WO2006066552A1 - EINRICHTUNG ZUM HORIZONTALEN BANDGIEßEN VON STAHL - Google Patents

EINRICHTUNG ZUM HORIZONTALEN BANDGIEßEN VON STAHL Download PDF

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WO2006066552A1
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strip
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steel
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Karl-Heinz Spitzer
Hellfried Eichholz
Markus SCHÄPERKÖTTER
Guido Bormann
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Salzgitter Flachstahl Gmbh
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    • B22D11/14—Plants for continuous casting

Definitions

  • the invention relates to a device for horizontal strip casting of steel, in particular of high manganese steel, for producing a preliminary strip with a thickness ⁇ 15 mm according to the preamble of claim 1.
  • the known device consists of a melt containing feed vessel, a two pulleys and a circulating cooled conveyor belt having primary cooling zone and an adjoining a housed roller table having secondary cooling zone.
  • the cooled from below with water conveyor belt is designed in its length so that the pre-band is solidified at the end of Primärkühlzon ⁇ so that a smooth further processing of the pre-strip can be done (parts, rolls, reels).
  • the cooling conditions top, bottom
  • the underside of the pre-strip undergoes rewarming from the top. This heat flow from top to bottom causes an expansion of the underside of the pre-strip, which, after leaving the pre-strip of the conveyor belt causes an upward curvature of the band edges (U called " shape shape").
  • the described profile shape of the Vorbandes when leaving the conveyor belt is undesirable because it can act back on the one hand to the conveyor belt, ie the Vorband is no longer pian on the conveyor belt, on the other hand, the further transport and threading is hindered in all downstream units.
  • the object of the invention is to provide a device for horizontal strip casting of steel, especially of high manganese steel, for producing a pre-strip with a thickness ⁇ 15 mm, which reduces the unwanted profiling of the pre-strip and ' at best even completely avoids.
  • At least one role exhibiting guide element is arranged at the end of the primary and before the start of the secondary cooling zone.
  • the guide element consists of several rollers located above and below the pre-strip, which are arranged either in 'top-to-top position' or offset from one another.
  • the individual roles are either on leading to Vorband on or have a distance and are deliverable arranged to change the distance to the opening band can change.
  • the lower rollers are at the height of the casting line and the upper rollers are arranged in the form of a wedge.
  • the wedge may be continuous or segmented.
  • a special design of the segmentation is the trapezoidal shape. This means that the first upper rollers after leaving the pre-strip of the conveyor belt fit tightly on the pre-strip, the subsequent have a distance, and the last rollers rest against the beginning of the secondary cooling zone again close to the sub-band.
  • This trapezoidal shape is preferably chosen in order to avoid the effect of the profiling of the pre-strip in the casting area and to ensure the threading into the downstream aggregate. In addition, in the area of lowered ductility, as little forces as possible should act on the preliminary strip.
  • An alternative arrangement for the guide element is characterized by a guided upward movement of the pre-strip, which is then guided in a plane above the casting line. The upward movement absorbs the stretch of the underside of the cast strip.
  • the guide element consists of a distance offset from each other arranged roles, either the above or below the pre-band gap lying rollers dive by a predetermined amount between the two opposing roles, so that the sub-band undulating passes through the set of roles.
  • FIG. 1 shows a first embodiment of a strip casting plant with a guide element according to the invention
  • FIG. 2 shows a second embodiment
  • FIG. 3 shows a third exemplary embodiment
  • FIG. 4 shows a fourth exemplary embodiment
  • FIG. 5 shows a fifth exemplary embodiment with a wedge-like guide
  • Figure 6 shows a sixth embodiment with trapezoidal leadership
  • FIG. 1 shows a longitudinal view of a first exemplary embodiment of a strip casting installation 1 with a guide element 2 according to the invention.
  • the strip casting plant 1 consists of a circulating conveyor belt 3 and two deflection rollers 4, 4 '. Also visible is a side seal 5,
  • the transported by a pan 6 to the strip casting 1 melt 7 flows through an opening 8 arranged in the bottom in a feed vessel 9, which is designed as an overflow vessel. From the feed vessel 9, the melt is abandoned on the upper strand of the conveyor belt 3, where it solidifies relatively quickly due to the intensive cooling of the underside of the upper strand.
  • the facilities required for cooling, as well as the enclosure of the strip casting machine with a corresponding protective gas atmosphere have been omitted for the sake of simplicity.
  • the pre-strip 10 produced is largely effetrossarrt.
  • This area of the strip casting plant is also called a primary cooling zone.
  • a Felleruhgselement 2 is arranged according to the invention in between.
  • the guide element 2 consists of rollers 11, 11 'arranged above and below the pre-strip 10'.
  • the rollers 11, 11 ' are arranged in a so-called' top-to-top 'position and lie against the pre-band.
  • FIG. 2 shows the special feature that the first of the rollers 11 arranged above lies directly opposite the rear deflection roller 4 '.
  • rollers 11 are offset from the underlying rollers 11 'are arranged.
  • the individual rollers 11, 11 'rest on the pre-strip 10', or acting as a straightening machine the above or below the pre-strip 10 'gap on rollers 11, 11' by a predetermined amount between the two each opposing rollers 11, 11 'so that the pre-strip 10' in waveform passes through the set of rollers,
  • the rollers 11 'below the pre-strip 10' would be brought into abutment on the pre-strip 10 'and the rolls 11 located above the pre-strip 10' would be placed deeper so that they would lie between the two Dive rollers 11 'more or less deep.
  • FIG. 4 shows the possibility of absorbing the elongation of the underside of the pre-strip 10 'by a guided upward movement.
  • the first rollers are arranged offset both in the transport direction and with respect to the casting line.
  • the further movement is again horizontal, preferably with the usual top to top 'arrangement of the rollers 11, 11'.
  • FIG. 5 shows a variant in which the rollers 11 'arranged below are at the level of the casting line, and the rollers 11 located above form an opening wedge as viewed in the transport direction.
  • the devices required for this purpose have been omitted here for the sake of simplicity.
  • the above-lying rollers 11 are arranged such that they form a trapezoidal shape. This means that the first of the above-lying rollers 11 abuts on the pre-strip 10 'and the following rollers 11 have a varying distance to the pre-strip 10', while the last roll 11 rests again on the pre-strip 10 '.

Landscapes

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

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Einrichtung zum horizontalen Bandgießen von Stahl, insbesondere von hochmanganhaltigem Stahl, zur Erzeugung eines Vorbandes mit der Dicke = 15 mm, bestehend aus einem die Schmelze enthaltenden Zulaufgefäß, einer zwei Umlenkrollen und ein umlaufendes gekühltes Förderband aufweisende Primärkühlzone und einer daran anschließenden einen eingehausten Rollgang aufweisende Sekundärkühlzone. Dabei ist am Ende der Primär- und vor Beginn der Sekundärkühlzone ein mindestens eine Rolle aufweisendes Führungselement angeordnet.

Description

Einrichtung zum horizontalen Bandgießen von Stahl
Beschreibung
Die Erfindung betrifft eine Einrichtung zum horizontalen Bandgießen von Stahl, insbesondere von hochmanganhaltigem Stahl, zur Erzeugung eines Vorbandes mit einer Dicke ≤ 15 mm gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
Horizontale Bandgießanlagen zur Erzeugung eines Vorbandes aus Stahl, insbesondere aus hochmanganhaltigem Stahl, sind bekannt (steel research 74 (2003) No 11/12, Seite 724 - 731).
Die bekannte Einrichtung besteht aus einem die Schmelze enthaltenden Zulaufgefäß, einer zwei Umlenkrollen und ein umlaufendes gekühltes Förderband aufweisende Primärkühlzone und einer daran anschließenden einen eingehausten Rollgang aufweisende Sekundärkühlzone.
Bei dieser Einrichtung wird das von unten mit Wasser gekühlte Förderband in seiner Länge so ausgelegt, dass das Vorband am Ende der Primärkühlzonβ durcherstarrt ist, so dass eine problemlose Weiterverarbeitung des Vorbandes erfolgen kann (Teilen, Walzen, Haspeln).
Während der Erstarrung auf dem umlaufenden Förderband sind die Abkühlbedingungen (Oberseite, Unterseite) asymmetrisch, wobei die obere Hälfte des gegossenen Verbandes wärmer ist als die untere. Nach Verlassen des Förderbandes erfährt die Unterseite des Vorbandes eine Wiedererwärmung von der Oberseite her. Dieser Wärmestrom von oben nach unten bewirkt eine Ausdehnung der Unterseite des Vorbandes, was nach Verlassen des Vorbandes vom Förderband eine nach oben gerichtete Krümmung der Bandkanten verursacht (U«Formgestalt genannt).
Die beschriebene Profilgestalt des Vorbandes beim Verlassen des Förderbandes ist unerwünscht, da sie zum Einen bis zum Förderband zurückwirken kann, d. h. das Vorband liegt nicht mehr pian auf dem Förderband auf, zum Anderen wird der Weitertransport und das Einfädeln bei allen nachgeschalteten Aggregaten behindert. Aufgabe der Erfindung ist es eine Einrichtung zum horizontalen Bandgießen von Stahl, insbesondere von hochmanganhaltigem Stahl, zur Erzeugung eines Vorbandes mit einer Dicke ≤ 15 mm anzugeben, die die unerwünschte Profilierung des Vorbandes mindert und' bestenfalls sogar ganz vermeidet.
Diese Aufgabe wird ausgehend vom Oberbegriff in Verbindung mit den kennzeichnenden Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen sind Gegenstand von Unteransprüchen.
Nach der Lehre der Erfindung ist am Ende der Primär- und vor Beginn der Sekundärkühlzone ein mindestens eine Rolle aufweisendes Führungselement angeordnet. Im Regelfall besteht das Führungselement aus mehreren oberhalb und unterhalb des Vorbandes sich befindenden Rollen, die entweder in 'Top zu Top Position' oder versetzt zueinander angeordnet sind.
Die einzelnen Rollen liegen entweder am zu führenden Vorband an oder weisen einen Abstand dazu auf und sind zustellbar angeordnet, um den Abstand zum Vorband beliebig verändern zu können.
Als vorteilhaft hinsichtlich der Führungseigenschaften hat sich eine Anordnung herausgestellt, bei der sich die unteren Rollen auf der Höhe der Gießlinie befinden und die oberen Rollen in Form eines Keiles angeordnet sind. Der Keil kann durchgehend oder segmentartig aufgebaut sein.
Eine besondere Gestaltung der Segmentierung ist die Trapezform. Dies bedeutet, dass die ersten oberen Rollen nach Verlassen des Vorbandes vom Förderband eng auf dem Vorband anliegen, die nachfolgenden einen Abstand aufweisen, und die letzten Rollen vor Beginn der Sekundärkühlzone wieder eng am Vorband anliegen. Diese Trapezform wird vorzugsweise gewählt, um das Rückwirken der Profilierung des Vorbandes in den Gießbereich zu vermeiden und das Einfädeln in die nachgeschalteten Aggregats sicherzustellen. Außerdem sollen dadurch im Bereich der abgesenkten Duktilität möglichst geringe Kräfte auf das Vorband einwirken.
Eine alternative Anordnung für das Führungselement ist gekennzeichnet durch eine geführte Aufwärtsbewegung des Vorbandes, das anschließend in einer Ebene oberhalb der Gießlinie geführt wird. Durch die Aufwärtsbewegung wird die Dehnung der Unterseite des gegossenen Bandes aufgenommen.
Auch die bekannte Anordnung von Rollen in Richtmaschinen kann man sich für diesen Zweck zu Nutze machen. Dazu besteht das Führungselement aus einer Strecke zueinander versetzt angeordneter Rollen, wobei entweder die oberhalb oder die unterhalb des Vorbandes auf Lücke liegenden Rollen um ein vorgegebenes Maß zwischen die beiden jeweils gegenüberliegenden Rollen eintauchen, so dass das Vorband wellenförmig den Rollensatz durchläuft.
Weitere Merkmale, Vorteile und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung von mehreren in einer Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispielen.
Es zeigen:
Figur 1 ein erstes Ausführungsbeispiel einer Bandgießanlage mit einem erfindungsgemäßen Führungselement,
Figur 2 ein zweites Ausführungsbeispiel,
Figur 3 ein drittes Ausführungsbeispiel,
Figur 4 ein viertes Ausführungsbeispiel,
Figur S ein fünftes Ausführungsbeispiel mit keilartiger Führung,
Figur 6 ein sechstes Ausführungsbeispiel mit trapezförmiger Führung
In Figur 1 ist in einer Längsansicht ein erstes Ausführungsbeispiel einer Bandgießanlage 1 mit einem erfindungsgemäßen Führungselement 2 dargestellt. Die Bandgießanlage 1 besteht aus einem umlaufenden Förderband 3 und zwei Umlenkrollen 4, 4'. Zu erkennen ist auch eine Seitenabdichtung 5, Die mittels einer Pfanne 6 an die Bandgießanlage 1 transportierte Schmelze 7 fließt über eine im Boden angeordnete Öffnung 8 in ein Zulaufgefäß 9, das wie ein Überlaufgefäß ausgebildet ist. Vom Zulaufgefäß 9 wird die Schmelze auf den Obertrum des Förderbandes 3 aufgegeben, wo sie infolge der intensiven Kühlung der Unterseite des Obertrums relativ rasch erstarrt. Die für die Kühlung erforderlichen Einrichtungen, sowie die Einhausung der Bandgießanlage mit entsprechender Schutzgasatmosphäre sind der Einfachheit halber weggelassen worden. Am Ende des Förderbandes 3 ist das erzeugte Vorband 10 weitgehend durchstarrt.
Diesen Bereich der Bandgießanlage bezeichnet man auch als Primärkühlzone. Bevor sich daran die Sekundärkühlzone anschließt, bestehend aus einem eingehausten Rollgang (hier nicht dargestellt), ist erfindungsgemäß ein Führuhgselement 2 dazwischen angeordnet. Im . Regelfall besteht das Führungselement 2 aus oberhalb und unterhalb des Vorbandes 10' angeordneten Rollen 11 , 11'. Im hier dargestellten ersten Ausführungsbeispiel sind die Rollen 11, 11 ' in sogenannter 'Top zu Top' Position angeordnet und liegen am Vorband an.
Die nachfolgenden Beispiele zeigen Varianten dieser grundsätzlichen Anordnung, wobei für gleiche Teile gleiche Bezugszeichen gewählt worden sind.
Figur 2 zeigt im Unterschied zu Figur 1 die Besonderheit, dass die erste der oberhalb angeordneten Rollen 11 der hinteren Umlenkrolle 4' direkt gegenüber liegt.
In Figur 3 ist dargestellt, dass die oberhalb liegenden Rollen 11 versetzt zu den unterhalb liegenden Rollen 11' angeordnet sind. Dabei können - wie hier dargestellt - die einzelnen Rollen 11 , 11' am Vorband 10' anliegen, oder wie eine Richtmaschine wirkend, die oberhalb oder die unterhalb des Vorbandes 10' auf Lücke liegenden Rollen 11 , 11' um ein vorgegebenes Maß zwischen die beiden jeweils gegenüberliegenden Rollen 11, 11' eintauchen, so dass das Vorband 10' in Wellenform den Rollensatz durchläuft, Beispielsweise würde man die unterhalb des Vorbandes 10' liegenden Rollen 11', wie in Figur 3 dargestellt, am Vorband 10' zur Anlage bringen und die oberhalb des Vorbandes 10' auf Lücke liegenden Rollen 11 tiefer setzen, so dass sie zwischen die beiden jeweils gegenüberliegenden Rollen 11' mehr oder weniger tief eintauchen.
Figur 4 zeigt die Möglichkeit, die Dehnung der Unterseite des Vorbandes 10' durch eine geführte Aufwärtsbewegung aufzunehmen. Dazu sind die ersten Rollen sowohl in Transportrichtung als auch in Bezug auf die Gießlinie versetzt angeordnet. Die weitere Bewegung ist wieder horizontal vorzugsweise mit der üblichen Top zu Top' Anordnung der Rollen 11, 11'.
Figur 5 zeigt eine Variante, bei der die unterhalb angeordneten Rollen 11' in Höhe der Gießlinie liegen, und die oberhalb liegenden Rollen 11 in Transportrichtung gesehen einen sich öffnenden Keil bilden. Dazu müssen die oberhalb liegenden Rollen 11 in Richtung des Vorbandes 10' zustellbar angeordnet sein. Die dafür erforderlichen Vorrichtungen wurden der Einfachheit halber hier weggelassen.
Im Unterschied zu Figur 5 sind in Figur 6 die oberhalb liegenden Rollen 11 so angeordnet, dass sie eine Trapezform bilden. Dies bedeutet, dass die erste der oberhalb liegenden Rollen 11 am Vorband 10' anliegt und die folgenden Rollen 11 einen sich verändernden Abstand zum Vorband 10' aufweisen, während die letzte Rolle 11 wieder am Vorband 10' anliegt.
Alle dargestellten Varianten dienen dazu, die sich beim Verlassen des Förderbandes 3 bildende U-Form des Vorbandes 10' weitgehend zu unterdrücken bzw. ganz zu vermeiden.
Bezugszeichenlistθ
Figure imgf000008_0001

Claims

Patentansprüche
1. Einrichtung zum horizontalen Bandgießen von Stahl, insbesondere von hochmanganhaltigem Stahl, zur Erzeugung eines Vorbandes mit einer Dicke ≤ 15 mm, bestehend aus einem die- Schmelze enthaltenden Zulaufgefäß, einer zwei Umlenkrollen und ein umlaufendes gekühltes Förderband aufweisende Primärkühlzone und einer daran anschließenden einen eingehausten Rollgang aufweisende Sekundärkühlzone dadurch gekennzeichnet, dass am Ende der Primär- und vor Beginn der Sekundärkühlzone ein mindestens eine Rolle (11) aufweisendes Führungselement (2) angeordnet ist.
2. Einrichtung nach Anspruch 1 dadurch gekennzeichnet, dass das Führungselement (2) aus mehreren oberhalb und unterhalb des Vorbandes (10') sich befindenden Rollen (11, 11') besteht, die in Top zu Top1 Position oder versetzt zueinander angeordnet sind.
3. Einrichtung nach Anspruch 2 dadurch gekennzeichnet, dass die Rollen (11, 11') zum Vorband (101) hin bzw. vom Vorband (101) weg verstellbar angeordnet sind.
4. Einrichtung nach den Ansprüchen 1 - 3 dadurch gekennzeichnet, dass sich die unteren Rollen (11') auf der Höhe der Gießlinie befinden und die oberen Rollen (11) in Form eines Keiles angeordnet sind,
5. Einrichtung nach Anspruch 4 dadurch gekennzeichnet, dass der Keil durchgehend aufgebaut ist.
S, Einrichtung nach Anspruch 5 dadurch gekennzeichnet, dass der Keil zugehend aufgebaut ist.
7. Einrichtung nach Anspruch 5 dadurch gekennzeichnet, dass der Keil aufgehend aufgebaut ist,
8. Einrichtung nach Anspruch 5 dadurch gekennzeichnet, dass der Keil segmentartig aufgebaut ist.
9. Einrichtung nach Anspruch 8 dadurch gekennzeichnet, dass die Segmentierung eine Trapezform ergibt.
10. Einrichtung nach den Ansprüchen 1 - 3 dadurch gekennzeichnet, dass die ersten Rollen (11 , 11 ') so angeordnet sind, dass sich eine geführte Aufwärtsbewegung des Vorbandes ergibt und die nachfolgenden Rollen (11 , 1 1') in der Höhe versetzt zur Gießlinie angeordnet sind.
11. Einrichtung nach den Ansprüchen 1 - 3 dadurch gekennzeichnet, dass das Führungselement (2) aus einer Strecke zueinander versetzt angeordneter Rollen besteht, wobei entweder die oberhalb oder die unterhalb des Vorbandes (10') auf Lücke liegenden Rollen (11 , 11') um ein vorgegebenes Maß zwischen die beiden jeweils gegenüberliegenden Rollen (11 , 11 ') eintauchen,
12. Einrichtung nach Anspruch 1 dadurch gekennzeichnet, dass sich die erste Rolle (1 1) des Führungselementes (2) direkt oberhalb der hinteren Umlenkrolle (41) befindet.
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