylinder multi-functional role. This is traced so that it always rests on the broad side of the steel strand, so that any deviation from the vertical direction can be determined immediately.
  • the multifunctional roll can also be used to decouple the cold strand from the cast steel strand by applying force.
  • the trained with a suitably suitable head dummy strand can be retracted from above or preferably from below into the mold.
  • the concept of the vertical continuous casting plant according to the invention provides that the unsupported plant section in the casting direction is preceded by a driver roller unit consisting of driven, single-sided or double-sided driver roller pairs with position-controlled hydraulic cylinders acting on the driver rollers.
  • a driver roller unit consisting of driven, single-sided or double-sided driver roller pairs with position-controlled hydraulic cylinders acting on the driver rollers.
  • the driver roller unit may also serve to perform a hard reduction.
  • a flame cutter traveling along with the steel strand is provided as a separating device.
  • the flame cutter thus shifts during the separating cut from an uppermost to a dependent on the respective slab length lowermost position.
  • a slab turner designed as a swiveling roller table takes over a severed slab length and pivots it for removal into the horizontal.
  • the continuous material flow is guaranteed.
  • the slab length can be given immediately to a subsequent conveyor roller table, so that the swivel gear can be readily pivoted back to its upright position to take over a subsequent, slab length.
  • the strand guide consists of a vertical mold 2, which in the casting direction according to arrow 3, a mechanically fixed in thickness first strand guide segment 4, several (for example, six to eight) hydraulically employed strand guide segments n1 to , in these strand guide segments, the strand guide rollers 5 are arranged opposite to each other, a driver roller unit 6, an unsupported, no strand guide roles exhibiting system section 7, two strand drivers 8a and 8b, which can be retracted in the interplay - as indicated by the double arrows - in the strand guide, where they take over the function as a heat drive driver, as framed dashed lines indicated, a vertically moving, designed as a flame cutter 9 separating device 10 and ultimately connect to take over a separated from the produced steel strand 11 slab length 11a provided swivel gear 12.
  • the slab length 11a spent by the pivoting process 12 in the horizontal is transported away by a conveyor 13 in the direction of arrow
  • the unsupported plant section 7 (see page 10, line 13) upstream drive roller unit 6 comprises three pairs of rollers 6a, 6b, 6c, each with driven strand guide rollers 5a and these respectively associated, position-controlled hydraulic cylinders 15.
  • a measuring means 16 is formed arranged as a one of a position-controlled hydraulic cylinder 17 against the steel strand 11 acted upon measuring roller 18.
  • the unpowered plant section 7 downstream strand driver 8a and 8b has according to the embodiment, two pairs of rollers with each driven strand guide rollers 5b, which - not shown - are also associated with position-controlled hydraulic cylinder or double cylinder.
  • Both the measuring means 16 or its hydraulic cylinder 15 and the two lower roller pairs 6b, 6c of the driver roller unit 6 and the strand drivers 8a, 8b or the hydraulic cylinders of the strand guide rollers 5b mounted therein are connected to a central processing unit 19, such as the dashed signal lines 20 indicated.
  • the steel strand 11 is controlled by the central arithmetic unit 19 by either changing the position of the strand guide rollers 5a of the two lower roller pairs 6b and 6c of the driver roller unit 6 or by reducing or increasing the Anstell theory the strand guide rollers 5a of these pairs of rollers 6b, 6c bent back into the vertical.
  • the bending back of the steel strand 11 into the vertical can be achieved by changing the position and / or reducing or increasing the setting forces of the strand guide rollers 5b of the strand driver 8a or 8b downstream of the unsupported plant section 7.
  • the hydraulic cylinder 17 with the measuring roller 18 of the measuring means 16 simultaneously serves to decouple the cold strand 21 from the subsequent warm steel strand or hot strand 11 after starting the vertical continuous casting plant 1.
  • the cold strand 21 from the strand driver 8b is orthogonal to the casting direction, i. H. discharged from the broad side of the steel strand 11, as inclined in the drawing figure.
  • the second strand driver 8a which is likewise designed as a movable carriage, is moved from its rest position into the dashed framed strand guiding position, where it immediately takes over the guidance of the steel strand 11 as a hot strand driver following the unsupported system section 7.
  • the distance of the strand guide rollers 5b of the strand driver 8a or 8b from each other can initially be sufficiently large, especially when the steel strand 11 is bent back by the strand driver 8a and 8b or its strand guide rollers 5b in the vertical.
  • the controllability allows any positioning and / or role employment.

Landscapes

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

Description

  • Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Herstellen von dicken Brammen aus einer metallischen Schmelze auf einer Vertikalstranggießanlage, wobei ein Stahlstrang mit noch flüssigem Kern in einer Senkrechtkokille gegossen, in einer sich anschließenden, mehrere Strangführungssegmente mit darin zumindest einigen angetriebenen und/oder anstellbaren Strangführungsrollen aufweisenden Strangführung weitergeführt wird und nach der Durcherstarrung von einer Trenneinrichtung in Brammenlängen unterteilt wird, die danach ausgefördert werden. Die Erfindung betrifft weiterhin eine Vertikalstranggießanlage zum Durchführen des Verfahrens.
  • Die seit langem geforderte Formatvielfalt mit Formatdickenbereichen von 50 bis 450 mm und Formatbreitenbereichen von 900 bis 3.200 mm wird bisher in Stranggießanlagen in der Ausführung als sogenannte Bogenanlage, Senkrechtabbiegeanlage oder Senkrechtanlage mit Abbiegen des völlig erstarrten Stranges (z.B. CSP-Vertikalanlage) erfüllt. Brammendicken größer als 300 mm begründen sich durch die metallurgischen Anforderungen zur Erzeugung von großen Blechdicken mit ausreichend hohem Verformungsgrad in den einzelnen Walzphasen, so dass Werte von beispielsweise 85% duktiler Bruchanteil bei minus 20°C auch für dicke Bleche sicher erfüllt werden können.
  • Durch die Veröffentlichung "Neubau einer Vertikalstranggießanlage bei der AG der Dillinger Hüttenwerke", Stahl und Eisen 117 (1997), Nr. 11, Seiten 73 bis 79, ist eine Stranggießanlage vertikaler Bauart mit Abbiegen des Stahlstrangs nach der Durcherstarrung zum Herstellen von Stahlsträngen mit Gießbreiten von 1.400 bis 2.200 mm und einer Stahlstrangdicke zwischen 230 und 400 mm bekannt geworden. Nach dem in Bild 8 dargestellten und in der Veröffentlichung beschriebenen Konzept besteht die Strangführung aus vier unterschiedlichen Stützelementen, und zwar der geraden Kokille mit vertikal ausgerichtetem Kokillenformhohlraum, einem mechanisch in der Dicke fixierten ersten Segment, zwei hydraulisch angestellten Folgesegmenten und fünf zur hydraulischen Soft-Reduction geeigneten Segmenten. Die hydraulisch positionierbaren Strangführungssegmente erlauben eine variable Strangführung mit dynamischer Unter-Last-Anstellung und solcher Einstellung der Soft-Reduction-Zone, dass der Strang zu jeder Zeit und unter allen Gießbedingungen optimal reduziert und die gestellten Anforderungen bezüglich der Seigerungsminimierung erfüllt werden können.
  • Aus der DE 20 2010 015 499 U1 ist eine Vertikalstranggießanlage der eingangs genannten Art bekannt. Mit einer solchen Anlage lässt sich das insbesondere bei Brammen bzw. Stahlsträngen dicker als 300 mm problematische Abbiegen vermeiden. Eine solche vertikale Strangführung ist geeignet, bei Gießgeschwindigkeiten von etwa 0,3 bis 0,4 m/min. bis 400 mm dicke Brammen bzw. Stahlstränge bis zur Enderstarrung rissfrei zu erzeugen.
  • Die Druckschrift JP 2000015413 beschreibt eine Stranggießanlage zum Herstellen von Brammen mit einer Dicke ≥ 250 mm und einer Bereite ≥ 1.500 mm.
  • Die US 2008/0264598 A1 beschreibt eine Stranggießanlage mit Sensoren, die den Gießverlauf überwachen und mit Vorrichtungen zur Korrektur des Gießverlaufes.
  • Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein gattungsgemäßes Verfahren und eine Vertikalstranggießanlage so weiterzubilden, dass sich unabhängig von dem sich ergebenden Warmstrangtemperaturprofil in den einzelnen Abschnitten der Strangführungseinrichtungen bis zum Ausfördern der abgetrennten Bramme eine gleichbleibende und hohe Qualität, d.h. betreffend Brammengeometrie, Brammenoberfläche und Brammeninnenqualität, insbesondere auch bei 400 mm Dicke überschreitenden Brammen bzw. Stahlsträngen, erreichen lässt, die aufgrund der Rissempfindlichkeit bzw. Sprödigkeit bisher nicht mit einem kontinuierlichen Gießverfahren, sondern nur über Blockgußverfahren mit anschließendem Walzprozess hergestellt werden können. Dies insbesondere zur Erzeugung von rissempfindlichen Stahlgüten, legierten Stählen, wie Bohrlegierungen, allgemeinen und hochfesten Stählen, sauergasbeständigen Rohr- und Kesselblechen sowie Grobblechen.
  • Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß mit einem Verfahren gemäß Anspruch 1 gelöst. Kennzeichnend für das erfindungsgemäße Verfahren ist, dass in einem sich der Strangführung anschließenden Anlagenabschnitt, der zwischen einer in Gießrichtung vorgelagerten Treiberrolleneinheit und einem nachgelagerten Strangtreiber angeordnet ist, ohne Abstützung und Führung des durcherstarrten Stahlstrangs dessen Abweichung von der Vertikalen mit einem Messmittel erfasst, und der Stahlstrang durch Erhöhung oder Reduzierung der Anstellkräfte und/oder Positionsänderung von dem ungestützten Anlagenabschnitt vorgelagerten oder nachgelagerten Strangführungsrollen in die Vertikale zurückgebogen wird, bevor der Stahlstrang die Trenneinrichtung erreicht hat.
  • Der Erfindung liegt die Erkenntnis zugrunde, dass die bei derartig großen Formatdicken erforderlichen, von dem Hydrauliksystem für die Anstellung der der Kokille nachgeschalteten Strangführungssegmente, beispielsweise bis neun Segmente, hohen Drücke von etwa 25 MPa und die von dem Stahlstrang ausgeübten, entgegenstehenden thermischen Kräfte ein Auswandern des Stahlstranges aus der Vertikalen in Richtung der Breitseiten bewirken kann. Dies durchaus auch schon bei Formatdicken oberhalb von 300 bis 400 mm. Indem die Strangführung allerdings erweitert worden ist und im Anschluss an das letzte Strangführungssegment dem ungestützten Anlagenabschnitt sowohl vor- als auch nachgelagerte Strangführungsrollen aufweist, die vorzugsweise ebenfalls in Segmenten gelagert sein können, lässt sich mit diesen Strangführungerollen der Stahlstrang bei festgestellten Abweichungen in die Vertikale zurückbiegen, bevor er anschließend die In Ihrer obersten Stellung positionierte Trenneinrichtung, vorzugsweise ein Brennschneider, erreicht hat. Wenn kein Auswandern bzw. keine Abweichung festgestellt wird, halten diese Strangführungsrollen, den Stahlstrang in der Vertikalen. Die Ermittlung einer Abweichung erfolgt hierbei in dem ungestützten Anlagenabschnitt und wird zur entsprechenden Regelung der Strangführungsrollen an einen übergeordneten Zentralrechner weitergeleitet.
  • Unter ungestütztem Anlagenabschnitt wird in diesem Zusammenhang verstanden, dass über eine gewisse Länge keine Strangführungsrollen vorgesehen werden.
  • Bevorzugte Ausführungen der Erfindung sehen vor, dass die Rückbiegekräfte oder die den Stahlstrang in der Vertikalen haltenden Kräfte in einer dem ungestützten Anlagenabschnitt in Gießrichtung vorgelagerten Treiberrolleneinheit und/oder von einem dem ungestützten Anlagenabschnitt nachgelagerten Strangtreiber aufgebracht werden.
  • Es liegt dabei im Rahmen der Erfindung, dass gezielt nur einzelne Strangführungsrollen der Treiberrolleneinheit und/oder des Strangtreibers kraftbeaufschlagt gegen den Stahlstrang angestellt und/oder in einer zum Stahlstrang geänderten Lage positioniert werden. Bei einer aus drei Rollenpaaren bestehenden Treiberrolleneinheit sind das vorzugsweise die Strangführungsrollen der beiden in Gießrichtung letzten Rollenpaare und/oder die Strangführungsrollen des vorteilhaft zwei Rollenpaare aufweisenden Strangtreibers.
  • Nach einer Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, dass mit der Treiberrolleneinheit eine Hard-Reduction durchgeführt werden kann, so dass es sich in diesem Fall um eine Treibreduktionseinheit handelt. Bei der Hard-Reduction wird der Stahlstrang nach seiner völligen Durcherstarrung zusammengepresst, um durch den Erstarrungsprozess bedingte Dichteungänzen über den Strangquerschnitt zu kompensieren.
  • Es ist erfindungsgemäß vorgesehen, dass beim Durchlauf des ungestützten Anlagenabschnitts in dem von der Gießgeschwindigkeit vorgegebenen Zeitfenster ein zum Anfahren der Vertikalstranggießanlage erforderlicher Kaltstrang von dem Stahlstrang entkoppelt und ausgefördert wird. Die Länge des ungestützten Anlagenabschnitts ist so ausgelegt, dass bei der mit variablen Gießgeschwindigkeiten zu betreibenden Vertikalstranggießanlage auch bei der maximalen Gießgeschwindigkeit, z.B. 0,6 bis 1 m/min., die zur Verfügung stehende Zeit ausreicht, um den Kaltstrang von dem warmen Stahlstrang zu entkoppeln und auszufördern.
  • Eine bevorzugte Ausführung der Erfindung sieht vor, dass der von dem nachgelagerten Strangtreiber aufgenommene, entkoppelte Kaltstrang mit dem Strangtreiber ausgefördert und im Wechselspiel dazu gleichzeitig ein zweiter Strangtreiber aus einer Ruheposition in die den Stahlstrang führende Position eingefahren wird. Die Strangtreiber dienen damit wechselweise einmal als Warmstrang- und einmal als Kaltstrangtreiber, vorzugsweise ausgebildet als in Richtung der Breitseiten des Stahlstranges verfahrbare Wagen.
  • Die der Erfindung zugrundeliegende Aufgabe wird mit einer gattungsgemäßen Vertikalstranggießanlage dadurch gelöst, dass ein in Gießrichtung der Strangführung nachgelagerter Anlagenabschnitt ohne den Stahlstrang stützende Strangführungsrollen ausgebildet wird und in diesem ungestützten Anlagenabschnitt ein Abweichungen des Stahlstrangs von der vertikalen Laufrichtung feststellendes Messmittel angeordnet ist, das die ermittelten Istwerte an eine übergeordnete, zentrale Recheneinheit zur Korrektur der Abweichung durch Erhöhung oder Reduzierung der Anstellkräfte oder Positionsänderung zumindest einiger Strangführungsrollen, die dem ungestützten Anlagenabschnitt vor- oder nachgelagert sind, weiterleitet. Es stehen somit verschiedene, sich gegebenenfalls ergänzende Stellschrauben zur Verfügung, um einen aus der Laufrichtung auswandernden Stahlstrang wieder in die Vertikale zurückzubiegen.
  • Nach einem bevorzugten Vorschlag der Erfindung ist das Messmittel als eine von einem positionsgeregelten Hydraulikzylinder beaufschlagbare Multifunktionsrolle ausgebildet. Diese wird so nachgefahren, dass sie der Breitseite des Stahlstrangs stets anliegt, so dass jegliche Abweichung aus der vertikalen Laufrichtung sofort ermittelt werden kann.
  • Die Multifunktionsrolle lässt sich nach dem Anfahren der Vertikalstranggießanlage weiterhin auch dazu verwenden, durch Kraftbeaufschlagung den Kaltstrang von dem angegossenen Stahlstrang zu entkoppeln. Der mit einem entsprechend geeigneten Kopf ausgebildete Kaltstrang kann von oben oder vorzugsweise von unten in die Kokille eingefahren werden.
  • Das Konzept der erfindungsgemäßen Vertikalstranggießanlage sieht vor, dass dem ungestützten Anlagenabschnitt in Gießrichtung eine aus angetriebenen, ein-oder doppelseitig anzustellenden Treiberrollenpaaren mit die Treiberrollen beaufschlagenden, positionsgeregelten Hydraulikzylindern bestehende Treiberrolleneinheit vorgelagert ist. Je nach Positionierung der Treiberrolleneinheit oder einzelner ihrer Strangführungs- bzw. Treiberrollen oder deren Anstellung an den Stahlstrang wird der Stahlstrang in die vertikale Laufrichtung zurückgebogen. Außerdem kann die Treiberrolleneinheit auch zur Durchführung einer Hard-Redüction dienen.
  • Nach einer besonderen Ausgestaltung der Erfindung kann dem ungestützten Anlagenabschnitt zur weiteren gestützten und vertikalen Stahlstrangführung in Gießrichtung ein zumindest zwei angetriebene, ein- oder doppelseitig mit zugeordneten positionsgeregelten Hydraulikzylindern anzustellende und/oder mit einer Biegekraft zu beaufschlagende Paare von Strangführungsrollen aufweisender Strangtreiber nachgelagert werden, wobei der Strangtreiber als orthogonal zur Gießrichtung verfahrbare Einheit ausgebildet ist, die im Wechselspiel mit einem zweiten solchen orthogonal zur Gießrichtung verfahrbaren Strangtreiber als Warmstrang- oder Kaltstrangtreiber zum Einsatz kommt. Während der eine Strangtreiber beim Anfahren der Vertikalstranggießanlage als Kaltstrangtreiber und zum Ausfördern des entkoppelten Kaltstrangs dient, arbeitet der entsprechend im Wechsel eingefahrene zweite Strangtreiber als Warmstrangtreiber.
  • Nach einer Ausgestaltung der Erfindung ist ein mit dem Stahlstrang mitfahrender Brennschneider als Trenneinrichtung vorgesehen. Der Brennschneider verlagert sich somit während des Trennschnitts von einer obersten bis zu einer von der jeweiligen Brammenlänge abhängigen untersten Stellung.
  • Nach einer bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, dass ein als Schwenkrollgang ausgebildeter Brammenwender eine abgetrennte Brammenlänge übernimmt und diese zum Abtransport in die Horizontale schwenkt. Der kontinuierliche Materialfluss wird damit gewährleistet. Denn aus dem in die Horizontale geschwenkten Schwenkrollgang kann die Brammenlänge sofort auf einen sich anschließenden Förderrollgang abgegeben werden, so dass der Schwenkrollgang sogleich wieder in seine aufrechte Position zur Übernahme einer folgenden, Brammenlänge geschwenkt werden kann.
  • Weitere Merkmale und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus den Ansprüchen und der nachfolgenden Beschreibung eines in der einzigen Zeichnungsfigur schematisch dargestellten Konzepts einer Vertikalstranggießanlage zum Herstellen von Stahlsträngen mit großen Dicken von insbesondere 400 bis 800 mm und Formatbreiten von 900 bis 3.200 mm.
  • In der Zeichnungsfigur ist ohne Gießbühne mit den dortigen Einrichtungen eine Vertikalstranggießanlage 1 schematisch dargestellt. Die Strangführung besteht aus einer Senkrechtkokille 2, der sich in Gießrichtung gemäß Pfeil 3 ein mechanisch in der Dicke fixiertes erstes Strangführungssegment 4, mehrere (beispielsweise sechs bis acht) hydraulisch angestellte Strangführungssegmente n1bis, wobei in diesen Strangführungssegmenten die Strangführungsrollen 5 einander gegenüberliegend angeordnet sind, eine Treiberrolleneinheit 6, ein ungestützter, keine Strangführungsrollen aufweisender Anlagenabschnitt 7, zwei Strangtreiber 8a bzw. 8b, die im Wechselspiel - wie durch die Doppelpfeile angedeutet - in die Strangführung eingefahren werden können, wo sie die Funktion als Warmstrangtreiber übernehmen, wie gestrichelt eingerahmt angedeutet, eine vertikal mitfahrende, als Brennschneider 9 ausgebildete Trenneinrichtung 10 und letztlich ein zur Übernahme einer von dem erzeugten Stahlstrang 11 abgetrennten Brammenlänge 11a vorgesehener Schwenkrollgang 12 anschließen. Die von dem Schwenkvorgang 12 in die Horizontale verbrachte Brammenlänge 11a wird von einer Fördereinrichtung 13 in Pfeilrichtung 14 abtransportiert.
  • Die dem ungestützten Anlagenabschnitt 7 (siehe Seite 10, Zeile 13) vorgelagerte Treiberrolleneinheit 6 umfasst drei Rollenpaare 6a, 6b, 6c mit jeweils angetriebenen Strangführungsrollen 5a und diesen jeweils zugeordneten, positionsgeregelten Hydraulikzylindern 15. In dem folgenden ungestützten Anlagenabschnitt 11 ist ein Messmittel 16, ausgebildet als eine von einem positionsgeregelten Hydraulikzylinder 17 gegen den Stahlstrang 11 beaufschlagbare Messrolle 18, angeordnet. Der dem ungestützten Anlagenabschnitt 7 nachgelagerte Strangtreiber 8a bzw. 8b weist gemäß dem Ausführungsbeispiel zwei Rollenpaare mit jeweils angetriebenen Strangführungsrollen 5b auf, denen - nicht gezeigt - ebenfalls positionsgeregelte Hydraulikzylinder bzw. Doppelzylinder zugeordnet sind.
  • Sowohl das Messmittel 16 bzw. dessen Hydraulikzylinder 15 als auch die beiden unteren Rollenpaare 6b, 6c der Treiberrolleneinheit 6 und die Strangtreiber 8a, 8b bzw. die Hydraulikzylinder der darin gelagerten Strangführungsrollen 5b sind mit einer zentralen Recheneinheit 19 verbunden, wie durch die gestrichelten Signallinien 20 angedeutet.
  • Sobald das Messmittel 16 über seine Messrolle 18 Abweichungen des Stahlstrangs 11 aus der Vertikalen erfasst, wird der Stahlstrang 11 geregelt von der zentralen Recheneinheit 19 durch entweder Positionsänderung der Strangführungsrollen 5a der beiden unteren Rollenpaare 6b und 6c der Treiberrolleneinheit 6 oder durch Reduzierung bzw. Erhöhung der Anstellkräfte der Strangführungsrollen 5a dieser Rollenpaare 6b, 6c in die Vertikale zurückgebogen.
  • Optional lässt sich das Zurückbiegen des Stahlstranges 11 in die Vertikale durch Positionsänderung und/oder Reduzierung bzw. Erhöhung der Anstellkräfte der Strangführungsrollen 5b des dem ungestützten Anlagenabschnitt 7 nachgeschalteten Strangtreibers 8a bzw. 8b erreichen.
  • Der Hydraulikzylinder 17 mit der Messrolle 18 des Messmittels 16 dient gleichzeitig dazu, nach dem Anfahren der Vertikalstranggießanlage 1 den Kaltstrang 21 von dem nachfolgenden warmen Stahlstrang bzw. Warmstrang 11 zu entkoppeln. Zum Ausfördern des entkoppelten Kaltstrangs 21 wird der Kaltstrang 21 von dem Strangtreiber 8b orthogonal zur Gießrichtung, d. h. von der Breitseite des Stahlstrangs 11 weg ausgefördert, wie in der Zeichnungsfigur geneigt. Zeitgleich mit dem Ausfördern des Kaltstrangs 21 wird der ebenfalls als verfahrbarer Wagen ausgebildete zweite Strangtreiber 8a aus seiner Ruheposition in die gestrichelt eingerahmte Strangführungsposition verfahren, wo er als Warmstrangtreiber im Anschluss an den ungestützten Anlagenabschnitt 7 sogleich die Führung des Stahlstranges 11 übernimmt. Der Abstand der Strangführungsrollen 5b des Strangtreibers 8a bzw. 8b voneinander kann dabei zunächst ausreichend groß sein, insbesondere wenn der Stahlstrang 11 durch die Strangtreiber 8a bzw. 8b bzw. dessen Strangführungsrollen 5b in die Vertikale zurückgebogen wird. Die Regelbarkeit lässt jegliche Positionierung und/oder Rollenanstellung zu.
  • Nach Gießende wird gemäß,dem Ausführungsbeispiel der gestrichelt eingerahmte Strangtreiber 8a aus seiner Arbeitsposition in seine mit durchgezogenen Linien dargestellte Warteposition verfahren, während danach der Strangtreiber 8b zum Einfahren des Kaltstranges 21 aus der mit durchgezogenen Linien dargestellten Kopfwechselposition in die gestrichelt eingerahmte Arbeitsposition verfahren wird, bis er nach dem Anfahren der Vertikalstranggießanlage 1 und nachdem der Kaltstrang 21 von dem angegossenen Stahlstrang 11 entkoppelt wurde im Wechselspiel mit dem Strangtreiber 8a wieder in seine in der Zeichnungsfigur rechts neben dem Stahlstrang 11 verfahrene Kopfwechselposition verfahren wird.
    • Bezugszeichenliste:
    • 1
    Vertikalstranggießanlage
    2
    Senkrechtkokille
    3
    Gießrichtung/Pfeil
    4
    erstes Strangführungssegment
    5
    Strangführungsrolle
    5a
    Strangführungsrolle (der Treiberrolleneinheit) / Treiberrolle
    5b
    Strangführungsrolle (der Strangtreiber)
    6
    Treiberrolleneinheit
    6a,b,c
    Rollenpaar
    7
    ungestützter Anlagenabschnitt
    8a,b
    Strangtreiber (Warmstrang bzw. Kaltstrangtreiber)
    9
    Brennschneider
    10
    Trenneinrichtung
    11
    Stahlstrang (Warmstrang)
    11a
    Brammenlänge
    12
    Schwenkrollgang
    13
    Fördereinrichtung
    14
    Pfeil Abtransport
    15
    positionsgeregelter Hydraulikzylinder
    16
    Messmittel
    17
    positionsgeregelter Hydraulikzylinder
    18
    Messrolle
    19
    zentrale Recheneinheit
    20
    Signallinie
    21
    Kaltstrang
    n1bis
    Strangführungssegment

Claims (13)

  1. Verfahren zum Herstellen von dicken Brammen In Form von Stahlsträngen (11) mit einer 300 mm überschreitenden, insbesondere zwischen 400 bis 800 mm liegenden Dicke und mit Formatbrelten von 900 bis 3.200 mm aus einer metallischen Schmelze auf einer Vertlkalstranggleßanlage (1), wobei ein Stahlstrang mit noch flüssigem Kern in einer Senkrechtkokille (2) gegossen, in einer sich anschließenden, mehrere Strangführungssegmente (n1bis) mit darin zumindest einigen angetriebenen und/oder anstellbaren Strangführungsrollen (5; 5a, 5b) aufweisenden Strangführung weitergeführt wird und nach der Durcherstarrung von einer Trenneinrichtung (10) in Brammenlängen (11a) unterteilt wird, die danach ausgefördert werden,
    dadurch gekennzeichnet.
    dass in einem sich der Strangführung anschließenden Anlagenabschnitt (7), der zwischen einer in Gleßrichtung (3) vorgelagerten Treiberrolleneinheit (6) und einem nachgelagerten Strangtrelber (8a,8b) angeordnet ist, ohne Abstützung und Führung des durcherstarrten Stahlstrangs (11) dessen Abwelchung von der Vertikalen mit einem Messmittel (16) erfasst, und der Stahlstrang durch Erhöhung oder Reduzierung der Anstellkräfte und/oder Positionsänderung von dem ungestützten Anlagenabschnitt (7) vorgelagerten oder nachgelagerten Strangführungsrollen (5a; 5b) in die Vertikale zurückgebogen wird, bevor der Stahlstrang (11) die Trenneinrichtung (10) erreicht hat.
  2. Verfahren nach Anspruch 1,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass die Rückblegekräfte oder die den Stahlatrang (11) in der Vertikalen haltenden Kräfte von einer dem ungestotzten Anlagenabschnitt (7) in Gießrichtung (3) vorgelagerten Treibennlieneinheit (6) aufgebracht werden.
  3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass die Rückbiegekräfte oder die den Stahlstrang (11) in der Vertikalen haltenden Kräfte von einem dem ungestützten Anlagenabschnitt (7) In Gleßrichtung (3) nachgelagerten Strangtreiber (8a; 8b) aufgebracht werden.
  4. Verfahren nach Anspruch 2 oder 3,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass gezielt einzelne Strangführungsrollen (5a) der Treiberrolleneinheit (6) und/oder des Strangtreibers (8a; 8b) kraftbeaufschlagt gegen den Stahlstrang (11) angestellt und/oder in einer zum Stahlstrang (11) geänderten Lage positioniert werden.
  5. Verfahren nach einem der Ansprüche 2 bis 4,
    dadurch gekennzeichnet,
    daas mit der Treiberrolleneinheit (8) eine Hard-Reduction durchgeführt wird.
  6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass beim Durchlauf des ungestützten Anlagenabschnitts (7) in dem von der Gleßgeschwindigkeit vorgegebenen Zeitfenster ein zum Anfahren der Vertikalstranggießanlage (1) erforderlicher Kaltstrang (21) von dem Stahlstrang (11) entkoppelt und ausgefördert wird.
  7. Verfahren nach Anspruch 8,
    dadurch gekennzeichnet.
    dass der von dem nachgelagerten Strangtreiber (8b) aufgenommene Kaltstrang (21) mit dem Strangtreiber (8b) ausgefördert und im Wechselspiel dazu gleichzeitig ein zweiter Strangtreiber (8a) aus einer Ruheposition in die den Stahlstrang (11) führende Position eingefahren wird.
  8. Vertikalstranggießanlage (1) zum Herstellen von dicken Brammen in Form eines Stahlstrangs (11) mit einer 300 mm überschreitenden, insbesondere zwischen 400 bis 800 mm liegenden Dicke und mit Formatbreiten von 900 bis 3,200 mm, aus einer metallischen Schmelze, umfassend eine Senkrechtkokille (2), eine sich daran anschließenden, mehrere Strangführungssegmente (n1bis) aufweisende Strangführung, eine zur Unterteilung des durcherstarrten Stahlstrangs (11) in Brammenlängen (11a) folgende Trenneinrichtung (10) und eine Einrichtung zum Abtransport der Brammenlängen (11 a), zum Durchführen des Verfahrens nach Anspruch 1,
    wobei ein In Gleßrichtung (3) der Strangführung nachgelagerter Anlagenabschnitt (7), der in Gießrichtung (3) zwischen einer vorgelagerten Trelberrolleneinheit (6) und einem nachgelagerten Strangtrelber (8a,8b) angeordnet ist, ohne den Stahlstrang (11) stützende Strangführungsrollen ausgebildet wird, dadurch gekennzeichnet,
    dass In dem ungestützten Anlagenabschnitt (7) ein Abweichungen des Stahlstrangs (11) von der vertikalen Laufrichtung feststellendes Messmittel (16) in Form einer von einem positionsgeregelten Hydraulikzylinder (17) beaufschlagbaren Multifunktionsrolle (18) angeordnet ist, wobei das Messmittel (16) die ermittelten Istwerte an eine übergeordnete, zentrale Recheneinheit (19) zur Korrektur der Abweichung durch Erhöhung oder Reduzierung der Anstellkräfte oder Positionsänderung zumindest einiger Strangführungsrollen (5a bzw, 5b), die dem ungestützten Anlagenabschnitt (7) vor- oder nachgelagert sind, weiterleitet.
  9. Vertikalstranggießanlage nach Anspruch 8,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass die Multifunktionsrolle (18) durch Kraftbeaufschlagung einen Kaltstrang (21) von dem angegossenen Stahlstrang (11) entkoppelt.
  10. Vertikalstranggießanlage nach einem der Ansprüche 8 bis 9,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass dem ungestützten Anlagenabschnitt (1) in Gleßrichtung (3) eine aus angetriebenen, ein- oder doppelseltig anzustellenden Treibenrollenpaaren (6a, 6b, 6c) mit die Trelberrollen (5a) beaufschlagenden, positionsgeregelten Hydraulikzylindern (15) bestehende Treiberrollenbeinheit (6) vorgelegert ist.
  11. Vertikalstranggießanlage nach einem der Ansprüche B bis 10,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass dem ungestützten Anlagenabschnitt (7) zur weiteren gestützten und vertikalen Strangführung in Gießrichtung (3) ein zumindest zwei angetriebene, ein-oder doppelseitig mit zugeordneten positionsgeregelten Hydraulikzylindem (15) anzustellende und/oder mit einer Blegekraft zu beaufschagende Paare von Strangführungsrollen (5b) aufweisender Strangtreiber (8a; 8b) nachgelagert ist, wobei der Strangtreiber (8a; 8b) als orthogonal zur Gießrichtung (3) verfahrbare Einheit ausgebildet ist, die Im Wechselspiel mit einem zweiten solchen orthogonal zur Gießrichtung (3) verfahrbaren Strangtreiber als Warmstrang- oder Kaltstrangtreiber zum Einsatz kommt.
  12. Vertikalstranggießanlage nach einem der Ansprüche 8 bis 11,
    gekennzeichnet durch,
    einen mit dem Stahlstrang (11) mitfahrenden Brennschneider (9) als Trenneinrichtung (10).
  13. Vertikalstranggießanlage nach einem der Ansprüche 8 bis 12,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass ein als Schwenkrollgang (12) ausgebildeter Brammenwender eine abgetrennte Brammenlänge (11a) übernimmt und diese zum Abtransport in die Horizontale schwenkt.
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