DE1202944B - Stranggussanlage zum kontinuierlichen Giessen von Straengen sowie Verfahren zum Betreiben derselben - Google Patents

Description

BUNDESREPUBLIK DEUTSCHLAND

DEUTSCHES

PATENTAMT

AUSLEGESCHRIFT

Int. α.:

B22d

Deutsche Kl.: 31c-21

Nummer: 1202 944

Aktenzeichen: Sch 30822 VI a/31 c

Anmeldetag: 13. Januar 1962

Auslegetag: 14. Oktober 1965

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Stranggußanlage zum kontinuierlichen Gießen von einem oder mehreren Strängen sowie ein Verfahren zum Betreiben derselben.

Bisher konnte das Biegen und anschließende Geraderichten von beispielsweise in der Vertikalen kontinuierlich vergossenen Strängen nur bei relativ kleinen Knüppeldimensionen ohne Beeinträchtigung der Qualität des Produktes verwirklicht werden, währenddem dieses Verfahren bei größeren Strangdimensionen insbesondere auch bei breiten Brammen zu Schwierigkeiten führte, weil sich der Strang generell oder lokal bis zum Richtaggregat zu stark abkühlte. Aus diesem Grunde ließ sich auch die bekannte Idee der unmittelbaren Verbindung von Stranggießen und Walzprozeß nur dadurch verwirklichen, daß entweder der Walzprozeß mit dem Absenkprozeß in der Vertikalen kombiniert wurde, um dadurch für das Abbiegen kleinere Dimensionen zu erhalten, oder man beschränkte sich auf das Gießen von kleineren Abmessungen, wobei nach dem Richtaggregat in der Horizontalen ein Aufwärmeofen vorgesehen wurde, um die für den anschließenden Walzprozeß notwendige Temperatur des Produktes zu erhalten.

Eine Kombination der Absenkung mit einem Walzprozeß in der Vertikalen hat unter anderem den Nachteil, daß wegen der anschließenden Biegung des Walzproduktes die Einschaltung eines Glühprozesses eventuell in Kombination mit einem Abschreckprozeß im Biegesektor notwendig wird.

Es wäre an sich denkbar, die nachteilige Abkühlung, die der Strang nach Austritt aus der Sekundärkühlstrecke bis zum Richtaggregat erfährt, bereits in der Sekundärkühlstrecke zu berücksichtigen. Hierbei müßte jedoch sichergestellt sein, daß der Strangkern nach Verlassen der Kühlkammer so weit abgekühlt ist, daß er nicht mehr flüssig ist. Nur dadurch wäre gewährleistet, daß im Bereich der Treibrollen keine Durchbrüche von noch flüssigem Material zu befürchten wären. Bei kleinen Stranggießgeschwindigkeiten, wie sie für Stränge mit größeren Querschnitten erforderlich sind, ist eine solche Sicherheit nicht gegeben. In diesem Falle müßte die Strangtemperatur am Austritt der Kühlkammer besonders hoch liegen, da sich der Strang infolge der längeren Zeit, die er braucht, um vom Austritt der Kühlkammer bis zum Richtrollgang zu gelangen, besonders stark abkühlt. Daran ist zu erkennen, daß die Berücksichtigung der Abkühlung des Stranges auf seinem Weg zum Riehtrollgang in der Sekundärkühlstrecke nur bis zu einer bestimmten Gießgeschwindigkeit durchführbar wäre.

Stranggußanlage zum kontinuierlichen Gießen
von Strängen sowie Verfahren zum Betreiben
derselben

Anmelder:

Schloemann Aktiengesellschaft,

Düsseldorf, Steinstr. 13

Als Erfinder benannt:

Walter Heß, Düsseldorf;

Dipl.-Ing. Klaus Heck, Zürich (Schweiz)

Beanspruchte Priorität:

Schweiz vom 17. Januar 1961 (543)

Außerdem läßt sich durch diese Art der Temperaturbeeinflussung eine ungleichmäßige Abkühlung des Stranges in bezug auf seinen Querschnitt nicht wirkungsvoll unterbinden.

Die Aufgabe der Erfindung besteht darin, die Möglichkeit zu schaffen, den Strang in der der Kokille nachgeordneten Kühlkammer so weit abkühlen zu können, daß mit Sicherheit sein Kern die Liquidusgrenze unterschreitet und somit keine Gefahr eines Strangdurchbruches im Bereich der Treibrollen zu befürchten ist und gleichzeitig den Richtprozeß ohne Qualitätseinbuße des Stranges durchführen zu können.

Nach der Erfindung wird dies dadurch erreicht, daß zwischen Biegeeinrichtung und Richtmaschine dem Strang bzw. den Strängen temperaturbeeinflussende Mittel zugeordnet sind. Durch die Zuordnung temperaturbeeinflussender Mittel für den Strang auf seinem Weg zwischen Sekundärkühlstrecke und Richtrollgang kann der Strang der Richtmaschine mit der jeweils günstigsten Temperatur zugeführt werden und gleichzeitig die Wärmeverteilung im Strangquerschnitt so beeinflußt werden, daß keine Risse infolge ungleichmäßiger Wärmeverteilung auftreten können.

Ein weiterer Vorteil der Erfindung ist darin zu sehen, daß der Strang mit Walztemperatur dem Richtrollgang zugeführt werden kann, so daß unmittelbar dahinter Walzwerke zur kontinuierlichen Weiterverarbeitung des Stranges angeordnet werden können. In diesem Falle wird der Bereich zwischen Biegeeinrichtung bzw. Sekundärkühlstrecke und Richtma-

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schine der Stranggußanlage in vorteilhafter Weise dafür ausgenutzt, den Strang auf die erforderliche Walztemperatur zu bringen, bzw. auf dieser Temperatur zu halten.

In den Figuren, die Ausführungsbeispiele der Erfindung darstellen, wird die Erfindung und deren vorteilhafte weitere Ausgestaltung näher erläutert. Es zeigt

F i g. 1 eine schematische Darstellung einer Stranggußanlage mit Abbiege- und Geradebiegevorrichtung,

Fi g. 2 einen Ausschnitt aus der Anlage im Biegebereich des Stranges gemäß F i g. 1, in vergrößertem Maßstab,

F i g. 3 und 4 Varianten der Ausführung gemäß Fig. 2.

Die in F i g. 1 dargestellte Anlage zum kontinuierlichen Gießen von einem oder mehreren Strängen weist zur Aufnahme des geschlossenen Gutes eine Kippfanne 1 und einen Zwischenbehälter 2 auf. Unterhalb des Zwischenbehälters 2 befindet sich die Kokille 3, aus welcher beim Gießen ein Strang 4 nach unten abgezogen wird. Dieser Strang 4 ist nach seinem Austritt aus der Kokille in den Randzonen erstarrt und im Innern flüssig. Während seines Absenkens erstarrt auch der Kern des Stranges 4. Zwei Walzenpaare 5 und 6 halten den Strang 4 und senken ihn nach unten ab. Die Walzpaare üben je nach Betriebsbedingungen eine haltende, bremsende Wirkung oder eine absenkende, ziehende Wirkung aus, jedoch ist damit kein Walzeffekt bezweckt.

Hierauf wird der Strang 4 durch die Biegerolle 7 aus der Vertikalen gebogen und anschließend durch den mit Führungen und Rollen versehenen Schacht 8 zum Richtaggregat mit den Rollen 9,10 und 11,12 geleitet, wo er in die Horizontale zurückgebogen wird. Diesem Schacht 8 kommt eine in der Folge eingehend beschriebene Funktion zu. Er besitzt eine auf der Seite des größten Biegedurchmessers liegende Stützfläche 14, z. B. in Form einer Schiene oder eines gekühlten Rohres (vgl. F i g. 2).

Während es auf Grund der Temperatur des Stranges 4 nach dem Durchgang durch die Walzenpaare 5 und 6 noch möglich ist, den Strang ohne irgendwelchen Schaden, z. B. Anrisse, zu biegen und aus der Vertikalen zu lenken, ist dies für das Zurückbiegen in die Horizontale nicht mehr der Fall. Der Strang ist insbesondere an seiner Oberfläche und an seinen Kanten zu sehr abgekühlt. Wenn daher der Strang in diesen Zustand zurückgebogen wird, entstehen die gefürchteten Spannungsrisse, welche die Qualität des Gießgutes ganz wesentlich herabsetzen.

Um diese Schwierigkeit zu umgehen und auch Stränge größerer Dimensionen abbiegen zu können, hat es sich als notwendig erwiesen, die Temperatur des Stranges im Biegesektor generell und selektiv zu beeinflussen. Die Reduktion der vom Strang abgestrahlten Wärmemenge bzw. die dem Strang zuzuführende Wärmemenge richtet sich nach den angestrebten Temperaturfeldern über dem Querschnitt des Stranges sowie auf seinen Oberflächen, welche wiederum vom Strangmaterial, von dessen Dimensionen sowie vom Biegeradius und der Gießgeschwindigkeit abhängen. In F i g. 2 ist ein Ausschnitt mit dem Biegesektor des Stranges dargestellt. Um beim Richten des Stranges, d. h. beim Zurückbiegen in die Horizontale, diesen in keiner Weise zu schädigen, darf generell und lokal eine gewisse Temperatur nicht unterschritten werden. In Anbetracht der sich beim Richten ergebenden Beanspruchungen kann es auch vorteilhaft sein, den Strang örtlich auf verschiedenen Temperaturen zu halten.

Gemäß der Ausführung nach Fig. 2 wird der Strang 4 unterhalb der Walzenpaare 5 und 6 und der Biegerolle? in den Schachte geleitet, welcher als isolierter Rohrbogen ausgebildet ist. Die feuerfeste Auskleidung bzw. die Isolationsschicht bezweckt die Reduktion der Wärmeabgabe des Stranges während des Biege- und Umleitungsvorganges. Die Materialstärke der Isolation kann über den Umfang verschieden stark sein, um ein gewünschtes Temperaturfeld auf der Strangoberfläche zu erzeugen. Vor dem Einlaufen in die Richtrollen 9,10 bzw. 11,12 muß der Strang 4 eine optimale Temperaturverteilung für das Zurückbiegen besitzen. Im Schachte ist die bereits beschriebene Stützfläche 14 angeordnet.

Es besteht jedoch auch die Möglichkeit, das Geradebiegen mit einem anschließenden Walzprozeß zu kombinieren; wobei die entsprechenden Temperaturbedingungen erfüllt sein müssen.

F i g. 3 zeigt eine Ergänzung zur Ausführung gemäß F i g. 2. Bei dieser sind im Schacht 8 zusätzlich Gas- oder Ölbrenner 13 vorgesehen, welche, über den Umfang verteilt, generell und lokal die Oberflächentemperatur des Stranges beeinflussen. Die Brenner können mit einer Reguliervorrichtung (nicht dargestellt) versehen werden, mittels welcher ein vorgeschriebenes Temperaturfeld des Stranges 4 erreicht und permanent gehalten werden kann. Dabei werden vorzugsweise die Flammengrößen reguliert.

An Stelle einer Gas- oder ölbeheizung kann eine elektrische Heizung, sei es als Widerstandsheizung oder als Induktionsheizung, vorgesehen werden.

In F i g. 4 ist ein Schaft 8 dargestellt, welcher mit in der Strangvorschubachse wirkenden Brennern 13 versehen ist.

Es ist ferner möglich, die erwähnten Methoden der Temperaturbeeinflussung miteinander zu kombinieren. Auch kann eine Beeinflussung stufenweise über die Strangachse erfolgen, so daß verschiedene Temperaturzonen entstehen. Eine Vorwärmung des Schachtes auf Betriebstemperatur vor Gießbeginn verbessert die Anfahrbedingungen wesentlich.

Um den Strang zu schützen, kann es vorteilhaft sein, im Schacht eine Schutzgasatmosphäre zu schaffen, z. B. mittels N₂ oder CO₂.

Claims (6)

Patentansprüche:

1. Stranggußanlage zum Gießen von einem oder mehreren Strängen, bei der der bzw. die ohne vorhergehende formgebende Verarbeitung in die Horizontalen bogenförmig umgelenkten Stränge vor Weiterverarbeitung einer Richtmaschine zum Geradebiegen zugeführt werden, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen Biegeeinrichtung (7) und Richtmaschine (9,10,11,12) dem Strang (4) bzw. den Strängen temperaturbeeinflussende Mittel zugeordnet sind.

2. Stranggußanlage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Temperaturbeeinflussung unter Schutzgasatmosphäre erfolgt.

3. Stranggußanlage nach den Ansprüchen 1 und 2 oder einem derselben, dadurch gekennzeichnet, daß der bzw. die Stränge durch einen vor der Richtmaschine angeordneten wärmeisolierenden Schacht (8) geführt sind.

4. Stranggußanlage nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Schacht (8) beheizbar ausgebildet ist.

5. Stranggußanlage nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß bei Gas- oder ölbeheizung Brenner (13) im Schacht (8) vorgesehen sind, die senkrecht oder annähernd tangential auf die Strangoberfläche gerichtet sind.

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6. Verfahren zum Betreiben der Stranggußanlage nach den Ansprüchen 1 bis 5 oder einem derselben, dadurch gekennzeichnet, daß die Beeinflussung der Temperatur des Gießgutes selektiv dermaßen erfolgt, daß die neutrale Verformungszone des Stranges im Biegesektor, deren Lage durch die temperaturabhängige Festigkeit der verschiedenen Schichten des Gießgutes bestimmt wird, ungefähr in der Symmetrieachse des Stranges liegt.

In Betracht gezogene Druckschriften:
Herrmann, Handbuch des Stranggießens, 1958, S. 450, 451, 688.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

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