DE10329030A1 - Optimizing the edge regions of extrusion surfaces in extrusion equipment useful in extrusion operations avoiding or greatly reducing the throwing out of casting powder - Google Patents

Abstract

Optimizing the edge regions of extrusion surfaces in extrusion equipment with blocks obtained with cast iron molds, billets, and slabs etc., especially of thin slabs, where the cast extrudate between the cast iron mold and the first extrusion roller pair or guide element is sprayed with a restricted amount of water. The amount of spray water used is zero to 50 liter/minute at a pressure of zero to a maximum of 2 bar.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Optimierung von Randbereichen der Strangoberflächen in Stranggießanlagen mit Kokille gegossener Blöcke, Billets Brammen oder dergleichen, insbesondere von Dünnbrammen.The invention relates to a method to optimize edge areas of the strand surfaces in continuous casting cast blocks, billets Slabs or the like, in particular thin slabs.

Auf den Strangoberflächen sind bspw. in Randbereichen der Dünnbrammen abwechselnd Abschnitte ohne bzw. abwechselnd mit relativ schwach bis stark ausgeprägten Oszillationsmarken vorhanden. Diese Oszillationsmarken sind im Randbereich des gewalzten Bandes als Schatten sichtbar und schränken dessen Verwendung ein. Solche Schatten haben üblicherweise eine Breite von bis 250 mm, ausgehend von der Bandkante.Are on the strand surfaces For example, in the edge areas of the thin slabs alternating sections without or alternating with relatively weak to strongly pronounced There are oscillation marks. These oscillation marks are in the marginal area of the rolled strip visible as a shadow and limit its use. Such shadows usually have a width of up to 250 mm, starting from the belt edge.

In der Gießpulver-/-granulatschicht ist ebenfalls abwechselnd im Randbereich des Gießformates kein oder ein abwechselnd schwacher bis starker Gießpulverauswurf zu beobachten. Es wird vermutet, dass zwischen der Stärke des Gießpulverauswurfs und dem Zustandekommen der Oszillationsmarken ein Zusammenhang besteht.In the casting powder - / - granulate layer is also alternately in the edge area of the casting format, no or one alternately weak to strong cast powder to observe. It is believed that between the strength of the Casting powder ejection and there is a connection between the formation of the oscillation marks.

Zur Zeit werden zwischen der Kokille und dem ersten Strangführungsrollenpaar bzw. dem Stützgitter (Spritzring) einer Stranggießanlage Spritzwassermengen breitenabhängig auf der Los- und Festseite von zusammen 120 l/min je Meter Gießbreite und mehr gefahren. Wassermengen von z. B. 280 l/min je Meter Gießbreite haben zu einem Gießpulverauswurf über die gesamte Gießbreite und zu einem deutlichen Abfall der abgeführten Wärmemenge in der Kokille geführt.Currently, between the mold and the first strand guide roller pair or the support grid (Splash ring) of a continuous caster Splash water quantities depending on the width on the loose and fixed side of a total of 120 l / min per meter of casting width and driven more. Amounts of water e.g. B. 280 l / min per meter of casting width have to cast a powder over the entire casting width and led to a significant drop in the amount of heat dissipated in the mold.

Das Dokument WO 02/060619 A1 beschreibt ein Strangführungssegment zum Führen und Kühlen des Gussstranges einer Stranggießanlage, umfassend eine mit Traversen und Führungsrollen zwischen Seitenwänden ausgebildete Rollenbrücke sowie eine Kühlmittelzuführung für die Sekundärkühlung des Gussstranges und die Rahmenkühlung, wobei diese mit einer Kühlmittelverteilung und an diese anschließbare Verteilerrohre, Spritzrohre und endseitige Spritzdüsen versehen sind. Hierfür wird bei dem Strangführungssegment vorgeschlagen, dass es wasserleitende Traversen mit Traversenbereichen besitzt, die durch vertikale Kammern derart gekoppelt sind, dass für den Mittenbereich entsprechend der geringsten Strangbreite bzw. für den ersten Außenbereich entsprechend der mittleren Strangbreite bzw. für den zweiten Außenbereich entsprechend der maximalen Strangbreite jeweils eine Kühlmittelzuführung vorgesehen ist. Ferner besteht die Kühlmittelzuführung für die Sekundärkühlung des Gussstranges und die Rahmenkühlung aus einer Wasserverteilung und an diese anschließbare Verteilerrohre, Spritzrohre und endseitigen Spritzdüsen.Document WO 02/060619 A1 describes a strand guide segment to guide and Cool of the cast strand of a continuous caster, comprising one with Trusses and leadership roles between side walls trained roller bridge and a coolant supply for the secondary cooling of the Cast strand and the frame cooling, being this with a coolant distribution and connectable to this Provide manifolds, spray pipes and spray nozzles at the end are. Therefor is in the strand guide segment suggested that it have water-conducting trusses with truss areas, which are coupled by vertical chambers in such a way that for the central area corresponding to the smallest strand width or for the first outside area corresponding to the average strand width or for the second outdoor area A coolant supply is provided in accordance with the maximum line width is. There is also the coolant supply for the secondary cooling of the Cast strand and the frame cooling from a water distribution and to this connectable distribution pipes, spray pipes and end spray nozzles.

Die Bauart ist übersichtlich, kompakt und auf jede Strangbreite optimal durch Zu- und Abschalten entsprechender Druckwasserzuführungen an die jeweils aktuelle Strangbreite anpassbar.The design is clear, compact and on every Optimal strand width through feed and Switch off the corresponding pressurized water supply to the current one String width adjustable.

Das Dokument DE 24 01 263 A1 offenbart ein Kühlsystem für die Sekundärkühlstrecke einer Stranggießanlage. Das Kühlsystem für die Sekundärkühlstrecke, bei dem der Strang mittels Spritzwasser gekühlt wird besteht darin, dass seine Randbereiche weniger gekühlt werden als die übrigen Bereiche, was dadurch erreicht wird, dass die Spritzbreite der auf die Strangoberfläche auftretenden Strahlen durch verstellbare Abdeckungen zwischen den Spritzdüsen und dem Strang einstellbar ist.The document DE 24 01 263 A1 discloses a cooling system for the secondary cooling section of a continuous caster. The cooling system for the secondary cooling section, in which the strand is cooled by means of spray water, consists in that its edge regions are cooled less than the other regions, which is achieved in that the spray width of the jets occurring on the strand surface by means of adjustable covers between the spray nozzles and the Strand is adjustable.

Bei dieser Anordnung können die Abdeckungen in Form von Blenden in Düsennähe angeordnet sein.With this arrangement, the Covers in the form of panels can be arranged near the nozzle.

Das Dokument JP 022 906 56 A offenbart Mittel zur Kontrolle der Eindringquanität von Gießpulver bei der Produktion eines Gussstranges sowie zum Erreichen einer exzellenten Oberflächencharakteristik durch eine Distanz zwischen der Kokille und der erstarrten Schale des Gussstückes entsprechend dem zu gießenden Material.The document JP 022 906 56 A discloses means for controlling the quantity of penetration of casting powder in the production of a cast strand and for achieving an excellent surface characteristic by a distance between the mold and the solidified shell of the casting according to the material to be cast.

Die vertikale Oszillation wird periodisch auf eine Kokille mit einer Breit- und Schmalseite übertragen. Mittels Druck von Hydraulikzylindern zum Festklemmen der Schmalseite der Kokille mit Hilfe eines Hydraulikmotors wird die Klemmkraft von oberen und unteren Klemmmitteln verstärkt oder verringert, um die Eindringmenge des Gießpulvers zwischen Kokille und erstarrter Schale des Gussstranges zu regeln.The vertical oscillation becomes periodic transferred to a mold with a wide and narrow side. By means of pressure from hydraulic cylinders for clamping the narrow side the mold with the help of a hydraulic motor is the clamping force of upper and lower clamping means increased or decreased to the Powder penetration rate between the mold and the solidified shell of the cast strand.

Mit Hilfe dieser Methode wird die Entstehung eines Durchbruchs vermindert und eine Reduktion von Oszillationsmarken mit dem Ergebnis einer besseren Oberflächencharakteristik des Gussstranges erreicht.With the help of this method the Development of a breakthrough is reduced and a reduction of oscillation marks achieved with the result of a better surface characteristic of the cast strand.

Das Dokument JP 612 459 49 A offenbart ein Verfahren zum Eliminieren der variablen Faktoren von schädlichen Einflüssen auf die Qualität eines Stranggussproduktes durch Aufrechterhaltung der Temperatur einer Schmelze im Kontakt mit den inneren Seitenwänden einer Kokille, insbesondere in einer Meniskus-Position im Bereich des Erstarrungspunktes der Schmelze oder oberhalb desselben. Die Schmelze wird von einem Trichter über ein Tauchrohr in die Kokille aufgegeben. Die Schmelze wird bei einer Temperatur entsprechend dem Erstarrungspunkt des Metalles oder oberhalb desselben durch Wärmeerzeugung eines Induktors im oberen Bereich der Kokille aufrechterhalten, so dass eine vollständig geschmolzene Metallschicht gebildet wird. Diese wird sodann zur Erstarrung mittels Kühlwasserrohren im anschließenden Bereich der Kokille gekühlt, und zwar bis zur voll ständigen Durcherstarrung. Danach wird der Gussstrang in einer Kühlsprühzone weiter abgekühlt und durch Klemmrollen aus der Gussform abgezogen.The document JP 612 459 49 A discloses a method for eliminating the variable factors of deleterious influences on the quality of a continuous cast product by maintaining the temperature of a melt in contact with the inner side walls of a mold, in particular in a meniscus position in the area of the solidification point of the melt or above it. The melt is fed into the mold from a funnel via an immersion tube. The melt is maintained at a temperature corresponding to or above the solidification point of the metal by generating heat from an inductor in the upper region of the mold, so that a completely molten metal layer is formed. This is then cooled for solidification by means of cooling water pipes in the subsequent area of the mold, to the point of complete solidification. The cast strand is then cooled further in a cooling spray zone and pulled out of the mold by pinch rollers.

Der erzeugte Gussstrang ist frei von Oszillationsmarken und enthält keine nichtmetallischen Einschlüsse unterhalb der Oberfläche der Gusshaut des erzeugten Stranges.The cast strand produced is free of oscillation marks and contains no non-metallic inclusions below the surface of the cast skin generated strand.

Das Dokument BE 893 777 A offenbart ein Verfahren, bei welchem in einem Stranggussprozess, insbesondere für Stahl, die Wand des oberen Bereiches einer Kokille im Bereich der Nitration bei der Metallerstarrung mit geringerer Kühlintensität gekühlt wird, als der untere Bereich der Kokille.The document BE 893 777 A discloses a method in which, in a continuous casting process, in particular for steel, the wall of the upper region of a mold is cooled in the area of nitration during metal solidification with a lower cooling intensity than the lower region of the mold.

Die unterschiedliche Kühlung kann erreicht werden durch zwei separate Wasserkühlungs-Kreisläufe, ggf. durch Zufuhr von Kühlmittel mit unterschiedlicher thermaler Leitfähigkeit, durch Erhöhen der Dicke einer Gießpulverschicht oder Materialabdeckung an den Ecken der Kokille, durch Aufheizen des oberen Bereichs der Kokille oder durch Verwendung von Einlagen mit geringerer thermischer Leitfähigkeit als Kupfer im oberen Bereich der Kokille.The different cooling can can be achieved by two separate water cooling circuits, if necessary by supplying coolant with different thermal conductivity, by increasing the Thickness of a layer of mold powder or material cover at the corners of the mold, by heating the upper area of the mold or by using inserts with lower thermal conductivity as copper in the upper part of the mold.

Die unterschiedliche Kühlwirkung reduziert die Tendenz zur Ausbildung von Oszillationsmarken bei dem Gussstrang.The different cooling effect reduces the tendency to form oscillation marks the cast strand.

Ausgehend vom vorgenannten Stand der Technik liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, den Gießpulverauswurf zu vermeiden bzw. stark zu reduzieren, um damit die Oszillationsmarken zu vermeiden, die ansonsten im Randbereich des gewalzten Bandes als Schatten sichtbar wären.Based on the aforementioned status The technology of the invention is based on the object, the casting powder ejection to avoid or greatly reduce, so that the oscillation marks to avoid the otherwise in the edge area of the rolled strip as shadows would be visible.

Dies wird bei einem Verfahren zur Optimierung von Randbereichen der Strangoberflächen von in Stranggießanlagen mit Kokillen gegossener Blöcke, Billets, Brammen oder dergleichen, insbesondere von Dünnbrammen, mit der Erfindung dadurch erreicht, dass der gegossene Strang zwischen Kokillenaustritt und dem ersten Strangführungsrollenpaar bzw. dem Führungsgitter mit einer vergleichsweise geringen Spritzwassermenge je Meter Gießbreite beaufschlagt wird.This is used in a process for Optimization of edge areas of the strand surfaces of in continuous casting plants with ingot molds, Billets, slabs or the like, in particular thin slabs, achieved with the invention in that the cast strand between Mold exit and the first strand guide roller pair or the guide grid with a comparatively small amount of spray water per meter of casting width is applied.

Um dies zu erreichen kann beispielsweise von der Maßnahme Gebrauch gemacht sein, die Spritzwassermengen im Spritzring vorzugsweise abzuschalten oder zumindest deutlich unterhalb der aktuellen Spritzwassermengen zu reduzieren, um ein Aufsteigen von Wasserdampf zwischen Kokilleninnenwand und Strang im Randbereich des Gießformates zu vermeiden, was zu Auswürfen von Gießpulver führen kann.To achieve this, for example, from the measure Be made use of, preferably the spray water in the splash ring switch off or at least well below the current spray water quantities to reduce the rise of water vapor between the inner wall of the mold and strand in the edge area of the casting format to avoid what to expectorations of mold powder to lead can.

Durch aufsteigenden Wasserdampf zwischen Kokilleninnenwand und dem Strang wird der Wärmeübergang zumindest im Randbereich der Kokille reduziert. Eine ungleichmäßige Wärmestromdichte über die Kokillenbreite wirkt sich dabei nachteilig auf die Oberflächenqualität aus.By rising water vapor between The inner wall of the mold and the strand are heat transfer, at least in the edge area the mold is reduced. An uneven heat flow density across the The mold width has a negative impact on the surface quality.

Mit der Erfindung werden diese Nachteile signifikant vermindert.With the invention, these disadvantages become significantly decreased.

Weitere Ausgestaltungen des Verfahrens nach der Erfindung sind in Unteransprüchen vorgesehen.Further refinements of the method according to of the invention are in subclaims intended.

Dabei kann beispielsweise die Spritzwassermenge zwischen 0 und max. 50 l/min je Meter Gießbreite betragen.For example, the amount of water spray between 0 and max. 50 l / min per meter of casting width.

Hierfür kann weiter vorgesehen sein, dass der Spritzwasserdruck zwischen 0 und max. 2 bar liegt.For this it can further be provided that the spray water pressure between 0 and max. 2 bar.

Und schließlich kann von der Maßnahme Gebrauch gemacht sein, dass der gegossene Strang unterhalb des Kokillenaustritts bereichsweise trocken, d. h. ohne Spritzwasser gefahren wird.And finally, the measure can be used be made that the cast strand below the mold outlet areas dry, d. H. is driven without splashing water.

Das Verfahren nach der Erfindung ist unkompliziert und effizient und es löst in optimaler Weise die eingangs gestellte Erfindungsaufgabe.The method according to the invention is uncomplicated and efficient and it solves the problem in an optimal way posed invention task.

Claims (5)

Verfahren zur Optimierung von Randbereichen der Strangoberflächen in Stranggießanlagen mit Kokille gegossener Blöcke, Billets, Brammen oder dergleichen, insbesondere von Dünnbrammen, dadurch gekennzeichnet, dass der gegossene Strang zwischen Kokillenaustritt und dem ersten Strangführungsrollenpaar bzw. dem Führungsgitter mit einer vergleichsweise geringeren Spritzwassermenge (l/min je Meter Gießbreite) beaufschlagt wird.Method for optimizing edge areas of the strand surfaces in continuous casting plants with ingot cast blocks, billets, slabs or the like, in particular thin slabs, characterized in that the cast strand between the die outlet and the first strand guide roller pair or the guide grille with a comparatively smaller amount of spray water (l / min per meter of casting width). Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Spritzwassermenge zwischen Null und max. 50 l/min je Meter Gießbreite beträgt.A method according to claim 1, characterized in that the spray water volume between zero and max. 50 l / min per meter casting width is. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Spritzwasserdruck zwischen Null und max. 2 bar liegt.A method according to claim 1 or 2, characterized in that that the spray water pressure between zero and max. 2 bar. Verfahren nach Anspruch 1, 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass der gegossene Strang unterhalb des Kokillenaustritts bereichsweise trocken d.h. ohne Spritzwasser gefahren wird.Method according to claim 1, 2 or 3, characterized in that that the cast strand is below the mold outlet in some areas dry i.e. is driven without splashing water. Verfahren nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Spritzwassermengen im Spritzring abgeschaltet oder zumindest deutlich unterhalb der aktuellen Spritzwassermengen reduziert werden.Method according to one or more of claims 1 to 4, characterized in that the spray water in the splash ring switched off or at least significantly below the current spray water quantities be reduced.