EP3962676A1 - STRANGGIEßEINRICHTUNG ZUR BEEINFLUSSUNG EINES ERSTARRENDEN STRANGS, INSBESONDERE EINER ERSTARRENDEN BRAMME, UND VERFAHREN ZUR BEEINFLUSSUNG EINES ERSTARRENDEN STRANGS - Google Patents

STRANGGIEßEINRICHTUNG ZUR BEEINFLUSSUNG EINES ERSTARRENDEN STRANGS, INSBESONDERE EINER ERSTARRENDEN BRAMME, UND VERFAHREN ZUR BEEINFLUSSUNG EINES ERSTARRENDEN STRANGS

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Publication number
EP3962676A1
EP3962676A1 EP20721543.5A EP20721543A EP3962676A1 EP 3962676 A1 EP3962676 A1 EP 3962676A1 EP 20721543 A EP20721543 A EP 20721543A EP 3962676 A1 EP3962676 A1 EP 3962676A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
strand
continuous casting
casting device
vibration
roller
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
EP20721543.5A
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Thomas Möller
Andreas Offergeld
Frank Friedel
Evgeny BALICHEV
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.)
ThyssenKrupp Steel Europe AG
Original Assignee
ThyssenKrupp Steel Europe AG
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by ThyssenKrupp Steel Europe AG filed Critical ThyssenKrupp Steel Europe AG
Publication of EP3962676A1 publication Critical patent/EP3962676A1/de
Pending legal-status Critical Current

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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
    • B22D11/12—Accessories for subsequent treating or working cast stock in situ
    • B22D11/128—Accessories for subsequent treating or working cast stock in situ for removing
    • B22D11/1287—Rolls; Lubricating, cooling or heating rolls while in use
    • 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
    • B22D11/10—Supplying or treating molten metal
    • B22D11/11—Treating the molten metal
    • B22D11/114—Treating the molten metal by using agitating or vibrating means
    • 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
    • B22D11/16—Controlling or regulating processes or operations
    • B22D11/20—Controlling or regulating processes or operations for removing cast stock

Definitions

  • Continuous casting device for influencing a solidifying strand in particular a solidifying slab, and method for influencing a solidifying strand
  • the present invention relates to a continuous casting device for influencing a solidifying strand, in particular a solidifying slab, wherein the continuous casting device comprises a strand guide, the strand guide comprising at least one roller.
  • the present invention also relates to a method for influencing a solidifying strand, in particular a solidifying slab, with the aid of a continuous casting device.
  • the structure of the primary structure of a material and consequently its properties can be influenced during the solidification of the melt.
  • Various methods are known for this.
  • the solidifying strand can be treated with the aid of electromagnetic stirring.
  • a continuous casting device for influencing a solidifying strand, in particular a solidifying slab
  • the continuous casting device comprising a strand guide, the strand guide comprising at least one roller, characterized in that the roller guiding the strand starts to oscillate or vibrate is relocatable.
  • a manipulation or influencing of the strand, in particular a steel slab, or its properties during the solidification of the strand in a continuous casting device can be carried out with the aid of an especially eccentrically mounted roller.
  • the mechanical oscillations or vibrations which as an embodiment e.g. generated via the eccentric bearings of the strand guide rollers should help to convert a coarse dendritic solidification into a fine globular solidification of the melt.
  • the eccentric bearing it is advantageously possible to introduce a vibration or oscillation into the strand via the roller.
  • an energy input can advantageously take place, which causes a local influence on the solidification mechanisms and an intensive mixing of the residual melt in the non-solidified area of a strand or casting section.
  • the mixing intensity in the melt can be controlled depending on the selected vibration parameters.
  • the aim is to prevent the growth of columnar, coarse dendrites on the crystallization front and prevent the formation of local residual melt fields that are highly enriched with alloying elements.
  • the crystal fragments that arise due to the mechanical influence on the residual melt act as nuclei for the creation of new fine dendrites or globulitic grains.
  • the roller has an eccentric bearing, wherein the strand guide roller can be set in oscillation or vibration with the aid of the eccentric bearing.
  • This makes it possible in particular to have a positive influence on the structure, a reduced tendency to hot cracks, a more even distribution of alloying elements and finer inclusions and finer precipitations, improved mechanical properties (parameters are, for example, the yield point, tensile strength, elongation, grain size reduction, hardness) and / or a to achieve lower porosity or fewer voids.
  • the physical treatment of molten metal by means of an oscillation or vibration introduced via the support or driver rollers during solidification is therefore a particularly suitable method for utilizing advantageous material properties can be performed reliably.
  • the oscillation or vibration can be transferred particularly advantageously to a defined extent or with a defined intensity directly via the rollers and the strand shell that has already been stiffened into the liquid melt, so that other negative influences on the Casting process can be excluded.
  • the strand guide comprises a plurality of rollers, each with an eccentric bearing, the plurality of rollers being able to vibrate with the aid of the respective eccentric bearing.
  • the comparatively simple system technology is a particular advantage.
  • an amplitude and / or frequency of the oscillation or vibration, in particular with the aid of the eccentric load is adjustable independently of a strand withdrawal speed of the strand.
  • the amplitude and / or the frequency of the oscillation can be set particularly advantageously via the eccentric mounting without having to change the withdrawal speed of the strand.
  • the optimal vibration parameters can be set depending on the casting parameters of the alloy quality to be cast.
  • an amplitude of the oscillation or vibration is between (inclusive) 0.1 mm to (inclusive) 20 mm, preferably between (inclusive) 0.5 mm to (inclusive) 5 mm .
  • a frequency of the oscillation or vibration is between (and including) 1 Hz to (including) 500 Hz, preferably between (and including) 20 Hz and (including) 100 Hz.
  • a period of oscillation or vibration treatment of a strand section of the strand, in particular each strand section of the strand, from the beginning to the end of the strand solidification, for example between (and including) 1 minute and 20 minutes is. This makes it possible for each section of the string to be treated with vibrations or oscillations for the set period of time.
  • a motor is connected to a bearing journal, in particular the eccentric bearing, the motor being designed in particular to introduce the oscillation or vibration.
  • a defined rotation of the eccentric bearing (or the eccentric bearing) can be achieved in this way.
  • a speed-controlled electric drive for example, can be used as the motor.
  • a further motor is connected to the roller in a vibration-decoupled manner, in particular with the aid of an outer ring of the eccentric bearing, the further motor being designed in particular to set a strand withdrawal speed of the strand.
  • the roller is a support or drive roller of the strand guide, in particular the plurality of rollers being support and / or drive rollers of the strand guide.
  • the strand is partially solidified in the strand guide.
  • the strand has in particular a strand shell and a liquid core. It is conceivable that the vibration device described above is arranged after a mold of the continuous casting device.
  • Another object of the invention is a method for influencing a solidifying strand, in particular a solidifying slab, with the aid of a continuous casting device according to one embodiment of the present invention, the roller guiding the strand being set into oscillation or vibration.
  • the strand is transported with the aid of the strand guide, the roller being set into oscillation or vibration during the transport of the strand with the aid of the eccentric bearing.
  • a continuous casting / cast rolling of steel slabs can be carried out with a continuous mold, the partially solidified strand (or the slab) consisting of a strand shell and a partially liquid core after exiting the mold during solidification between a larger number of individual, closely co-operating roles as a strand guide is performed.
  • the features, configurations and advantages can be used that have been described in connection with the continuous casting device according to the invention or in connection with an embodiment of the continuous casting device.
  • the features, configurations and advantages can be used which have been described in connection with the method according to the invention or in connection with an embodiment of the method according to the invention.
  • Figure 1 shows a schematic representation of a continuous casting device according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 2 shows a schematic representation of a leading roll of a continuous casting device according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 3 shows a schematic side view of an eccentric bearing, in particular of a first bearing part of an eccentric bearing, a continuous casting guide according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 4 shows a schematic side view of an eccentric bearing, in particular of a second bearing part of an eccentric bearing, of a continuous casting guide according to an embodiment of the present invention.
  • a continuous casting device 1 is shown schematically according to an embodiment of the present invention.
  • the continuous casting device 1 comprises a strand guide 2, a mold 6, a ladle 7, a stopper 8 and a distributor 9.
  • the strand guide 2 comprises at least one roller 3, but typically a plurality of rollers 3, which are used for transport and / or support of the strand 30 are formed.
  • the roller 3 or the plurality of Rol len 3 each have an eccentric bearing 10.
  • the area in which the eccentrically mounted rollers are used is also referred to as the treatment area and begins in FIG. 1 with the second leading roller, which in particular is arranged in the circular zone 2. In principle, it is also conceivable that the treatment area begins with the first or third or some other leading role.
  • the continuous casting device comprises at least one leading role and one strand guide.
  • FIG. 2 shows a schematic representation of a leading roller 3 for influencing a solidifying strand 30, in particular a solidifying slab, according to an embodiment of the present invention.
  • the role 3 or the plurality of roles 3 further sen an eccentric bearing 10 each.
  • an oscillation or vibration can be introduced into the roller 3.
  • a motor 4 is connected via a pin connection 12 to a bearing pin 11 of the eccentric bearing 10 in a first bearing part 10 'of the eccentric bearing.
  • the first bearing part 10 ′ is arranged at a first axial end of the roller 3.
  • a vibration can be introduced into the roller 3 via the connection to the bearing journal 11.
  • a second bearing part 10 ′′ of the eccentric bearing 10 is arranged.
  • the bearing (or the eccentric bearing 10) comprises an outer ring 13.
  • a connection 15 is attached to the outer ring of a driver roller 13, which in turn opens into a coupling 16 or is connected to a coupling 16.
  • the clutch 16 is connected to a further motor 5.
  • the further motor 5 is correspondingly connected to the roller 3 in a vibration-decoupled manner with the aid of the outer ring 13, the connection 15 and the coupling 16. With the further motor 5, a withdrawal speed of the strand 30 or the slab can thus be set. Regardless of this withdrawal speed, the frequency of the oscillation or vibration of the roller 3 can be set using the Mo sector 4.
  • the amplitude of the oscillation can also be adjusted using a suitable eccentric bearing 10.
  • the eccentric bearing 10 comprises, for example, two mutually adjustable eccentric rings.
  • FIG. 3 shows a schematic side view of an eccentric bearing 10, in particular a first bearing part 10 ‘of an eccentric bearing 10, of a continuous casting guide 2 according to an embodiment of the present invention.
  • the bearing comprises an inner bearing 17 and an outer bearing 18.
  • the eccentric rings can be adjusted in such a way that an amplitude adjustment of the vibration introduced into the roller 3 with the aid of the eccentric bearing 10 is made possible.
  • the amplitude can be selected between 0.1 mm and 2 mm.
  • a motor 4 can be connected to the bearing pin 11 to generate the vibration.
  • the eccentric bearing can be set in a defined rotation by the motor 4, which leads to a sinusoidal oscillation / vibration of the roller 3.
  • FIG. 4 shows a schematic side view of an eccentric bearing 10, in particular a second bearing part 10 ′′ of an eccentric bearing 10, of a continuous casting guide 2 according to an embodiment of the present invention.
  • the bearing comprises an inner bearing 17 and an outer bearing 18 on an outer ring 13
  • a connection 15 is arranged in the bearing, which can comprise, for example, four connection points (but also any other number of connection points) on the outer ring 13.
  • the further motor 5 can thereby cause a rotation of the roller 3, which defines a withdrawal speed of the strand 30.
  • the withdrawal speed can thus be set independently of the vibration of the roller 3.

Landscapes

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

Abstract

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Stranggießeinrichtung (1) zur Beeinflussung eines erstarrenden Strangs (30), insbesondere einer erstarrenden Bramme, wobei die Stranggießeinrichtung (1) eine Strangführung (2) umfasst, wobei die Strangführung (2) mindestens eine Rolle (3) umfasst, dadurch gekennzeichnet, dass die den Strang führende Rolle (3) in eine Schwingung oder Vibration versetzbar ist.

Description

BESCHREIBUNG
Titel
Stranggießeinrichtung zur Beeinflussung eines erstarrenden Strangs, insbesondere einer er starrenden Bramme, und Verfahren zur Beeinflussung eines erstarrenden Strangs
Stand der Technik
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Stranggießeinrichtung zur Beeinflussung eines erstarren den Strangs, insbesondere einer erstarrenden Bramme, wobei die Stranggießeinrichtung eine Strangführung umfasst, wobei die Strangführung mindestens eine Rolle umfasst. Ferner be trifft die vorliegende Erfindung ein Verfahren zur Beeinflussung eines erstarrenden Strangs, ins besondere einer erstarrenden Bramme, mithilfe einer Stranggießeinrichtung.
Der Aufbau des Primärgefüges eines Werkstoffes und folglich dessen Eigenschaften lassen sich während der Erstarrung der Schmelze beeinflussen. Hierfür sind diverse Methoden bekannt. Beispielsweise kann eine Behandlung des erstarrenden Stranges mithilfe von elektromagneti schem Rühren stattfinden.
Aus der WO 2013/170844 Al ist ein Verfahren zur Beeinflussung der Erstarrung eines teilwei se noch flüssigen Kernes von Brammen und Vorblöcken aus Stahl während des Stranggießens bekannt, wobei periodisch eine Kraft- bzw. Wegeinwirkung auf die Breitseiten des Stranges er folgt.
Die technische Ausgestaltung von bekannten Methoden gestaltet sich jedoch häufig als schwie rig und kostspielig, während viele bekannte Methoden keine optimale Gefügebeeinflussung er lauben.
Offenbarung der Erfindung
Es ist eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Stranggießeinrichtung bereitzustellen, mit deren Hilfe eine vorteilhafte Beeinflussung eines aus der schmelzflüssigen Phase erstarrenden Strangs vorgenommen werden kann, wobei insbesondere Kosten gespart und/oder die Mög lichkeiten und Wirkung der Beeinflussung verbessert werden können. Erfindungsgemäß wird die Aufgabe gelöst durch eine Stranggießeinrichtung zur Beeinflussung eines erstarrenden Strangs, insbesondere einer erstarrenden Bramme, wobei die Stranggieß einrichtung eine Strangführung umfasst, wobei die Strangführung mindestens eine Rolle um fasst, dadurch gekennzeichnet, dass die den Strang führende Rolle in eine Schwingung oder Vibration versetzbar ist.
Erfindungsgemäß ist es dadurch möglich, dass mithilfe einer insbesondere exzentrisch gela gerten Rolle eine Manipulation bzw. Beeinflussung des Strangs, insbesondere einer Stahlbram me, bzw. dessen Eigenschaften während dem Erstarren des Strangs in einer Stranggießeinrich tung vorgenommen werden kann.
Die mechanischen Schwingungen bzw. Vibrationen, die als Ausführungsbeispiel z.B. über die Exzenterlagerung der Strangführungsrollen erzeugt werden, sollen dazu beitragen, eine grobe dendritische Erstarrung in eine feine globulitische Erstarrung der Schmelze zu überführen. Mit hilfe der Exzenterlagerung ist es in vorteilhafter Weise möglich, über die Rolle eine Vibration bzw. Schwingung in den Strang einzutragen.
Entsprechend kann mithilfe der Schwingungsübertragung der insbesondere exzentrisch gela gerten Rolle in vorteilhafter weise ein Energieeintrag erfolgen, der eine lokale Beeinflussung der Erstarrungsmechanismen und eine intensive Durchmischung der Restschmelze im nichterstarr- ten Bereich eines Stranges oder Gießabschnitts hervorruft. In Abhängigkeit der gewählten Schwingungsparameter lässt sich die Durchmischungsintensität in der Schmelze steuern. Da bei soll das Wachsen von stengelartigen, groben Dendriten an der Kristallisationsfront verhin dert und die Bildung von lokalen, mit Legierungselementen hoch angereicherten Restschmel zefeldern verhindert werden. Erfindungsgemäß ist es möglich, dass die aufgrund der mechani schen Beeinflussung der Restschmelze entstehenden Kristallbruchstücke als Keime für die Ent stehung neuer feiner Dendriten bzw. globulitischer Körner wirken. Weiterhin können durch Schwingungen in der Schmelze lokale Druckerhöhungen erzeugt werden, die eine lokale Unter kühlung vor der Kristallisationsfront und damit auch die Keimbildungsgeschwindigkeit erhöhen können. Als mögliche weitere Wirkmechanismen bei der Erstarrungs- und Gefügebeeinflussung sind beispielhaft zu nennen: eine Entgasungswirkung, eine Subkeimaktivierung, eine Verbes serung der Fließfähigkeit der Schmelze, eine Verringerung der Segregation der Legierungsele mente, eine Kornfeinung des Gussgefüges etc.
Zudem ist es durch den insbesondere mit der Exzenterlagerung (und insbesondere durch den Eintrag einer Schwingung mithilfe der Exzenterlagerung) verbundenen Energieeintrag möglich, die Warmrissneigung im Strang zu reduzieren, dadurch, dass die mit Legierungselementen an gereicherten interdendritischen Räume, die relativ zu ihrer Umgebung später erstarren, verfei nert werden.
Vorteilhafte Weiterbildungen und Ausführungsformen ergeben sich aus den Unteransprüchen.
Gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist es vorgesehen, dass die Rolle ei ne Exzenterlagerung aufweist, wobei die Strangführungsrolle mithilfe der Exzenterlagerung in Schwingung bzw. Vibration versetzbar ist. Hierdurch ist es insbesondere möglich, eine positive Gefügebeeinflussung, eine verminderte Warmrissneigung, eine gleichmäßigere Verteilung von Legierungselementen und feinere Einschlüsse und feinere Ausscheidungen, verbesserte me chanische Eigenschaften (Kennwerte sind beispielsweise die Streckgrenze, Zugfestigkeit, Deh nung, Korngrößenreduktion, Härte) und/oder eine geringere Porosität bzw. weniger Lunker zu erzielen. Die physikalische Behandlung von Metallschmelzen mittels einer über die Stütz- oder Treiberrollen eingebrachten Schwingung bzw. Vibration während der Erstarrung stellt daher ei ne besonders geeignete Methode zur Ausnutzung vorteilhafter Werkstoffeigenschaften dar. Ein Schwingungs- oder Vibrationseintrag mithilfe einer Exzenterlagerung einer Rolle kann hierbei vorteilhafterweise besonders kosteneffizient und zuverlässig ausgeführt werden. Mithilfe der Ex zenterlagerung ist es denkbar, dass die Schwingung bzw. Vibration besonders vorteilhaft in ei nem definierten Umfang bzw. mit definierter Intensität direkt über die Rollen und die bereits er starrte Strangschale in die flüssige Schmelze übertragbar ist, so dass andere negative Beein flussungen des Gießprozesses ausgeschlossen werden können.
Hierdurch ist es gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung möglich, eine be sonders gleichmäßige Beaufschlagung eines großen Schmelzenvolumens mit mechanischen Schwingungen zu erzielen. Ein besonderer Vorteil ist die vergleichsweise einfache Anlagentech nik. Gemäß einer beispielhaft genannten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist es vorgesehen, dass die Strangführung eine Vielzahl von Rollen mit jeweils einer Exzenterlagerung umfasst, wobei die Vielzahl der Rollen mithilfe der jeweiligen Exzenterlagerung in Schwingung versetzbar sind. Hierdurch ist es gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung möglich, eine besonders gleichmäßige Beaufschlagung eines großen Schmelzenvolumens mit mechanischen Schwingungen zu erzielen. Ein besonderer Vorteil ist die vergleichsweise einfa che Anlagentechnik.
Gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist es vorgesehen, dass eine Ampli tude und/oder Freguenz der Schwingung oder Vibration, insbesondere mithilfe der Exzenterla- gerung, unabhängig von einer Strangabzugsgeschwindigkeit des Strangs einstellbar ist. Über die Exzenterlagerung kann dabei besonders vorteilhaft die Amplitude und/oder die Freguenz der Schwingung eingestellt werden, ohne dabei die Abzugsgeschwindigkeit des Strangs verän dern zu müssen. Somit ist eine besonders vorteilhafte und individuelle Beeinflussung der Er starrung des Strangs möglich. Die optimalen Schwingungsparameter sind in Abhängigkeit von den Gießparametern der jeweils zu vergießenden Legierungsgualität einstellbar.
Gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist es vorgesehen, dass eine Ampli tude der Schwingung oder Vibration zwischen (einschließlich) 0,1 mm bis (einschließlich) 20 mm ist, bevorzugt zwischen (einschließlich) 0,5 mm bis (einschließlich) 5 mm ist.
Gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist es vorgesehen, dass eine Fre guenz der Schwingung oder Vibration zwischen (einschließlich) 1 Hz bis (einschließlich) 500 Hz ist, bevorzugt zwischen (einschließlich) 20 Hz bis (einschließlich) 100 Hz ist.
Gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist es vorgesehen, dass eine Zeit dauer einer Schwingungs- oder Vibrationsbehandlung eines Strangabschnitts des Strangs, ins besondere jedes Strangabschnitts des Strangs, von Anfang bis Ende der Strangerstarrung, zum Beispiel zwischen (einschließlich) 1 Minute und (einschließlich) 20 Minuten ist. Hierdurch ist es möglich, dass jeder Abschnitt des Strangs für die eingestellte Zeitdauer mit Vibrationen bzw. Schwingungen behandelt wird.
Gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist es vorgesehen, dass ein Motor mit einem Lagerzapfen, insbesondere der Exzenterlagerung, verbunden ist, wobei der Motor insbesondere zu einem Eintrag der Schwingung oder Vibration ausgebildet ist. Insbesondere kann derart eine definierte Rotation der Exzenterlagerung (bzw. des Exzenterlagers) erzielt wer den. Als Motor kann beispielsweise ein drehzahlgesteuerter Elektroantrieb verwendet werden.
Gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist es vorgesehen, dass ein weite rer Motor schwingungsentkoppelt mit der Rolle verbunden ist, insbesondere mithilfe eines Au ßenrings der Exzenterlagerung, wobei der weitere Motor insbesondere zur Einstellung einer Strangabzugsgeschwindigkeit des Strangs ausgebildet ist. Insbesondere ist es mithilfe des Mo tors und des weiteren Motors vorteilhafterweise denkbar, eine Freguenz und/oder Amplitude ei ner (insbesondere sinusförmigen) Rollenschwingung und damit die Vibration der Strangschale der noch zumindest teilweise flüssigen Schmelze unabhängig von der Strangabzugsgeschwin digkeit einzustellen. Gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist es vorgesehen, dass die Rolle ei ne Stütz- oder Treibrolle der Strangführung ist, wobei insbesondere die Vielzahl von Rollen Stütz- und/oder Treibrollen der Strangführung sind.
Gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist es vorgesehen, dass der Strang in der Strangführung teilerstarrt ist. Der Strang weist dabei insbesondere eine Strangschale und einen flüssigen Kern auf. Es ist denkbar, dass die oben beschriebene Vibrationseinrichtung nach einer Kokille der Stranggießeinrichtung angeordnet ist.
Ein weiterer Gegenstand der Erfindung ist ein Verfahren zur Beeinflussung eines erstarrenden Strangs, insbesondere einer erstarrenden Bramme, mithilfe einer Stranggießeinrichtung nach einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung, wobei die den Strang führende Rolle in ei ne Schwingung oder Vibration versetzt wird.
Gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung, insbesondere des erfindungsge mäßen Verfahrens, ist es vorgesehen, dass der Strang mithilfe der Strangführung transportiert wird, wobei die Rolle während des Transports des Strangs mithilfe der Exzenterlagerung in Schwingung oder Vibration versetzt wird.
Es ist bevorzugt denkbar, dass ein Stranggießen/Gießwalzen von Stahlbrammen mit einer Durchlaufkokille durchführbar ist, wobei der teilerstarrte, aus einer Strangschale und einem teil weise flüssigen Kern bestehende Strang (bzw. die Bramme) nach Austritt aus der Kokille wäh rend der Erstarrung zwischen einer größeren Anzahl einzelner, als Strangführung eng zusam menwirkender Rollen geführt wird.
Für das erfindungsgemäße Verfahren können die Merkmale, Ausgestaltungen und Vorteile An wendung finden, die im Zusammenhang mit der erfindungsgemäßen Stranggießeinrichtung oder im Zusammenhang mit einer Ausführungsform der Stranggießeinrichtung beschrieben worden sind. Für die erfindungsgemäße Stranggießeinrichtung können die Merkmale, Ausge staltungen und Vorteile Anwendung finden, die im Zusammenhang mit dem erfindungsgemä ßen Verfahren oder im Zusammenhang mit einer Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens beschrieben worden sind.
Weitere Einzelheiten, Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus den Zeichnungen, sowie aus der nachfolgenden Beschreibung von bevorzugten Ausführungsformen anhand der Zeichnungen. Die Zeichnungen illustrieren dabei lediglich beispielhafte Ausführungsformen der Erfindung, welche den Erfindungsgedanken nicht einschränken.
Kurze Beschreibung der Figuren
Figur 1 zeigt eine schematische Darstellung einer Stranggießeinrichtung gemäß einer Ausfüh rungsform der vorliegenden Erfindung.
Figur 2 zeigt eine schematische Darstellung einer führenden Rolle einer Stranggießeinrichtung gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
Figur 3 zeigt eine schematische Seitenansicht auf eine Exzenterlagerung, insbesondere auf einen ersten Lagerteil einer Exzenterlagerung, einer Stranggießführung gemäß einer Ausfüh rungsform der vorliegenden Erfindung.
Figur 4 zeigt eine schematische Seitenansicht auf eine Exzenterlagerung, insbesondere auf einen zweiten Lagerteil einer Exzenterlagerung, einer Stranggießführung gemäß einer Ausfüh rungsform der vorliegenden Erfindung.
Ausführungsformen der Erfindung
In Figur 1 ist schematisch eine Stranggießeinrichtung 1 gemäß einer Ausführungsform der vor liegenden Erfindung dargestellt. Die Stranggießeinrichtung 1 umfasst eine Strangführung 2, ei ne Kokille 6, eine Pfanne 7, einen Stopfen 8 und einen Verteiler 9. Die Strangführung 2 umfasst mindestens eine Rolle 3, typischerweise jedoch eine Vielzahl von Rollen 3, die zum Transport und/oder zur Stützung des Strangs 30 ausgebildet sind. Die Rolle 3 bzw. die Vielzahl von Rol len 3 weisen jeweils eine Exzenterlagerung 10 auf. Der Bereich, in welchem die exzentrisch gelagerten Rollen eingesetzt werden, wird auch als Behandlungsbereich bezeichnet und be ginnt in Figur 1 mit der zweiten führenden Rolle, die insbesondere in der Kreiszone 2‘ angeord net ist. Prinzipiell ist es auch vorstellbar, dass der Behandlungsbereich bereits mit der ersten oder der dritten oder einer anderen führenden Rolle beginnt. Die Stranggießeinrichtung um fasst mindestens eine führende Rolle und eine Strangführung.
In Figur 2 ist eine schematische Darstellung einer führenden Rolle 3 zur Beeinflussung eines erstarrenden Strangs 30, insbesondere einer erstarrenden Bramme, gemäß einer Ausfüh rungsform der vorliegenden Erfindung gezeigt. Die Rolle 3 bzw. die Vielzahl von Rollen 3 wei- sen jeweils eine Exzenterlagerung 10 auf. Mithilfe dieser exzentrischen Lagerung der jeweiligen Rolle 3 kann eine Schwingung bzw. Vibration in die Rolle 3 eingebracht werden. Hierfür ist ein Motor 4 über eine Zapfenanbindung 12 mit einem Lagerzapfen 11 der Exzenterlagerung 10 in einem ersten Lagerteil 10‘ des Exzenterlagers verbunden. Somit ist der Motor 4 an den Exzen ter der Lagerung angebunden. Das erste Lagerteil 10‘ ist hierbei an einem ersten axialen Ende der Rolle 3 angeordnet. Mithilfe des Motors 4 kann über die Anbindung an den Lagerzapfen 11 eine Schwingung in die Rolle 3 eingebracht werden. An einem dem ersten Ende der Rolle 3 ge genüberliegendem zweiten Ende der Rolle 3 ist ein zweites Lagerteil 10“ der Exzenterlagerung 10 angeordnet. Die Lagerung (bzw. die Exzenterlagerung 10) umfasst einen Außenring 13. An dem Außenring einer Treiberrolle 13 ist eine Anbindung 15 angebracht, die wiederum in einer Kupplung 16 mündet bzw. mit einer Kupplung 16 verbunden ist. Die Kupplung 16 ist mit einem weiteren Motor 5 verbunden. Der weitere Motor 5 ist entsprechend mithilfe des Außenrings 13, der Anbindung 15 und der Kupplung 16 schwingungsentkoppelt mit der Rolle 3 verbunden. Mit dem weiteren Motor 5 kann somit eine Abzugsgeschwindigkeit des Strangs 30 bzw. der Bram me eingestellt werden. Unabhängig von dieser Abzugsgeschwindigkeit kann mithilfe des Mo tors 4 die Freguenz der Schwingung bzw. Vibration der Rolle 3 eingestellt werden. Auch die Am plitude der Schwingung kann mithilfe einer geeigneten Exzenterlagerung 10 eingestellt werden. Hierfür umfasst die Exzenterlagerung 10 beispielsweise zwei zueinander verstellbare Exzenter ringe.
In Figur 3 ist eine schematische Seitenansicht auf eine Exzenterlagerung 10, insbesondere auf einen ersten Lagerteil 10‘ einer Exzenterlagerung 10, einer Stranggießführung 2 gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung gezeigt. Mithilfe des Lagerzapfens 11 wird die ex zentrische Lagerung der Rolle 3 bewerkstelligt. Ferner umfasst die Lagerung ein inneres Lager 17 und ein äußeres Lager 18. Eine Verstellbarkeit der Exzenterringe kann derart bereitgestellt werden, wodurch eine Amplitudeneinstellung der mithilfe der Exzenterlagerung 10 in die Rolle 3 eingebrachten Schwingung ermöglicht wird. Beispielsweise kann die Amplitude vorzugswei se zwischen 0,1 mm und 2 mm gewählt werden. Zur Erzeugung der Schwingung kann ein Mo tor 4 an den Lagerzapfen 11 angeschlossen sein. Durch den Motor 4 kann das Exzenterlager in eine definierte Rotation versetzt werden, was zu einer sinusförmigen Schwingung/Vibration der Rolle 3 führt.
In Figur 4 ist eine schematische Seitenansicht auf eine Exzenterlagerung 10, insbesondere auf einen zweiten Lagerteil 10“ einer Exzenterlagerung 10, einer Stranggießführung 2 gemäß ei ner Ausführungsform der vorliegenden Erfindung gezeigt. Die Lagerung umfasst dabei wie be reits in Figur 3 gezeigt ein inneres Lager 17 und ein äußeres Lager 18. An einem Außenring 13 der Lagerung ist eine Anbindung 15 angeordnet, die beispielsweise vier Anbindungspunkte (aber auch eine beliebige andere Anzahl an Anbindungspunkten) am Außenring 13 umfassen kann. Mithilfe der Anbindung 15 kann eine Verbindung zwischen dem Außenring 13 und einem weiteren Motor 5 bereitgestellt werden. Der weitere Motor 5 kann dadurch eine Rotation der Rolle 3 bewirken, die eine Abzugsgeschwindigkeit des Strangs 30 festlegt. Mithilfe der in den Figuren 3 und 4 dargestellten Lagerung kann somit die Abzugsgeschwindigkeit unabhängig von der Vibration der Rolle 3 eingestellt werden.
Bezugszeichenliste
1 Stranggießeinrichtung
2 Strangführung
2 Kreiszone
3 Rolle
4 Motor
5 weiterer Motor
6 Kokille
7 Pfanne
8 Stopfen
9 Verteiler
10 Exzenterlagerung 10 erster Lagerteil
10 zweiter Lagerteil
11 Lagerzapfen
12 Zapfenanbindung 13 Außenring
15 Anbindung
16 Kupplung
17 inneres Lager
18 äußeres Lager
30 Strang

Claims

PATENTANSPRÜCHE
1. Stranggießeinrichtung (1) zur Beeinflussung eines erstarrenden Strangs (30), insbe sondere einer erstarrenden Bramme, wobei die Stranggießeinrichtung (1) eine Strang führung (2) umfasst, wobei die Strangführung (2) mindestens eine Rolle (3) umfasst, dadurch gekennzeichnet, dass die den Strang führende Rolle (3) in eine Schwingung oder Vibration versetzbar ist.
2. Stranggießeinrichtung (1) nach Anspruch 1, wobei die Rolle (3) eine Exzenterlagerung (10) aufweist, wobei die Rolle (3) mithilfe der Exzenterlagerung (10) in Schwingung oder Vibration versetzbar ist.
3. Stranggießeinrichtung (1) nach einem der vorherigen Ansprüche, wobei die Strangfüh rung (2) eine Vielzahl von Rollen (3) mit jeweils einer Exzenterlagerung (10) umfasst, wobei die Vielzahl der Rollen (3) mithilfe der jeweiligen Exzenterlagerung (10) in Schwingung oder Vibration versetzbar sind.
4. Stranggießeinrichtung (1) nach einem der vorherigen Ansprüche, wobei eine Amplitu de und/oder Freguenz der Schwingung oder Vibration, insbesondere mithilfe der Ex zenterlagerung (10), unabhängig von einer Strangabzugsgeschwindigkeit des Strangs (30) einstellbar ist.
5. Stranggießeinrichtung (1) nach einem der vorherigen Ansprüche, wobei eine Amplitu de der Schwingung oder Vibration zwischen 0,1 mm bis 20 mm ist, bevorzugt zwi schen 0,5 mm bis 5 mm ist.
6. Stranggießeinrichtung (1) nach einem der vorherigen Ansprüche, wobei eine Freguenz der Schwingung oder Vibration zwischen 1 Hz bis 500 Hz ist, bevorzugt zwischen 20 Hz bis 100 Hz ist.
7. Stranggießeinrichtung (1) nach einem der vorherigen Ansprüche, wobei eine Zeitdauer einer Schwingungs- oder Vibrationsbehandlung eines Strangabschnitts des Strangs (30), insbesondere jedes Strangabschnitts des Strangs (30), zwischen 1 Minute und 20 Minuten ist.
8. Stranggießeinrichtung (1) nach einem der vorherigen Ansprüche, wobei ein Motor (4) mit einem Lagerzapfen (11), insbesondere der Exzenterlagerung (10), verbunden ist, wobei der Motor insbesondere zu einem Eintrag der Schwingung oder Vibration ausge bildet ist.
9. Stranggießeinrichtung (1) nach einem der vorherigen Ansprüche, wobei ein weiterer Motor (5) schwingungsentkoppelt mit der Rolle (3) verbunden ist, insbesondere mithil fe eines Außenrings (13) der Exzenterlagerung (10), wobei der weitere Motor insbe sondere zur Einstellung einer Strangabzugsgeschwindigkeit des Strangs (30) ausgebil det ist.
10. Stranggießeinrichtung (1) nach einem der vorherigen Ansprüche, wobei die Rolle (3) eine Stütz- oder Treibrolle der Strangführung (2) ist, wobei insbesondere die Vielzahl von Rollen (3) Stütz- und/oder Treibrollen der Strangführung (2) sind.
11. Stranggießeinrichtung (1) nach einem der vorherigen Ansprüche, wobei der Strang (30) in der Strangführung (2) teilerstarrt ist.
12. Verfahren zur Beeinflussung eines erstarrenden Strangs (30), insbesondere einer er starrenden Bramme, mithilfe einer Stranggießeinrichtung (1) nach einem der vorheri gen Ansprüche, wobei die den Strang führende Rolle (3) in eine Schwingung oder Vi bration versetzt wird.
13. Verfahren nach Anspruch 12, wobei der Strang (30) mithilfe der Strangführung (2) transportiert wird, wobei die Rolle (3) während des Transports des Strangs (30) mithil fe der Exzenterlagerung (10) in Schwingung oder Vibration versetzt wird.
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