WO1997016272A2 - Verfahren und vorrichtung zum führen von strängen einer stranggiessanlage - Google Patents

Verfahren und vorrichtung zum führen von strängen einer stranggiessanlage Download PDF

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WO1997016272A2
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Fritz-Peter Pleschiutschnigg
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Mannesmann Ag
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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
    • B22D11/124—Accessories for subsequent treating or working cast stock in situ for cooling
    • 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
    • B22D11/1282—Vertical casting and curving the cast stock to the horizontal

Definitions

  • the invention relates to a method for guiding strands of a continuous continuous casting plant, in particular plants for producing thin slabs from steel, with a stationary mold or a moving mold and a strand guiding framework provided with a cooling device, and a device for carrying out the method
  • rollers arranged below the mold. These rollers, insofar as they are not cooled, have a minimum diameter of about 100 mm and, insofar as they have internal cooling, a minimum diameter of about 140 mm.
  • split rolls with intermediate bearings are used
  • the roll diameter in connection with the strand width determines the distance between the individual rolls.
  • This roller spacing which is to be regarded as a characteristic quantity for the strand support or the bulge, has a direct influence on the strand quality.
  • the bulging of a strand depends on the casting speed and the distance between the rolls. While with standard slabs with a thickness of about 200 mm at a maximum speed of 2.2 m / min. is poured, thin slabs with a thickness of about 50 mm with a speed of 6 m / mtn. poured, striving for speeds of 8 m / min.
  • the strand shell of thin slabs before they exit the mold is significantly hotter until it solidifies than strand shells in standard slabs at the same metallurgical location
  • EP 0 107 563 A1 proposes a grid which is arranged below the mold and through the free space of which a cooling medium, for example spitting water, is sprayed against the strand surface
  • the invention has therefore set itself the goal of using simple means to create a strand guide even for high casting speeds which, with structurally simple means, enables the production of strands of high surface quality with little wear
  • the invention achieves this goal by the characterizing features of method claim 1 and device claim 5
  • the strand slides on a gas cushion which is placed between plate segments and the strand, and its heat is indirectly withdrawn from it by absorption of the radiant heat from the cooling plates which do not touch the strand.
  • Nitrogen preferably comes as the gaseous medium to be used, which, by suitable construction of the plate segments on the wall facing the strand, keeps it in shape, leads in the strand discharge direction and is additionally cooled by the flowing gas to absorb the indirect heat (radiation) by the cooling plates.
  • the strand is bent over several bending points or also continuously over a uniform curve.
  • the work to be done by the gas film from segment O and the subsequent segments consists of the following:
  • the strand guide plate segments on the top have no work to carry (weight) the strand.
  • the specific work changes in the respective segments or over the metallurgical length from the mold outlet to the end of the strand guide.
  • the different work per plate segment is ensured by segment-specific design and / or control device of the gas medium in pressure times quantity.
  • the dependence of the current shell thickness of the strand is particularly taken into account here.
  • care is taken that the pneumatic work acting on the strand is measured in such a way that the strand is guided, conveyed and, if desired, its casting thickness is reduced but not uncontrollably deformed by being pressed in, i.e. negative bulging.
  • the strand is additionally moved by mechanical means (here essentially continuous casting rollers) at a predeterminable speed through the strand frame.
  • the rollers can support and take over the transport or the desired casting speed and / or the bending and straightening processes or the safest! - len.
  • the roller arranged at the end of the continuous caster is used to ensure the casting speed in a defined manner, since the strand is completely solidified here.
  • the drive energies via the gas flow and the continuous casting rollers can be coordinated with one another as desired.
  • the strand is conveyed by the gas stream and decelerated at the desired speed by the continuous casting rollers.
  • the plate segments essentially consist of a hollow body through which a cooling medium is preferably passed in a suction manner.
  • a network of distribution lines is provided in the plate segments on the side inclined towards the strand, through which a gas, e.g. Nitrogen.
  • the distribution lines are connected to one another in sections and connected to a gas delivery station via collecting lines.
  • the individual nozzle openings of the distribution lines can be designed differently. Their distribution is also adapted according to the workload of their location in the strand guide. For example, the number of nozzles and / or the sum of the nozzle openings in the segment can be functionally changed over a metallurgical length and width in order to perform different work at different geometric locations with the same pressure supply.
  • This distribution of the nozzles in the sense of different outputs at the same pressure can be both transverse and longitudinal to the casting direction.
  • a segment can also be connected to different, independent pneumatic systems.
  • the plate segments are at least in the edge area a distance from the strand surface, which is a defined leakage of the
  • the plate segments are connected to actuators, for example piston-cylinder units, with which the distance between the plate segment and the line and thus the gas leakage can be predetermined.
  • the wall inclined towards the strand is constructed in its design and in the material in such a way that it can dissipate a maximum of radiant heat. Copper is preferably used here with a relatively small wall thickness in order to absorb the heat via the cooling water arranged in the cooling box of the plate segment.
  • the wall thickness of the wall of the plate segments inclined towards the strand is varied in such a way that the thickness decreases towards the plate main axis.
  • the wall of the segment facing the strand can also be provided with a wear-resistant protective layer, such as, for. B. nickel and / or chrome.
  • the plate segment is constructed from tubes which are arranged in a meandering manner and on whose contact lines the distribution lines for the supply of the gas are introduced.
  • the pipeline enables high-speed cooling water to be carried out and thus the greatest possible amount of radiant heat to be removed from the line.
  • the wall of the plate segments inclined towards the strand be made concave in the conveying direction of the strand.
  • the degree of concavity of the wall can begin with a concave mold and can be reduced in the first segment over all segments of the strand guide, e.g. on a small concavity or flat surface up to the end of the strand guide frame or up to the solidification of the strand. In this way, a parallel slab or a slab with the desired concave profile can be produced.
  • the pneumatic working profile can also be specified across the segment width by, for example, different hole thicknesses. For example, it is advantageous to build up less pneumatic work in the middle of the plate segment, to do justice to the membrane effect of the strand in the middle. At the edge of the strand, i.e. in the edge area, the strand is more dimensionally stable than in the middle.
  • the pneumatic work introduced can be reduced or increased by opening or closing the plate segments in the same gas pressure, i.e. the distance between the plate segments and the strand is varied.
  • This pneumatic work value can be specified by the distance between the plate segment parts on the top and bottom and for a given slab thickness.
  • the strand is essentially conveyed pneumatically through the continuous casting machine at a desired casting speed.
  • the motors of the continuous casting rollers take care of ensuring the exact target casting speed by additional work, either conveying (motor operation) or the rollers run in generator mode and brake the slab to the desired target casting speed. If the motor current rises above specified limits, the base speed is corrected pneumatically.
  • the strand does not cause bulging and therefore deformation, even at high casting speeds of up to 10 m / min
  • the strand does not require direct water cooling and thus has the least energy loss - the scaling of the strand is avoided when using inert gas
  • Figure 1 is a schematic of the continuous caster
  • Figure 2 shows a section through the continuous casting
  • FIG. 1 shows a continuous casting device with a round table 11 from which liquid metal is passed into a mold 12 via a dip tube 13.
  • it is an arcuate continuous casting plant for producing slabs B, in which the strand, with its strand shell surrounding the sump S, is conveyed out of the vertically oriented mold 12.
  • rollers 21 Beneath the mold 12 are rollers 21 which are driven by a roller drive 22 and a guide made of plates 30, which consists of individual plate segments 31.
  • the plate segments 31 are arranged on the top and bottom of the slab B.
  • the rollers 21 are arranged between the individual plate segments 31.
  • roller drives 22 are connected to a measuring and control device 23.
  • the rollers 21 guiding and driving the strand and the plate segments 31 are surrounded by a housing 61.
  • the housing 61 is connected to a gas cooling system 64 and a gas cleaning system 65 via lines 62 for the supply and lines 63 for the return of a gas.
  • a gas delivery station 49 is provided in the gas line 62, through which the gas is conveyed to the individual plate segments 31 via gas manifolds 46.
  • FIG. 2 shows the section aa through the continuous casting device with the housing 61, which envelops the plate segments 31 and the slab B.
  • the plate segments 31 are adjustably fastened by piston cylinder devices 51 for plate spacing.
  • a cooling medium is fed to the plate segments 31 via the line 72 and returned via the line 73.
  • the distribution in the outer region is made via the manifold 46 and distribution lines 45, via a distribution line 43 for the supply in the central region and likewise distribution lines 44 for the supply in the intermediate region gas via openings 42 into the space between the plate segments 31 and Slab B promoted.
  • the plate segments 31 sit on the side inclined towards the slab, the wall 32, which may have a lip 34 in the edge region.
  • the slab B has the strand shell W in which there is a sump S made of liquid metal.
  • FIG. 3 shows a further section A-A of the plate segments 31, in which the wall 32 inclined towards the strand B is designed to be concave.
  • the wall 32 is constructed with double walls, the plate 35 directly assigned to the strand B made of a highly thermally conductive material, for. B. copper is built.
  • the copper plate 35 can be coated with a wear-resistant layer 36, for example made of nickel or chromium.
  • the wall 32 has a lip 34 in the edge area.
  • the wall thickness d of the wall 32 can be made thicker from the central area to the edge area.
  • the gas is supplied via the distribution line 43 and bores 41 to the orifices 42.
  • the slab B has the strand shell W which flows around the sump S.
  • the slab B has a bore in the middle area.
  • FIG. 4 shows a plate segment 31 which consists of a meandering tube 38 which is connected to the supply line 72 and the return line 73. At the contact line 39, the distribution lines 43, 44, 45 end directly on the side inclined to the slab B.
  • the section BB is shown, in which the pipes are connected gas-tight at the contact line 39 and do not touch one another directly only when the distribution lines 43, AA, 45 pass.
  • the orifices 42 of the distribution lines point into the space between the plate segment 31 and the slab B.

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Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Führen von Strängen einer kontinuierlich gießenden Stranggießanlage (11), insbesondere einer Anlage zum Erzeugen von Dünnbrammen aus Stahl, mit einer Kokille (12) und einem mit einer Kühleinrichtung (31) versehenen Strangführungsgerüst. Dabei wird dem Strang (B) nach Verlassen der Kokille (12) indirekt Wärme entzogen, der Strang (B) wird mindestens abschnittsweise durch ein gasförmiges Medium in Form gehalten, in Strangaustragrichtung geführt und zusätzlich gekühlt. Ferner wird der Strang (B) zusätzlich durch mechanische Mittel in vorgebbarer Geschwindigkeit durch das Stranggerüst definiert bewegt, wobei der Strang (B) in seiner Geschwindigkeit beschleunigt oder abgebremst wird. Die Erfindung betrifft ferner eine Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens.

Description

Verfahren und Vorrichtung zum Fuhren von Strängen einer Stranggießanlage
Beschreibung
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Fuhren von Strängen einer kontinuierlichen Stranggießanlage, insbesondere Anlagen zum Erzeugen von Dunnbrammen aus Stahl, mit einer stationären Kokille oder einer Wanderkokille und einem mit einer Kuh- leinnchtung versehenen Strangfuhrungsgerust sowie eine Einπchtung zur Durchfuh- rung des Verfahrens
Die Strangfuhrung bei Stranggießanlagen von Brammen oder Vorblocken wird regel¬ mäßig durch unterhalb der Kokille angeordnete Rollen durchgeführt Diese Rollen besitzen, soweit sie ungekühlt sind, einen Durchmesser von minimal etwa 100 mm und, soweit sie eine Innenkühlung aufweisen, einen Durchmesser von mini¬ mal etwa 140 mm. Bei Brammen-Stranggießanlagen, die eine Brammenbreite bis zu 3,5 m annehmen können, kommen geteilte Rollen mit Zwischenlagern zum Einsatz
Beim Einsatz von ungekühlten Rollen findet regelmäßig eine Spntzkühlung Verwen- düng. Diese Art der Spntzkühlung birgt die Gefahr der unkontrollierten Kühlung des Stranges in sich, die zu Strangoberflächennssen führen kann
Der Rollendurchmesser in Verbindung mit der Strangbreite bestimmt den Abstand der einzelnen Rollen zueinander. Dieser Rollenabstand, der als charaktenstische Größe für die Strangstützung bzw. die Strangausbauchung anzusehen ist, nimmt direkten Einfluß auf die Strangqualität. Die Ausbauchung eines Stranges ist abhängig von der Gießgeschwindigkeit und vom Abstand der Rollen zueinander. Während bei Standard¬ brammen mit einer Dicke von etwa 200 mm mit einer maximalen Geschwindigkeit von 2,2 m/min. gegossen wird, werden Dünnbrammen bei einer Dicke von etwa 50 mm mit einer Geschwindigkeit von 6 m/mtn. gegossen, wobei Geschwindigkeiten von 8 m/min angestrebt werden.
Verschärfend kommt hinzu, daß die Strangschale von Dunnbrammen vor Austritt aus der Kokille bis zu ihrer Erstarrung im Vergleich zu Strangschalen bei Standardbram¬ men am gleichen metallurgischen Ort deutlich heißer ist
Da der Rollendurchmesser wie auch der Abstand der einzelnen Rollen zueinander nicht beliebig verkleinert werden kann, steigt bei höheren Gießgeschwindigkeiten und gleichzeitig genngerer Gießdicke die Neigung zur Ausbauchung und damit zur Defor¬ mation des Stranges in nicht mehr beherrschbarer Weise an
Neben den Strangfuhrungsrollen sind auch Platten als Strangfuhrungselemente be¬ kannt So wird in der EP 0 107 563 A1 ein Gitternetz vorgeschlagen, das unterhalb der Kokille angeordnet ist und durch dessen freien Raum ein Kuhlmedium, z B Spπtz- wasser, gegen die Strangoberfläche gesprüht wird
Die Nachteile dieser Elemente bestehen dann, daß hohe Reibkräfte zwischen dem Strang und den Platten auftreten. Und außerdem besteht die Gefahr von Qualitäts- nachteilen in Form von Durchbrüchen aber auch von Verpuffung durch eingeschlosse¬ nes Wasser Weiterhin sind für das Ausziehen des Stranges hohe Ausziehkräfte erfor¬ derlich, die zu einer hohen Strangschalenbelastung führen
Die Erfindung hat sich daher das Ziel gesetzt, mit einfachen Mitteln eine Strangfuhrung auch für hohe Gießgeschwindigkeiten zu schaffen, die mit konstruktiv einfachen Mit¬ teln verschleißarm die Herstellung von Strängen hoher Oberflächenqualität ermögli¬ chen
Die Erfindung erreicht dieses Ziel durch die kennzeichnenden Merkmale des Verfah- rensanspruches 1 und des Vorrichtungsanspruches 5
Erfindungsgemäß gleitet der Strang nach Verlassen der Kokille auf einem Gaspolster, das zwischen Plattensegmenten und dem Strang angelegt wird und seine Wärme wird ihm indirekt durch die Aufnahme der Strahlungswärme von den Strang nicht berühren- den Kühlplatten entzogen Als gasförmiges Medium kommt vorzugsweise Stickstoff zum Einsatz, das durch geeigneten Aufbau der Plattensegmente an der dem Strang zugewandten Wandung diesen in Form hält, in Strangaustragsrichtung führt und er¬ gänzend zur Aufnahme der indirekten Wärme (Strahlung) durch die Kühlplatten durch das strömende Gas gekühlt wird.
tn einer Bogenanlage wird der Strang über mehrere Biegepunkte oder auch kontinuier¬ lich über eine gleichförmige Kurve gebogen. Die Arbeit die vom Gasfilm vom Segment O und den Folgesegmenten jeweils zu leisten ist, besteht aus dem Anteil:
- Tragen des Stranges in Funktion von Gewichtsanteil entsprechend vom Ort der
Strangführung zwischen Senkrecht- und Horizontalteil der Stranggießführung Ausgleich des ferrostatischen Druckes in Funktion vom vertikalen Abstand zum Gießspiegel Biegen und Richten des Stranges - Gießwalzen, Reduktion der Strangdicke während der Erstarrung
Fördern des Stranges.
Weiterhin ist zu berücksichtigen, daß die Strangführungs-Plattensegmente auf der Oberseite keine Arbeit zum Tragen (Gewicht) des Stranges zu leisten haben. Außer- dem ändern sich die spezifischen Arbeiten in den jeweiligen Segmenten bzw. über die metallurgische Länge vom Kokillenaustritt bis zum Strangführungsende.
Die unterschiedlichen Arbeiten pro Plattensegment werden über segmentspezifische Konstruktion und/oder Regeleinrichtung des Gasmediums in Druck mal Menge sicher- gestellt. Eine besondere Berücksichtigung findet hier die Abhängigkeit der aktuellen Schalendicke des Stranges. Bei der Auslegung der Anlage wird darauf geachtet, daß die auf den Strang einwirkende pneumatische Arbeit so gemessen ist, daß der Strang geleitet, gefördert und - wenn gewünscht - in seiner Gießdicke reduziert aber nicht unkontrolliert durch Eindrücken, also negatives Ausbauchen, deformiert wird.
Gleichzeitig wird der Strang zusätzlich über mechanische Mittel (hier im wesentlichen Stranggießrollen) in vorgebbarer Geschwindigkeit durch das Stranggerüst definiert bewegt. Die Rollen können den Transport bzw. die gewünschte Gießgeschwindigkeit und/oder die Biege- und Richtvorgänge unterstützen und übernehmen bzw. sicherste!- len. Zur definierten Sicherstellung der Gießgeschwindigkeit wird die am Ende des Stranggießgerüstes angeordnete Rolle genutzt, da hier der Strang durcherstarrt ist.
Die Antriebsenergien über den Gasstrom und die Stranggießrollen sind beliebig auf- einander abstimmbar. In einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung wird der Strang durch den Gasstrom gefördert und durch die Stranggießrollen in seiner Ge¬ schwindigkeit auf die Sollgeschwindigkeit abgebremst.
Die Plattensegmente bestehen im wesentlichen aus einem Hohlkörper, durch den ein Kühlmedium vorzugsweise saugend geleitet wird. In den Plattensegmenten ist auf der dem Strang zugeneigten Seite ein Netz von Verteilungsleitungen vorgesehen, durch die ein Gas, z.B. Stickstoff, geleitet wird. Die Verteilungsleitungen sind abschnittsweise miteinander verbunden und über Sammelleitungen an eine Gasförderstation ange¬ schlossen. Die einzelnen Düsenöffnungen der Verteilungsleitungen können unter- schiedlich ausgebildet sein. Auch ihre Verteilung wird entsprechend dem Arbeitsauf¬ wand ihres Ortes in der Strangführung angepaßt. So können z.B. die Düsenzahl und/oder die Summe der Düsenöffnungen im Segment über eine metallurgische Länge und Breite funktional verändert sein, um an unterschiedlichen geometrischen Orten bei gleicher Druckversorgung unterschiedliche Arbeiten zu leisten. Diese Verteilung der Düsen im Sinne unterschiedlicher Leistungen bei gleichem Druck, z.B. pro Drucksy¬ stem (Segmentplatte, pneumatisches Kissen) kann sowohl quer als auch längs zur Gießrichtung vorliegen. Auch kann ein Segment an unterschiedlichen, voneinander unabhängigen pneumatischen Systemen angeschlossen sein.
Weiterhin wird vorgeschlagen, die Düsen oder einen Teil der Düsen einem spitzen
Neigungswinkel zur Gießrichtung zu geben, um die Förderung des Stranges zu unter¬ stützen. Diese Unterstützung der Strangförderung stellt die Stranggießgeschwindigkeit sicher und unterstützt und vereinfacht den Arbeitsaufwand der zwischen den Platten¬ segmenten angeordneten Rollenpaare. Die Plattensegmente haben mindestens im Randbereich einen Abstand zur Strangoberfläche, der eine definierte Leckage des
Gases zwischen dem Strang und der mindestens im Randbereich angeordneten Lippe zuläßt. Die Plattensegmente sind an Aktuatoren, beispielsweise Kolben-Zylinder-Einheiten, angeschlossen, mit denen die Distanz von Plattensegment und Strang und damit die Gasleckage vorgebbar einstellbar ist.
Die dem Strang zugeneigte Wandung ist in ihrer Ausgestaltung und im Werkstoff in der Weise aufgebaut, daß sie ein Maximum an Strahlungswärme abführen kann. Zum Ein¬ satz kommt hier vorzugsweise Kupfer mit einer relativ geringen Wanddicke, um über das im Kühlkasten des Plattensegmentes angeordnete Kühlwasser die Wärme aufzu¬ nehmen.
In einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung wird die Wanddicke der dem Strang zugeneigten Wandung der Plattensegmente variiert und zwar in der Weise, daß die Dicke zur Plattenhauptachse hin abnimmt. Auch kann die dem Strang zugewandte Wandung des Segmentes mit einer verschleißfesten Schutzschicht, wie z. B. Nickel und / oder Chrom beschichtet sein.
In einer Ausgestaltung ist das Plattensegment aus Rohren aufgebaut, die mäander- förmig angeordnet sind und an deren Berührungslinien die Verteilleitungen für die Zu¬ fuhr des Gases eingeführt sind. Durch die Rohrleitung besteht die Möglichkeit, Kühl- wasser hoher Geschwindigkeit durchzuführen und damit eine möglichst hohe Menge an Strahlungswärme aus dem Strang abzuführen.
Um einen zentrischen Lauf des Stranges sicherzustellen, wird vorgeschlagen, die dem Strang zugeneigte Wandung der Plattensegmente in Förderrichtung des Stranges konkav auszugestalten. Das Maß der Konkavität der Wandung kann dabei an einer konkaven Kokille beginnen und im ersten Segment über alle Segmente der Strangfüh¬ rung reduziert werden, z.B. auf eine geringe Konkavität bzw. plane Oberfläche bis zum Ende des Strangführungsgerüstes, bzw. bis hin zur Durcherstarrung des Stranges. Auf diese Weise kann eine parallele Bramme oder auch eine Bramme mit gewünschtem konkaven Profil erzeugt werden.
Weiterhin kann auch das pneumatische Arbeitsprofil über die Segmentbreite durch beispielsweise unterschiedliche Lochstärken vorgegeben werden. So ist es z.B. vor¬ teilhaft, in der Mitte des Plattensegmentes geringere pneumatische Arbeit aufzubauen, um der Membranwirkung des Stranges in seiner Mitte gerecht zu werden. Am Rand des Stranges, also im Kantenbereich, ist der Strang formfester als in seiner Mitte.
Außerdem kann bei vorgegebenen Banddicken die eingebrachte pneumatische Arbeit durch öffnen oder Schließen der Plattensegmente in gleichem Gasdruck verringert oder vergrößert werden, d.h. der Abstand der Plattensegmente zum Strang wird vari¬ iert. Dieser pneumatische Arbeitswert kann durch den Abstand der Plattensegment- teile an der Ober- bzw. Unterseite und bei vorgegebener Brammendicke vorgegeben werden.
Im wesentlichen wird bei der erfindungsgemäßen Vorrichtung der Strang mit einer ge¬ wünschten Gießgeschwindigkeit pneumatisch durch die Stranggießmaschine geför¬ dert. Die Motoren der Stranggießrollen übernehmen die Sicherstellung der genauen Soll-Gießgeschwindigkeit durch eine zusätzliche Arbeit, entweder Förderung (Motorbetrieb) oder die Rollen laufen im Generatorbetrieb und bremsen die Bramme auf die gewünschte Soll-Gießgeschwindigkeit. Steigt der Motorstrom über vorgege¬ bene Grenzen hinaus, so wird die Basisgeschwindigkeit pneumatisch korrigiert.
Durch das vorgeschlagene Verfahren und die Vorrichtung wird erreicht, daß:
- der Strang keine Ausbauchung und damit Deformation herleitet, auch bei hohen Gießgeschwindigkeiten bis zu 10 m/min
- der Strang keine direkte Wasserkühlung benötigt und damit geringste Energieverluste aufweist - bei Einsatz von inertem Gas die Verzunderung des Stranges vermieden wird
- ein progressives Biegen und Richten mit geringster flächenspezifischer Deformation möglich ist
- ein progressives Gießwalzen und somit eine Reduktion der Dicke des Stranges während seiner Erstarrung möglich ist - keine drehenden Maschinenelemente vorhanden sind mit dem Vorteil o dadurch ein geringster Maschinenverschleiß gewährleistet ist, sowie o eine hohe Gießsicherheit im Vergleich zu den Spritzwasser gekühlten sogenannten Grids erzielt wird o keine mechanischen Grenzen zum Fördern des Stranges auftreten, wie es z.B. bei Stranggießführungsgerüsten aus Rollen und hier besonders bei sehr breiten und schnell gießenden Brammenanlagen insbesondere Dünnbrammenanlagen der Fall ist.
Ein Beispiel der Erfindung ist in der beiliegenden Zeichnung dargelegt. Dabei zeigen die
Figur 1 ein Schema der Stranggießeinrichtung
Figur 2 einen Schnitt durch die Stranggießeinrichtung
Figur 3 Plattensegmente mit konkaver Wandung
Figur 4 Plattensegment aus mäanderförmig angeordnetem Rohr
Figur 1 zeigt eine Stranggießeinrichtung mit einem Tundisch 11 aus dem flüssiges Metall über ein Tauchrohr 13 in eine Kokille 12 geleitet wird. Im vorliegenden Fall han¬ delt es sich um eine bogenförmige Stranggießanlage zum Erzeugen von Brammen B, bei der aus der vertikal ausgerichteten Kokille 12 der Strang, mit seiner Strangschale Wden Sumpf S umschließend, ausgefördert wird. Unterhalb der Kokille 12 sind Rollen 21, die durch einen Rollenantrieb 22 angetrieben werden und eine Führung aus Plat¬ ten 30, die aus einzelnen Plattensegmenten 31 besteht, vorgesehen. Die Plattenseg¬ mente 31 sind an der Ober- und Unterseite der Bramme B angeordnet. Zwischen den einzelnen Plattensegmenten 31 sind die Rollen 21 angeordnet.
Weiterhin sind die Rollenantriebe 22 mit einer Meß- und Regeleinrichtung 23 verbun¬ den.
Die den Strang führenden und antreibenden Rollen 21 und die Plattensegmente 31 sind von einer Einhausung 61 umgeben. Die Einhausung 61 ist über Leitungen 62 für die Hinführung und Leitungen 63 für die Rückführung eines Gases mit einer Gaskühl¬ anlage 64 und einer Gas-Reinigungsanlage 65 verbunden. In der Gasleitung 62 ist eine Gasförderstation 49 vorgesehen, durch die über Gassammelleitungen 46 das Gas zu den einzelnen Plattensegmenten 31 gefördert wird.
Zur Kühlung der einzelnen Plattensegmente 31 wird das Kühimedium durch eine Pumpe 71 über eine Zufuhrleitung 72 abgesaugt, den einzelnen Plattensegmenten 31 zugeführt und über eine Rückfuhrleitung 73 zurückgeführt. Die Figur 2 zeigt den Schnitt aa durch die Stranggießeinrichtung mit der Einhausung 61, die die Plattensegmente 31 und die Bramme B umhüllt.
Die Plattensegmente 31 sind durch Kolbenzylindereinrichtungen 51 zur Plattendistan- zierung einstellbar befestigt.
Zu den Plattensegmenten 31 wird ein Kühlmedium über die Leitung 72 zugeführt und über die Leitung 73 zurückgeführt.
Zur Zuführung des Gases wird über die Sammelleitung 46 und Verteilungsleitungen 45 die Verteilung im Außenbereich, über eine Verteilungsleitung 43 für die Versorgung im Mittelbereich und ebenfalls Verteilungsleitungen 44 für die Versorgung im Zwischenbe¬ reich Gas über Mündungen 42 in den Zwischenraum zwischen den Plattensegmenten 31 und der Bramme B gefördert. Die Plattensegmente 31 sitzen auf der der Bramme zugeneigten Seite die Wandung 32, die im Randbereich eine Lippe 34 aufweisen kann.
Die Bramme B besitzt die Strangschale W, in der sich ein Sumpf S aus flüssigem Me¬ tall befindet.
Die Figur 3 zeigt einen weiteren Schnitt A-A der Plattensegmente 31 , bei der die dem Strang B zugeneigte Wandung 32 konkav ausgestaltet ist. Im oberen Teil des Bildes ist die Wandung 32 doppelwandig aufgebaut, wobei die dem Strang B unmittelbar zu¬ geordnete Platte 35 aus einem hochwärmeleitfähigen Material, z. B. Kupfer, aufgebaut ist. Die Kupferplatte 35 kann dabei mit einer verschleißfesten Schicht 36, beispiels- weise aus Nickel oder Chrom beschichtet sein.
Im oberen Bereich des Bildes weist die Wandung 32 im Randbereich eine Lippe 34 auf. Die Wanddicke d der Wandung 32 kann dabei vom Mittenbereich zum Randbe¬ reich stärker werdend ausgebildet sein.
Die Gaszuführung erfolgt über die Verteilungsleitung 43 und Bohrungen 41 zu den Mündungen 42.
Die Bramme B besitzt die Strangschale W, die den Sumpf S umfließt. Die Bramme B weist im Mittenbereich eine Ausbohrung auf. In der Figur 4 ist ein Plattensegment 31 dargestellt, das aus einem mäanderförmig angeordneten Rohr 38 besteht, das mit der Zufuhrleitung 72 und der Rückfuhrieitung 73 verbunden ist. An der Berührungslinie 39 enden die Verteilungsleitungen 43, 44, 45 unmittelbar an der der Bramme B zugeneigten Seite.
Im unteren Bereich des Bildes ist der Schnitt B-B dargestellt, bei der die Rohre an der Berühruπgslinie 39 gasdicht verbunden sind und sich nur bei Durchtritt der Verteilungsleitungen 43, AA, 45 nicht unmittelbar berühren. Die Mündungen 42 der Verteilungsleitungen weisen in den Zwischenraum zwischen dem Plattensegment 31 und der Bramme B.
Positionsliste
Stranggießkokille
11 Tundisch
12 Kokille
13 Tauchrohr
Strangführungsgerüst 21 Rolle
22 Rollenantrieb
23 Meß- und Regeleinrichtung
30 Platten
31 Plattensegment
32 Wandung
33 Kissen Mittenbereich
34 Lippe Randbereich
35 Kupferplatte
36 Verschleißfeste Schicht
38 mäanderförmig angeordnetes Rohr
39 Berühungslinie
Gaszufuhr
41 Bohrung
42 Mündung
43 Verteilungsleitung Mitte
44 Verteilungsleitung Zwischen
45 Verteilungsleitung Außen
46 Sammelleitung Zufuhr
49 Gasförderstation Plattendistanzierung
51 Mittel, Kolbenzylindereinrichtung
Umhüllung
61 Einhausung
62 Leitungen Hin
63 Leitungen Rück
64 Gaskühlanlage 65 Reinigungsanlage
Wasserkühlung
71 Pumpe 72 Zufuhrleitung
73 Rückführleitung
74 Wasserauffangbecken
B Bramme
S Sumpf
W Strangschale d Wanddicke

Claims

Patentansprüche
1. Verfahren zum Führen von Strängen einer kontinuierlich gießenden Stranggie߬ anlage, insbesondere einer Anlage zum Erzeugen von Dünnbrammen aus Stahl, mit einer Kokille und einem mit einer Kühleinrichtung versehenen Strangfüh¬ rungsgerüst, dadurch gekennzeichnet, daß dem Strang nach Verlassen der Kokille indirekt Wärme entzogen wird, daß mindestens abschnittsweise der Strang durch ein gasförmiges Medium - in Form gehalten
- in Strangaustragrichtung geführt und
- zusätzlich gekühlt wird und daß der Strang zusätzlich durch mechanische Mittel in vorgebbarer Geschwin¬ digkeit durch das Stranggerüst definiert bewegt wird, wobei der Strang in seiner Geschwindigkeit beschleunigt oder abgebremst wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, daß das gasförmige Medium in Abhängigkeit der Schalendicke bezüglich der Menge und des Druckes vorgebbar eingestellt wird.
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Gasstrom in der Weise auf die Strangoberfläche gerichtet wird, daß Ein- fluß auf die Stranggeschwindigkeit genommen wird.
4. Verfahren nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, daß die Dicke des Stranges am Kokillenaustritt in mindestens einem Platten¬ segment reduziert wird.
5. Stranggießeinrichtung zur Erzeugung von Strängen, insbesondere von Dünn¬ brammen aus Stahl, mit einer Kokille, an die sich in Gießrichtung ein Strangfüh¬ rungsgerüst anschließt, welches sich gegen die Strangoberfläche anlehnende Rollen sowie mit Bohrungen versehene Platten besitzt und mit Bauteilen zur Kühlung der Strangoberfläche, zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, daß die Platten (30) in Segmente (31) aufgeteilt sind, zwischen denen Rollen
(21) vorgesehen sind, daß in den Plattensegmenten (31) auf der dem Strang (B) zugeneigten Seite ein
Netz von Verteilungsleitungen (43, 44, 45) vorgesehen sind, durch die ein gas¬ förmiges Medium zuführbar ist, daß die Verteilungsleitung (43, 44, 45) abschnittsweise miteinander verbunden und über Sammelleitungen (45) an eine Gasförderstation (49) angeschlossen sind, und daß die Plattensegmente (31) mindestens im Randbereich (34) in einem Abstand zur Strangoberfläche angeordnet sind, der eine definierte Leckage des gasförmi¬ gen Mediums zuläßt.
6. Stranggießeinrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Mündungen (42) der Verteilungsleitungen (43, 44, 45) in einem zur Förderrichtung des Stranges (B) geneigten Winkel in die dem Strang (B) zugeneigten Wandung (32) des Plattensegmentes (31) eingebracht sind.
7. Stranggießeinrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die dem Strang (B) zugeneigte Wandung (32) in Form und Werkstoff in der Weise aufgebaut ist, daß ein Maximum an Strahlungswärme aus der Strang- schale (W) abführbar ist.
8. Stranggießeinrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß auf die im Strang (B) zugeneigte Wandung (32) eine verschleißfeste Schicht, z. B. Nickel und / oder Chrom aufgebracht ist.
9. Stranggießeinrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Plattensegmente (31) aus mäanderförmig angeordneten von einem Kühlmedium durchströmten Rohren (38) aufgebaut sind, an deren Berührungsli¬ nien (39) senkrecht zur Rohrführung die Verteilungsleitungen (43, 44, 45) vorgesehen sind.
10. Stranggießeinrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß Mittel (51) vorgesehen sind, mit denen der Abstand der Platten unabhängig voneinander zum Strang (B) verstellbar sind.
11. Stranggießeinrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Plattensegmente (31) als Kissen (33) ausgebildet sind, die im Randbe¬ reich eine die Leckage des gasförmigen Mediums wie auch der Wärmeabfuhr aus dem Strang (B) beeinflußende Lippe (34) aufweisen.
12. Stranggießeinrichtung nach Anspruch 11 , dadurch gekennzeichnet, daß die Wanddicke (d) der Wandung (32) der Plattensegmente (31) zur Platten¬ hauptachse hin abnimmt.
13. Stranggießeinrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die dem Strang (B) zugeneigte Wandung (32) der Plattensegmente (31) in Förderrichtung des Stranges (B) konkav ausgestaltet ist.
14. Stranggießeinrichtung nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß das Maß der Konkavität der Wandung (32) in Förderrichtung des Stranges (B) abnimmt und am Ende des die Plattensegmente (31) aufweisenden Strang- führungsgerüstes auf Null geht.
15. Stranggießeinrichtung nach den Ansprüchen 14 oder 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Mittel (51) pneumatische Aktuatoren sind, die mindestens in der ersten Position des ersten Plattensegmentes 31 nach der Kokille (12) vorgesehen sind.
16. Strangführungsgerüst nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Anzahl der Verteilungsleitungen (43, 44, 45) im Plattensegment (31) in Abhängigkeit der metallurgischen Länge unter Berücksichtigung der Membran¬ wirkung der Strangschalendicke funktional verändert ist.
17. Strangführungsgerüst nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Innendurchmesser der Verteilungsleitungen (43, 44, 45) im Plattenseg¬ ment (31) über seine metallurgische Länge funktional angepaßt ist, um entspre¬ chend seines geometrischen Ortes bei gleicher Druckversorgung vorgebbar Ar¬ beit zu leisten.
18. Stranggießeinrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die zwischen den Plattensegmenten (31) angeordneten Rollen (21) an einen regelbaren Rollenantrieb (22) angeschlossen sind, durch den ihre Drehge¬ schwindigkeit sowie Zugkraft einstellbar ist.
19. Stranggießeinrichtung nach einem der o.g. Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Plattensegmente (31), die Rollen (21) sowie der Strang (B) von einer Einhausung (61) umhüllt ist, die über ein Leitungssystem (62, 63) mit einer Gas¬ kühl- (64) und Reinigungsanlage (65) verbunden ist.
20. Stranggießeinrichtung nach Anspruch 19, dadurch gekennzeichnet, daß das Leitungssystem (62, 63) so ausgestaltet ist, daß das Gas, beispiels¬ weise Stickstoff dem Kompressor nach Reinigung und Kühlung wieder zuführbar ist.
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