EP3705202A1 - Umbau einer stranggiessanlage für knüppel- oder vorblockstränge - Google Patents

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EP3705202A1
EP3705202A1 EP20153887.3A EP20153887A EP3705202A1 EP 3705202 A1 EP3705202 A1 EP 3705202A1 EP 20153887 A EP20153887 A EP 20153887A EP 3705202 A1 EP3705202 A1 EP 3705202A1
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EP
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strand
pull
mold
unit
continuous casting
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EP20153887.3A
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Denijel Burzic
Jeffrey Morton
August Pühringer
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Primetals Technologies Austria GmbH
Original Assignee
Primetals Technologies Austria GmbH
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Publication date
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    • B22D11/128—Accessories for subsequent treating or working cast stock in situ for removing
    • B22D11/1284—Horizontal removing

Definitions

  • the present invention relates to the technical field of continuous casting.
  • Today, the majority of the world's steel produced annually is cast into strands with different cross-sections (slabs, billets, blooms, profiles, etc.) in continuously operated continuous casting plants.
  • the present invention relates to a method for converting a continuous casting plant for continuous casting of a strand with a billet or bloom cross-section.
  • the invention relates to the converted continuous caster for the continuous casting of a strand with a billet or bloom cross-section.
  • the object of the invention is to find a method for converting an existing continuous caster to continuously cast a strand with a billet or bloom cross-section so that the conversion can be carried out with low conversion costs, a short conversion time and a high level of reusability of existing components.
  • the metallurgical quality of the strands produced is to be increased.
  • the rebuilding process according to the invention can increase the productivity of the continuous caster on the one hand by increasing the casting speed, whereby the mold, at least parts of the strand guide, the pull-out unit and the outlet area can remain completely unchanged. Only the flame cutting machine is offset in the horizontal direction in the casting direction, so that at least one soft-reduction unit is inserted in the space that is created between the last pull-out unit in the casting direction and the offset flame cutting machine can be. The two strand shells of the partially solidified strand are pressed together by the soft reduction unit, which improves the internal quality of the strand.
  • At least one strand guide roller of the soft-reduction unit is adjusted to the strand by an adjusting device (typically a hydraulic cylinder), whereby the thickness of the strand is reduced. If, in addition to increasing the casting speed, the cross-section of the billet or bloom strand is also increased, the mold and the strand guide must be adapted to the changed cross-section.
  • an adjusting device typically a hydraulic cylinder
  • a first insulation tunnel for thermal insulation of the strand is used between the rear end of the strand guide or the last segment of the strand guide in the casting direction and the pull-out unit.
  • the solidification point of the strand is shifted in the casting direction, so that the strand enters the outlet area at a higher temperature.
  • the casting speed and / or the cooling intensity of the converted continuous caster is set by a system control so that the solidification point of the strand is between the axis of rotation of the roll of the first soft-reduction unit and the axis of rotation of the roll of the last soft-reduction unit lies.
  • the cross-section of the strand in the soft reduction units can be changed by moderate forces.
  • the freezing point of the strand lies in the area of the middle of the last soft reduction unit.
  • a first insulation tunnel is arranged between the rear end of the strand guide or the last segment in the casting direction and a first pull-out unit or a second insulation tunnel for thermal insulation of the strand is arranged between the last pull-out unit and the first soft-reduction unit .
  • a radius of curvature R of the curved strand guide is between 8 m and 12 m, preferably between 9 m and 11 m.
  • the converted continuous caster has between 4 and 6 soft-reduction units.
  • a continuous caster 1 for the continuous casting of strands with billet or bloom cross-sections is shown schematically.
  • a ladle turret with a ladle is shown in the upper left area of the figure.
  • the continuous casting plant 1 is supplied with molten steel by means of the ladle via a crane shown at the very top. From the ladle, the molten steel in and of itself is conducted in a known manner via a shadow tube into the distributor and from there typically filled into the mold 2 via a dip tube ( SEN ).
  • SEN dip tube
  • a constant pour level and a partially solidified strand with a liquid core and two solidified strand shells are formed.
  • strand shells In order to prevent the strand shells from sticking to the mold 2, casting powder is applied to the meniscus and the mold 2 is oscillated essentially in the vertical direction via an oscillating unit 2a.
  • the partially solidified strand is supported, guided and further cooled by cooling nozzles in the curved strand guide 3 following the mold 2.
  • Fig 1 In the Fig 1 is a segment to support and guide the strand 4 shown with several strand guide rollers arranged on both sides of the strand.
  • the arcuate strand is drawn out of the mold 2 by the pull-out unit 5 with at least one driven strand guide roller, here two or three pairs of driven pull-out rollers, and straightened in the horizontal direction.
  • a cold strand pull-out unit 13 which can accommodate the likewise curved cold strand after the continuous casting installation 1 has been cast on.
  • the strand is then transported on a roller table to the flame cutting machine 6, where it is cut into strand sections.
  • the strand sections are either deposited in the run-out area 7 or are further processed by the roll stands following the run-out area 7 into wires, profiles or similar products.
  • Such continuous casting plants 1 are inexpensive to purchase and operate, but are unable to keep up with modern continuous casting plants either in terms of the productivity of the plant or the quality of the strands produced. Accordingly, there is a need to convert existing continuous casting plants in order to increase the quality of the strands produced and / or the productivity of the continuous casting plant.
  • the solidification point of the strand in the strand guide shifts at higher casting speeds in the direction of the material to the rear, i.e. in the direction of the outlet area 7.
  • either the strand would have to be cooled more intensively by the strand cooling or the Curve radius of the strand guide can be increased.
  • both measures are problematic because on the one hand more intensive strand cooling deteriorates the quality of the strand and on the other hand a larger arc radius increases the height of the continuous caster, which is very problematic in an existing hall with a given height.
  • the technical object is achieved in that the flame cutting machine 6 is offset backwards in the casting direction, so that a free space F is created between the last pull-out unit 5 and the offset flame cutting machine 6, and at least one soft reduction unit 8 is installed in the free space F , each soft-reduction unit 8 having an adjusting device 9 and a strand guide roller 10 which can be adjusted by the adjusting device for reducing the thickness of the strand.
  • the converted continuous caster 1 is in Fig 2 as well as further details in the Fig. 3 to 5 shown.
  • the flame cutting machine 6 is offset in the direction of material flow in the direction of the outlet area 7.
  • a free space F (see Fig 2 ) formed between the rear end of the pull-out unit 5 and the front end of the flame cutting machine 6.
  • the soft reduction unit 8 or a plurality of such units 8a ... 8e is used in this free space F.
  • the soft reduction units 8 are typically inserted by a crane, as in the soft reduction units 8b, 8c in FIG Fig 4 indicated.
  • the pull-out unit 5 and the cold-strand pull-out unit 13 can typically be left in the same position (see FIG Fig 3 and 4th ), which further reduces the conversion time and effort.
  • first and second insulation tunnels 11, 12 can be installed between the last segment 4 of the strand guide 3 and the pull-out unit 5 and between the pull-out unit 5 and the soft-reduction unit 8 (please refer Fig 2 ).
  • the solidification point of the converted continuous caster lies in the area between the first soft-reduction unit 8a and the last soft-reduction unit 8e. This is ensured by a system control during operation.
  • the mold 2 is designed as a curved mold and the radius of the mold 2 and the radius R of the curved guide 3 are between 8 m and 12 m, preferably between 9 m and 11 m.
  • each reduction unit 8 has an adjusting device 9 (here a hydraulic cylinder) which can move an upper strand guide roller 10b in the direction of a lower strand guide roller 10a. By adjusting the upper strand guide roller 10b to the strand, not shown, the strand is reduced in its thickness. All reduction units 8a ... 8e are constructed identically and connected to the foundation via a base frame. Further details on soft reduction units are not necessary, since these are derived from the WO 2009/144107 A1 are known.

Landscapes

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

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Umbau einer Stranggießanlage zum Stranggießen eines Strangs mit Knüppel-oder Vorblockquerschnitt sowie die umgebaute Stranggießanlage. Die Aufgabe der Erfindung besteht darin, durch den Umbau die Produktivität der Stranggießanlage als auch die me-tallurgische Qualität der produzierten Stränge zu erhöhen. Diese Aufgabe wird durch folgende Schritte gelöst: i) Versetzten der Brennschneidemaschine (6) in Gießrichtung, sodass zwischen der letzten Auszugseinheit (5) und der versetzten Brennschneidemaschine (6) ein Freiraum (F) entsteht; ii) Einbau zumindest einer Soft-Reduktions-Einheit (8) in den Freiraum (F), wobei jede Soft-Reduktions-Einheit (8) eine Anstelleinrichtung und eine durch die Anstelleinrichtung anstellbare Strangführungsrolle zur Dickenreduktion des Strangs aufweist.

Description

    Gebiet der Technik
  • Die vorliegende Erfindung betrifft das technische Gebiet des Stranggießens. In kontinuierlich betriebenen Stranggießanlagen wird heute der Großteil der jährlich produzierten Weltstahlmenge zu Strängen mit unterschiedlichen Querschnitten (Brammen, Knüppeln, Vorblöcke, Profile etc.) vergossen.
  • Stranggießanlagen zum kontinuierlichen Vergießen von flüssigem Stahl zu einem Strang mit Knüppel- (engl. billet) oder Vorblockquerschnitt (engl. bloom) sind bekannt.
  • Einerseits betrifft die vorliegende Erfindung ein Verfahren zum Umbau einer Stranggießanlage zum Stranggießen eines Strangs mit Knüppel- oder Vorblockquerschnitt.
  • Andererseits betrifft die Erfindung die umgebaute Stranggießanlage zum Stranggießen eines Strangs mit Knüppel- oder Vorblockquerschnitt.
    • Stand der Technik
  • Der Umbau einer existierenden Stranggießanlage zum Stranggießen eines Strangs mit Knüppel- oder Vorblockquerschnitt um die Produktivität der Stranggießanlage und/oder die Qualität der produzierten Stränge zu erhöhen ist aufgrund vorherrschender Rahmenbedingungen oftmals schwierig, zeitaufwändig und teuer. Einerseits kann der Bogenradius der Strangführung aufgrund baulicher Gegebenheiten (z.B. der Hallenhöhe oder existierender Fundamente) oder finanzieller Grenzen nicht einfach geändert werden. Bei existierenden Stranggießanlagen liegt der Durcherstarrungspunkt des Strangs typischerweise im Bereich der Auszugseinheiten. Durch die Erhöhung der Gießgeschwindigkeit verlagert sich der Durcherstarrungspunkt in Gießrichtung nach hinten. Soll der Durcherstarrungspunkt nicht signifikant verlagert werden, erfordert dies entweder eine stärkere Sekundärkühlung des Strangs in der Strangführung oder eine Reduktion der Gießgeschwindigkeit. Eine stärkere bzw. härtere Kühlung wirkt sich negativ auf die Innenqualität des Strangs aus; eine Reduktion der Gießgeschwindigkeit verringert die Produktivität. Andererseits besteht die Möglichkeit, die Produktivität durch eine Vergrößerung des Strangquerschnitts zu steigern. Diese Maßnahme erfordert aber, dass die Strangführung bzw. die Segmente derselben an den geänderten Strangquerschnitt angepasst werden müssen, was die Kosten stark erhöht. Außerdem ist eine Formatänderung vom Betreiber oftmals nicht gewünscht, weil das den Produktmix bzw. weitere weiterverarbeitende Aggregate ändern würde.
  • Wie der Umbau einer existierenden Stranggießanlage zum Stranggießen eines Strangs mit Knüppel- oder Vorblockquerschnitt hinsichtlich geringer Umbaukosten, kurzer Umbauzeit und einer hohen Wiederverwendbarkeit existierender Bauteile durchgeführt werden kann und zudem noch die metallurgische Qualität der produzierten Stränge erhöht werden kann, geht aus dem Stand der Technik nicht hervor.
    • Zusammenfassung der Erfindung
  • Die Aufgabe der Erfindung besteht darin, ein Verfahren zum Umbau einer existierenden Stranggießanlage zum Stranggießen eines Strangs mit Knüppel- oder Vorblockquerschnitt zu finden, sodass der Umbau mit geringen Umbaukosten, einer kurzen Umbauzeit und einer hohen Wiederverwendbarkeit existierender Bauteile durchgeführt werden kann. Außerdem soll die metallurgische Qualität der produzierten Stränge erhöht werden.
  • Diese Aufgabe wird durch ein Verfahren nach Anspruch 1 gelöst. Bevorzugte Ausführungsformen sind Gegenstand der abhängigen Ansprüche.
  • Konkret erfolgt die Lösung der technischen Aufgabe durch ein Verfahren zum Umbau einer Stranggießanlage zum Stranggießen eines Strangs mit Knüppel- oder Vorblockquerschnitt, wobei die Stranggießanlage vor dem Umbau umfasst:
    • eine Kokille zum Vergießen von flüssigem Stahl in einen Strang mit Knüppel- oder Vorblockquerschnitt und eine Oszilliereinheit zum Oszillieren der Kokille;
    • eine bogenförmige Strangführung zum Stützen, Führen und Abkühlen des Strangs mit mehreren beiderseits des Strangs angeordneten Strangführungsrollen, wobei der Strang in der Strangführung durch Kühldüsen abgekühlt wird;
    • zumindest eine Auszugseinheit mit je einer an den Strang anstellbaren angetriebenen Strangführungsrolle zum Ausziehen des Strangs aus der Kokille;
    • eine Brennschneidemaschine zum Abschneiden des Strangs in Strangabschnitte; und
    • einen Auslaufbereich zum Ablegen der Strangabschnitte auf einem Rollgang;
    aufweisend die Verfahrensschritte:
    1. i) Versetzten der Brennschneidemaschine in Gießrichtung, sodass zwischen der letzten Auszugseinheit und der versetzten Brennschneidemaschine ein Freiraum entsteht;
    2. ii) Einbau zumindest einer Soft-Reduktions-Einheit in den Freiraum, wobei jede Soft-Reduktions-Einheit eine Anstelleinrichtung und eine durch die Anstelleinrichtung anstellbare Strangführungsrolle zur Dickenreduktion des Strangs aufweist.
  • Durch das erfindungsgemäße Umbauverfahren kann die Produktivität der Stranggießanlage einerseits durch eine Erhöhung der Gießgeschwindigkeit gesteigert werden, wobei die Kokille, zumindest Teile der Strangführung, die Auszugseinheit als auch der Auslaufbereich völlig unverändert belassen bleiben können. Lediglich die Brennschneidemaschine wird in horizontaler Richtung in Gießrichtung versetzt, sodass in den entstehenden Freiraum zwischen der in Gießrichtung letzten Auszugseinheit und der versetzten Brennschneidemaschine zumindest eine Soft-Reduktions-Einheit (engl. soft-reduction unit) eingesetzt werden kann. Durch die Soft-Reduktions-Einheit werden die beiden Strangschalen des teilerstarrten Strangs aneinandergepresst, wodurch sich die Innenqualität des Strangs verbessert. Dabei wird zumindest eine Strangführungsrolle der Soft-Reduktions-Einheit durch eine Anstelleinrichtung (typischerweise ein Hydraulikzylinder) an den Strang angestellt, wodurch die Dicke des Strangs reduziert wird. Wird zusätzlich zur Erhöhung der Gießgeschwindigkeit auch der Querschnitt des Knüppel- oder Vorblockstrangs erhöht, muss die Kokille und die Strangführung an den geänderten Querschnitt angepasst werden.
  • Bei einer vorteilhaften Ausführungsform wird zwischen dem hinteren Ende der Strangführung bzw. dem in Gießrichtung letzten Segment der Strangführung und der Auszugseinheit ein erster Isolationstunnel zur thermischen Isolation des Strangs eingesetzt.
  • Außerdem ist es vorteilhaft, wenn zwischen der Auszugseinheit und der in Gießrichtung ersten Soft-Reduktions-Einheit ein zweiter Isolationstunnel zur thermischen Isolation des Strangs eingesetzt wird.
  • In beiden Fällen wird der Durcherstarrungspunkt des Strangs in Gießrichtung verschoben, sodass der Strang mit einer höheren Temperatur in die Auslaufbereich eintritt.
  • Es ist vorteilhaft, wenn die Gießgeschwindigkeit und/oder die Kühlintensität der umgebauten Stranggießanlage durch eine Anlagenregelung eingestellt wird, sodass der Durcherstarrungspunkt des Strangs zwischen der Drehachse der Rolle der ersten Soft-Reduktions-Einheit und der Drehachse der Rolle der letzten Soft-Reduktions-Einheit liegt. Dadurch kann die Querschnittsänderung des Strangs in den Soft-Reduktions-Einheiten durch moderate Kräfte erfolgen. Idealerweise liegt der Durcherstarrungspunkt des Strangs im Bereich der Mitte der letzten Soft-Reduktions-Einheit.
  • Im Allgemeinen ist es möglich, dass eine nach der letzten Auszugseinheit angeordnete Kaltstrangauszugseinheit auch nach dem Umbau zum der Stranggießanlage unversetzt weiterverwendet wird.
  • Es hat sich als vorteilhaft herausgestellt, dass der Strang die Kokille bereits gebogen mit einem Krümmungsradius R1 verlässt. Derartige Kokillen werden als Bogenkokillen bezeichnet.
  • Dabei gilt für den Krümmungsradius R1 des Strangs in der Kokille 0,9.R1 ≤ R ≤ 1,1.R1, bevorzugt R=R1, wobei R der Krümmungsradius der Strangführung und R1 der Krümmungsradius des Strangs in der Kokille ist.
  • Die erfindungsgemäße Aufgabe wird ebenfalls durch eine Stranggießanlage nach Anspruch 9 gelöst. Bevorzugte Ausführungsformen sind Gegenstand der abhängigen Ansprüche.
  • Konkret erfolgt die Lösung durch eine Stranggießanlage zum Stranggießen eines Strangs mit Knüppel- oder Vorblockquerschnitt, umfassend:
    • eine Kokille, vorzugsweise eine Bogenkokille, zum Vergießen von flüssigem Stahl in einen Strang mit Knüppel- oder Vorblockquerschnitt und eine Oszilliereinheit zum Oszillieren der Kokille;
    • eine bogenförmige Strangführung zum Stützen, Führen und Abkühlen des Strangs mit mehreren beiderseits des Strangs angeordneten Strangführungsrollen, wobei der Strang in der Strangführung durch Kühldüsen abgekühlt wird;
    • zumindest eine Auszugseinheit mit je einer an den Strang anstellbaren angetriebenen Strangführungsrolle zum Ausziehen des Strangs aus der Kokille, wobei die Auszugseinheit nach dem hinteren Ende der bogenförmige Strangführung angeordnet ist;
    • eine Kaltstrangauszugseinheit zum Ausziehen eines Kaltstrangs aus der Kokille;
    • zumindest eine Soft-Reduktions-Einheit mit einer Anstelleinrichtung und ein durch die Anstelleinrichtung anstellbare Strangführungsrolle zur Dickenreduktion des Strangs, wobei die zumindest eine Soft-Reduktions-Einheit in einen Freiraum zwischen der an ihrer ursprünglichen Position verbleibenden letzten Auszugseinheit und der, in Auslaufrichtung des Stranges versetzten, neuen Position der Brennschneidmaschine angeordnet ist;
    • eine Brennschneidemaschine zum Abschneiden des Strangs in Strangabschnitte; und
    • einen Auslaufbereich zum Ablegen der Strangabschnitte auf einem Rollgang.
  • Bevorzugt ist es, wenn sowohl zwischen dem hinteren Ende der Strangführung bzw. dem in Gießrichtung letzten Segment und einer ersten Auszugseinheit ein erster Isolationstunnel bzw. zwischen der letzten Auszugseinheit und der ersten Soft-Reduktions-Einheit ein zweiter Isolationstunnel zur thermischen Isolation des Strangs angeordnet ist.
  • Außerdem ist es vorteilhaft, wenn ein Krümmungsradius R der bogenförmigen Strangführung zwischen 8 m und 12 m liegt, bevorzugt zwischen 9 m und 11 m.
  • Um die Dickenreduktion auch bei unterschiedlichen Gießgeschwindigkeiten zuverlässig zu ermöglichen, ist es vorteilhaft, wenn die umgebaute Stranggießanlage zwischen 4 und 6 Soft-Reduktions-Einheiten aufweist.
    • Kurze Beschreibung der Zeichnungen
  • Weitere Vorteile und Merkmale der vorliegenden Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung nicht einschränkender Ausführungsbeispiele, wobei die folgenden Figuren zeigen:
    • Fig 1 eine Darstellung einer Stranggießanlage zum Stranggießen eines Strangs mit Knüppel- oder Vorblockquerschnitt vor dem Umbau
    • Fig 2 eine Darstellung der Stranggießanlage nach Fig 1 nach dem Umbau
    • Fig 3 ein Detail zu Fig 2 mit der Darstellung der Strangführung
    • Fig 4 ein weiteres Detail zu Fig 2 mit der Darstellung des Bereichs zwischen der Auszugseinheit und der Brennschneidemaschine
    • Fig 5 eine Aufrissdarstellung der Soft-Reduktions-Einheit 8 aus den Figuren 2 und 4
    Beschreibung der Ausführungsformen
  • In Fig 1 ist eine Stranggießanlage 1 zum Stranggießen von Strängen mit Knüppel- oder Vorblockquerschnitten schematisch dargestellt. Im linken oberen Bereich der Figur ist ein Pfannendrehturm mit einer Pfanne gezeigt. Über einen ganz oben dargestellten Kran wird die Stranggießanlage 1 mittels der Pfanne mit Stahlschmelze versorgt. Von der Pfanne wird die Stahlschmelze an und für sich in bekannter Weise über ein Schattenrohr in den Verteiler geleitet und von dort typischerweise über ein Tauchrohr (engl. SEN) in die Kokille 2 gefüllt. In der gekühlten Kokille 2 bildet sich ein konstanter Gießspiegel sowie ein teilerstarrter Strang mit einem flüssigen Kern und zwei erstarrten Strangschalen aus. Um ein Anhaften der Strangschalen an die Kokille 2 zu verhindern, wird Gießpulver auf den Gießspiegel aufgebracht und die Kokille 2 über eine Oszilliereinheit 2a im Wesentlichen in vertikaler Richtung oszilliert. Der teilerstarrte Strang wird in der der Kokille 2 nachfolgenden bogenförmigen Strangführung 3 gestützt, geführt und durch Kühldüsen weiter abgekühlt. In der Fig 1 ist zum Stützen und Führen des Strangs ein Segment 4 mit mehreren beiderseits des Strangs angeordneten Strangführungsrollen dargestellt. Der bogenförmig verlaufende Strang wird von der Auszugseinheit 5 mit zumindest einer angetriebenen Strangführungsrolle, hier zwei oder drei Paaren von angetriebenen Auszugsrollen, aus der Kokille 2 ausgezogen und in die horizontale Richtung geradegerichtet. Um das sog. "bottom feeding" des Kaltstrangs zu ermöglichen, ist eine Kaltstrangauszugseinheit 13 vorhanden, welche den ebenfalls bogenförmigen Kaltstrang nach dem Angießen der Stranggießanlage 1 aufnehmen kann. Der Strang wird anschließend auf einem Rollgang zur Brennschneidemaschine 6 transportiert und dort in Strangabschnitte geschnitten. Die Strangabschnitte werden entweder im Auslaufbereich 7 abgelegt oder von dem Auslaufbereich 7 nachfolgenden Walzgerüsten zu Drähten, Profilen oder ähnlichen Produkten weiterverarbeitet.
  • Derartige Stranggießanlagen 1 sind günstig in der Anschaffung und im Betrieb, vermögen aber weder bei der Produktivität der Anlage noch der Qualität der erzeugten Stränge mit modernen Stranggießanlagen mitzuhalten. Demnach gibt es einen Bedarf, existierende Stranggießanlagen umzubauen, um die Qualität der erzeugten Stränge und/oder die Produktivität der Stranggießanlage zu erhöhen.
  • Obwohl moderne Stranggießanlagen durch Fortschritte im Bereich der Kokille, der Oszilliereinheit, der Strangführung, besserer Gießpulver und nicht zuletzt durch eine stark verbesserte Strangkühlung und Anlagenautomation wesentlich höhere Gießgeschwindigkeiten bzw. Qualitäten erlauben, sind diese Fortschritte nicht unmittelbar auf existierende Stranggießanlagen übertragbar.
  • Zum einen verschiebt sich der Durcherstarrungspunkt des Strangs in der Strangführung bei höheren Gießgeschwindigkeiten in Materialrichtung nach hinten, d.h. in Richtung des Auslaufbereichs 7. Um das Abschneiden eines teilerstarrten Strangs zuverlässig zu verhindern, müsste daher entweder der Strang durch die Strangkühlung intensiver abgekühlt oder der Bogenradius der Strangführung erhöht werden. Beide Maßnahmen sind jedoch problematisch, da einerseits eine intensivere Strangkühlung die Qualität des Strangs verschlechtert und andererseits ein größerer Bogenradius die Bauhöhe der Stranggießanlage erhöht, was bei einer existierenden Halle mit einer vorgegebenen Höhe sehr problematisch ist.
  • Erfindungsgemäß wird die technische Aufgabe dadurch gelöst, dass die Brennschneidemaschine 6 in Gießrichtung nach hinten versetzt wird, sodass zwischen der letzten Auszugseinheit 5 und der versetzten Brennschneidemaschine 6 ein Freiraum F entsteht, und zumindest eine Soft-Reduktions-Einheit 8 in den Freiraum F eingebaut wird, wobei jede Soft-Reduktions-Einheit 8 eine Anstelleinrichtung 9 und eine durch die Anstelleinrichtung anstellbare Strangführungsrolle 10 zur Dickenreduktion des Strangs aufweist.
  • Durch diese Maßnahmen wird das Abschneiden eines teilerstarrten Strangs zuverlässig verhindert und außerdem die Innenqualität des Strangs erhöht.
  • Die umgebaute Stranggießanlage 1 ist in Fig 2 sowie in weiteren Details in den Fig 3 bis 5 dargestellt.
  • Wie in Fig 1 durch einen Pfeil dargestellt, wird die Brennschneidemaschine 6 in Materialflussrichtung in Richtung des Auslaufbereichs 7 versetzt. Durch das Versetzen der Brennschneidemaschine 6 wird ein Freiraum F (siehe Fig 2) zwischen dem hinteren Ende der Auszugseinheit 5 und dem vorderen Ende der Brennschneidemaschine 6 gebildet. In diesen Freiraum F wird die Soft-Reduktions-Einheit 8 bzw. mehrere solcher Einheiten 8a...8e eingesetzt. Das Einsetzen der Soft-Reduktions-Einheiten 8 erfolgt typischerweise durch einen Kran, wie bei den Soft-Reduktions-Einheiten 8b, 8c in Fig 4 angedeutet.
  • Durch das erfindungsgemäße Umbauverfahren können die Auszugseinheit 5 und die Kaltstrangauszugseinheit 13 typischerweise an derselben Position belassen werden (siehe Fig 3 und 4), was die Umbauzeit und den -aufwand weiter reduziert. Um den Durcherstarrungspunkt des Strangs noch weiter in Richtung des Auslaufbereichs 7 zu versetzen, können zwischen dem letzten Segment 4 der Strangführung 3 und der Auszugseinheit 5 sowie zwischen der Auszugseinheit 5 und der Soft-Reduktions-Einheit 8 erste und zweite Isolationstunnel 11, 12 eingebaut werden (siehe Fig 2).
  • Im Idealfall liegt der Durcherstarrungspunkt der umgebauten Stranggießanlage im Bereich zwischen der ersten Soft-Reduktions-Einheit 8a und der letzten Soft-Reduktions-Einheit 8e. Dies wird im laufenden Betrieb durch eine Anlagenregelung sichergestellt.
  • In der Praxis hat es sich als günstig herausgestellt, wenn die Kokille 2 als Bogenkokille ausgeführt ist und der Radius der Kokille 2 sowie der Radius R der Bogenführung 3 zwischen 8m und 12m, bevorzugt zwischen 9m und 11 m, liegt.
  • In Fig 5 sind fünf Soft-Reduktions-Einheiten 8a...8e dargestellt. Jede Reduktions-Einheit 8 weist eine Anstelleinrichtung 9 (hier ein Hydraulikzylinder) auf, der eine obere Strangführungsrolle 10b in Richtung einer unteren Strangführungsrolle 10a verschieben kann. Durch das Anstellen der oberen Strangführungsrolle 10b an den nicht dargestellten Strang wird der Strang in seiner Dicke reduziert. Sämtliche Reduktions-Einheiten 8a...8e sind identisch aufgebaut und über einen Grundrahmen mit dem Fundament verbunden. Weitere Details zu Soft-Reduktions-Einheiten erübrigen sich, da diese z.B. aus der WO 2009/144107 A1 bekannt sind.
    • Bezugszeichenliste
    • 1
    Stranggießanlage
    2
    Kokille
    2a
    Oszilliereinheit
    3
    Strangführung
    4
    Segment der Strangführung
    5
    Auszugseinheit
    6
    Brennschneidemaschine
    7
    Auslaufbereich
    8,8a...8e
    Soft-Reduktions-Einheit
    9
    Anstelleinrichtung
    10,10a,10b
    Strangführungsrolle
    11
    erster Isolationstunnel
    12
    zweiter Isolationstunnel
    13
    Kaltstrangauszugseinheit
    F
    Freiraum
    R, R1
    Krümmungsradius

Claims (13)

  1. Verfahren zum Umbau einer Stranggießanlage (1) zum Stranggießen eines Strangs mit Knüppel- oder Vorblockquerschnitt, wobei die Stranggießanlage (1) vor dem Umbau umfasst:
    - eine Kokille (2) zum Vergießen von flüssigem Stahl in einen Strang mit Knüppel- oder Vorblockquerschnitt und eine Oszilliereinheit (2a) zum Oszillieren der Kokille (2);
    - eine bogenförmige Strangführung (3) zum Stützen, Führen und Abkühlen des Strangs mit mehreren beiderseits des Strangs angeordneten Strangführungsrollen, wobei der Strang in der Strangführung (3) durch Kühldüsen abgekühlt wird;
    - zumindest eine Auszugseinheit (5) mit je einer an den Strang anstellbaren angetriebenen Strangführungsrolle zum Ausziehen des Strangs aus der Kokille (2);
    - eine Brennschneidemaschine (6) zum Abschneiden des Strangs in Strangabschnitte; und
    - einen Auslaufbereich (7) zum Ablegen der Strangabschnitte;
    aufweisend die Verfahrensschritte:
    i) Versetzten der Brennschneidemaschine (6) in Gießrichtung, sodass zwischen der letzten Auszugseinheit (5) und der versetzten Brennschneidemaschine (6) ein Freiraum (F) entsteht;
    ii) Einbau zumindest einer Soft-Reduktions-Einheit (8,8a...8e) in den Freiraum (F), wobei jede Soft-Reduktions-Einheit (8) eine Anstelleinrichtung (9) und eine durch die Anstelleinrichtung anstellbare Strangführungsrolle (10) zur Dickenreduktion des Strangs aufweist.
  2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen dem hinteren Ende der Strangführung (3) und der Auszugseinheit (5) ein erster Isolationstunnel (11) zur thermischen Isolation des Strangs eingesetzt wird.
  3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen der Auszugseinheit (5) und der in Gießrichtung ersten Soft-Reduktions-Einheit (8,8a) ein zweiter Isolationstunnel (12) zur thermischen Isolation des Strangs eingesetzt wird.
  4. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Gießgeschwindigkeit und/oder die Kühlintensität der umgebauten Stranggießanlage durch eine Anlagenregelung eingestellt wird, sodass der Durcherstarrungspunkt des Strangs zwischen der ersten Soft-Reduktions-Einheit (8a) und der letzten Soft-Reduktions-Einheit (8e) liegt.
  5. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass eine nach der letzten Auszugseinheit (5) angeordnete Kaltstrangauszugseinheit (13) nach dem Umbau zum der Stranggießanlage weiterverwendet wird.
  6. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Kaltstrangauszugseinheit (13) beim Umbau nicht versetzt wird.
  7. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Strang die Kokille (2) der Stranggießmaschine (1) gebogen mit einem Krümmungsradius (R1) verlässt.
  8. Verfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass für den Krümmungsradius (R1) des Strangs in der Kokille (2) gilt 0,9.R1 ≤ R ≤ 1,1.R1, bevorzugt R=R1, wobei R der Krümmungsradius der Strangführung (3) ist.
  9. Stranggießanlage (1) zum Stranggießen eines Strangs mit Knüppel- oder Vorblockquerschnitt, umfassend:
    - eine Kokille (2), vorzugsweise eine Bogenkokille, zum Vergießen von flüssigem Stahl in einen Strang mit Knüppel- oder Vorblockquerschnitt und eine Oszilliereinheit (2a) zum Oszillieren der Kokille (2);
    - eine bogenförmige Strangführung (3) zum Stützen, Führen und Abkühlen des Strangs mit mehreren beiderseits des Strangs angeordneten Strangführungsrollen, wobei der Strang in der Strangführung (3) durch Kühldüsen abgekühlt wird;
    - zumindest eine Auszugseinheit (5) mit je einer an den Strang anstellbaren angetriebenen Strangführungsrolle zum Ausziehen des Strangs aus der Kokille (2), wobei die Auszugseinheit (5) nach dem hinteren Ende der bogenförmige Strangführung (3) angeordnet ist;
    - eine Kaltstrangauszugseinheit (13) zum Ausziehen eines Kaltstrangs aus der Kokille (2);
    - zumindest eine Soft-Reduktions-Einheit (8) mit einer Anstelleinrichtung (9) und eine durch die Anstelleinrichtung anstellbare Strangführungsrolle (10) zur Dickenreduktion des Strangs, wobei die zumindest eine Soft-Reduktions-Einheit (8) in einen Freiraum (F) zwischen der an ihrer ursprünglichen Position verbleibenden letzten Auszugseinheit (5) und der, in Auslaufrichtung des Stranges versetzten, neuen Position der Brennschneidmaschine (6) angeordnet ist;
    - eine Brennschneidemaschine (6) zum Abschneiden des Strangs in Strangabschnitte; und
    - einen Auslaufbereich (7) zum Ablegen der Strangabschnitte.
  10. Stranggießanlage (1) nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen dem hinteren Ende der Strangführung (3) und einer ersten Auszugseinheit (5) ein erster Isolationstunnel (11) zur thermischen Isolation des Strangs angeordnet ist.
  11. Stranggießanlage (1) nach Anspruch 9 oder 10, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen der letzten Auszugseinheit (5) und der ersten Soft-Reduktions-Einheit (8,8a) ein zweiter Isolationstunnel (12) zur thermischen Isolation des Strangs angeordnet ist.
  12. Stranggießanlage (1) nach einem der Ansprüche 9 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass für einen Krümmungsradius (R) der bogenförmigen Strangführung gilt 12 m ≥ R ≥ 8 m, bevorzugt 11 m ≥ R ≥ 9 m.
  13. Stranggießanlage (1) nach einem der Ansprüche 9 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass die umgebaute Stranggießanlage (1) zwischen 4 und 6 Soft-Reduktions-Einheiten (8, 8a...8e) aufweist.
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