DE1458154A1 - Method for straightening an arched strand in a steel continuous casting plant - Google Patents

Description

Patentanwalt·Patent attorney Dipl.-ing.W.Meissner -Dipl.-Ing.W. Meissner -

Dipi.-Ing. H. Tischer
1 Berlin 35 (Grunewald) Herberts». 22 Tel.8877237 19.9.1968 Dipi.-Ing. H. Tischer
1 Berlin 35 (Grunewald) Herberts ». 22 Tel. 8877237 September 19, 1968

Fall 1727 Mannesmann Aktiengesellschaft, DüsseldorfCase 1727 Mannesmann Aktiengesellschaft, Düsseldorf

Verfahren zum Richten eines Bogenstranges in einer StahlstranggiessanlageMethod for straightening an arched strand in a steel continuous casting plant

Beim Stranggiessen von Stahl unter Führung des Stranges nach Austritt aus der Kokille auf einer kreisbogenförmigen Bahn erfolgt der Strangrichtprozess nur an der Stelle des Einlaufens des Kreisbogenstranges in die Horizontale, wobei erfahrungsgemäss ein Verformungsgrenzwert nicht überschritten werden darf. Nach einem nicht zum Stande der (Technik gehörenden Vorschlag kann es zwecks Verminderung der Bauhöhe von Bogenstranggiessanlagen zweckmässig sein, die Richtverformung nicht allein auf den obengenannten Punkt zu beschränken, sondern dazu überzugehen, diese starke Einzelverformung in mehrere schwächere Teilverformungen - mehr oder weniger weitgehend über die ganze Strangerstarrungsstrecke verteilt - aufzulösen und hierdurch eine entsprechende Erniedrigung der Anlagenbauhöhe zu erzielen.When steel is continuously cast, the strand is guided on an arc-shaped path after it emerges from the mold The strand straightening process only takes place at the point where the circular arc strand enters the horizontal, although experience has shown that a deformation limit value must not be exceeded. According to a proposal that does not belong to the state of the art For the purpose of reducing the overall height of bow continuous casting systems, it may be expedient not to solely focus on the directional deformation to limit the above point, but to go over to this strong individual deformation in several weaker partial deformations - more or less largely distributed over the entire strand solidification section - to dissolve and thereby to achieve a corresponding reduction in the overall height of the system.

Es können so vom Kreisbogen abweichende Kurvenbögen ovaler bzw. ellipsenähnlicher Form erhalten werden. Beim stufenweisen Abbiegen des Stranges aus der Vertikalen erhält man bekannterweise vom Kreisbogen abweichende Kurvenbögen, die mehr oder weniger weitgehend einer Parabel oder Hyperbel entsprechen.Curve arcs of oval or ellipse-like shape which deviate from the circular arc can thus be obtained. When turning gradually of the line from the vertical, it is known that curved arcs differing from the circular arc are obtained that are more or less largely correspond to a parabola or hyperbola.

Wie solche unter mehreren Teil-Deformationen während und nach der Erstarrung ablaufende Strangverformungen - unter jeglicher Vermeidung von Qaalitätsschäden - erfindungsgemäss zu bemessen sind, soll das nachfolgend beschriebene Verfahren zur Auslegung von Bogenstranggiessanlagen darstellen.Like those strand deformations taking place under several partial deformations during and after solidification - under any Avoidance of quality damage - to be measured according to the invention are, is intended to represent the method described below for the design of continuous sheet casters.

909803/0889 .2-909803/0889 .2-

Bei Bogengießmaschinen mit vom Kreisbogen abweichender Strangführung sind bei einer materialgerechten Auslegung des sich aus einzelnen Kreisbogensegmenten zusammensetzenden Kurvenbogens des Stranges u.a. nachfolgende Größen zu beachten:In the case of arch casting machines with strand guidance deviating from the circular arc are with a material-appropriate design of the one composed of individual circular arc segments Curve of the line, the following sizes, among others, must be observed:

1) die Bogenlänge B der einzelnen Kreisbogensegmente,1) the arc length B of the individual circular arc segments,

2) der Bogenwinkel <x » " » π _f . 2) the arc angle <x »" »π _f .

3) der Bogenradius R " » » » ,3) the arc radius R "» »»,

4) die Stang-Einzeldeformation Δ y beim Übergang von einem Kreisbogensegment zum nachfolgenden bzw. die hierbei jeweils-auftretende Längenänderung der Außenfasern des Stranges bezogen auf dessen Neutralfaser (im wesentlichen verformungsfreie Mittelfaser des Stranges) und damit Hand in Hand4) the individual strand deformation Δ y at the transition from one circular arc segment to the next or the change in length of the outer fibers of the strand that occurs in each case relative to its neutral fiber (essentially deformation-free central fiber of the strand) and thus hand in hand

5) die Stangdicke D5) the rod thickness D

Die genannten und nachfolgend aufgeführten Größen findet man in der anliegenden Skizze eines Ovalbogen-Beispiels eingezeichneteThe sizes mentioned and listed below can be found in in the attached sketch of an oval arch example

Stellt ~R_Tt (in Metern) den jeweiligen auf die Strang-Neutralfaser ^ψ ' N Radius einzelner Kreisbogensegmente B der, aus denen sich ein mehrstufiger Strangkurvenbogen (im gewählten Beispiel einem Ovalbogen entsprechend) zusammensetzt, und bedeutet D (in Metern) die Strangdicke und f einen Radiusfaktor, dann gilt die Beziehung:~ R _T t (in meters) represents the respective ^{radius of individual circular arc segments B on the strand neutral fiber ψ} ' N, from which a multi-level strand curve arc (in the selected example corresponding to an oval arc) is composed, and D (in meters) means the strand thickness and f is a radius factor, then the relation applies:

% = f . "D 1/a)% = f. "D 1 / a)

d.h., der Bogenradius ist gleich dem f-£achen des Strangdurchmesserso Bach neuesten Erkenntnissen ist für 'f ein Wert > 12,5 anzusetzen.that is, the arc radius is equal to the area of the strand diameter. According to the latest findings, a value > 12.5 is to be set for 'f.

Ist -^y (in fo) die .^aterialdeformation der ■ Strangaußenfasern, die bezogenenIs - ^ y (in fo) the. ^ Aterialdeformation of the ■ strand outer fibers, the related

909803/08 8 9909803/08 8 9

bei. mehrstufigen Strangrichtoperationen mit flüssigem Kern 3 e S tu" f e max. noch zulässig ist (oder die - ohne eine Maximalverformung darzustellen - lediglich so gewählt wird),at. multi-stage strand straightening operations with a liquid core 3 e level max. Is still permissible (or the - without to represent a maximum deformation - just chosen that way will),

oder stellt - mit anderen Worten - Ά y die Längenänderung der Strangaußenfasern gegenüber der Ueutralfaser dar beim Übergang von einem Kreisbogensegment B in das nachfolgende, dann gilt die Beziehung:or represents - in other words - Ά y the change in length of the strand outer fibers compared to the primary fiber at the transition from one circular arc segment B to the next, then the following applies:

2/a) oder f =^p- 2/b)2 / a) or f = ^ p- 2 / b)

Aus den Gleichungen 1/a und 2/b ergibt sich die Gleichung:The equation results from equations 1 / a and 2 / b:

ρ -50 ο Ρ 1/b)ρ -50 ο Ρ 1 / b)

N JyN Jy

Stellt weiterhinZ/tfy.. ^. die Summe gleicher Strangaußenfaserdeformationen der 1c bis x-ten Einzelverformung ^y dar, dann ist:Keeps Z / tfy .. ^. represents the sum of equal outer strand deformations of the 1 c to x-th individual deformation ^ y, then:

1 bis χ " ' ^{c D} * 1 to χ "' ^{c D} *

(Es kann sich natürlich eine Strang-Gesamtverformung nicht nur aus gleich großen,'sondern aus ν e rschieden großen Einzeldeformationen auch zusammensetzen. )(Of course, an overall deformation of the strand can result not only from the same size, but also from ν also assemble large individual deformations. )

Aus den Gleichungen 1/b) und 3) ergibt sich die Gleichung:The equation results from equations 1 / b) and 3):

\ ⁼ ΣΔ ι_{Λ bi8 x} 4 ) \ ⁼ ΣΔ ι _{Λ bi8 x} 4)

Sie ermöglicht die Berechnung des zum jeweiligen Kreisbogensegment B gehörenden Radius R_w , der der x-tenIt enables the calculation of the radius R _w belonging to the respective circular arc segment B, that of the xth

K58154K58154

Verformungsstufe entspricht.Corresponds to deformation level.

^AlsoSo \ =ΊΓΤΓ\ = ΊΓΤΓ

- 50 . P ■ - 50. P ■

"^y₁ +^y₂ V2)"^ y ₁ + ^ y ₂ V2)

τ? = 50 c J τ? = 50 c J

3%3%

<d y₁ +ζί y₂ <dy ₁ + ζί y ₂

50 ο D50 ο D

Gemäß dem reihenfolgengerechten Vorgehen nach den Formeln 4/i) bis 4/x) werden Strangkurvenbögen etwa elliptischer Borm - von der Geraden ausgehend - mit laufend zunehmender Krümmung aufgebaute Bei anschließend dann wieder abnehmender Krümmung - mit Rückkehr in die Gerade -, wobei das Ganze in etwa einer Parabel entspricht, verfährt man analog» jedoch unter umgekehrten Abbau des Kenners in der Formel 4) durch stufenweises r/egnehmen einzelner Δ y-Summanden. According to the sequence-correct procedure according to the formulas 4 / i) to 4 / x), string curve arcs are approximately elliptical in shape - starting from the straight line - with continuously increasing curvature corresponds approximately to a parabola, but the procedure is analogous to "at reverse breakdown of the connoisseur in formula 4) by gradually r / egnehmen individual Δ y-summands.

Die einzelnen Kreisbogensegmentlängen B (in Metern) können (müssen jedoch nicht) jeweils gleich groß gewählt werden» The individual circular arc segment lengths B (in meters) can (do not have to) be chosen to be the same size »

Ist a der Abstand der Stützkäfig-Rollen (in Metern), dann. empfehlen sich Kreisbogensegmentlängen B (in Metern):If a is the distance between the support cage rollers (in meters), then. We recommend circular arc segment lengths B (in meters):

₌ 3 ο a > ₌ 3 ο a>

B 5 )B 5)

= 2 . D= 2. D.

Hat man die Kreisbogensegmentlängen B entsprechend der Gleichung 5) gewählt und die dazugehörigen Ereisbogensegmentradien R^. gemäß den Gleichungen 4-/1) bis 4/x) berechnet, dann kann man die einzelnen Segmentbogenwinkel cC ermitteln« If you have chosen the circular arc segment lengths B according to equation 5) and the associated circular arc segment radii R ^. calculated according to equations 4- / 1) to 4 / x), then the individual segment arc angles cC can be determined «

*■*. Λ Λ Λ Λ VN / y·*. jMl λ A* ■ *. Λ Λ Λ Λ VN / y · *. jMl λ A

Ist CX (in °) der Winkel, der zu dem jeweiligen Kreisbogensegment B mit dem Radius 'ILr gehört, dann gilt die Beziehung;If CX (in °) is the angle that belongs to the respective circular arc segment B with the radius' ILr, then the relationship applies;

or ._ 180 .B 6 ) or ._ 180 .B 6)

180 . B,180. B,

Wird ein Bogenstrang in einem Gesamtwinkel Z - entsprechend 90° oder auch einem anderen Winkel umgeführt, dann muß die Summe der einzelnen KreisbogensegmentwiiikeiqC. natürlich diesem Gesamtwinkel Z entsprechen» Becomes a bow strand at a total angle Z - converted according to 90 ° or another angle, then the sum of the individual circular arc segments must be wiiikeiqC. naturally correspond to this total angle Z »

Ist die ilesantlänge des Strangkurvenbogens -. bzw_o die Sunme der einzelnen KreisbogensegmenteΣΈ>. , . (in Metern) - kleiner als die Strangerstarrungsstrecke E (B^E), dann muß die Restlänge der Erstarrungsstrecke entweder in einer ungeteilten oder in einer durch den 'Kurvenbogen unterbrochenen Geraden G untergebracht werden, wobei diese Gerade oder Teillängen derselben in der Vertikalen, in der Horizontalen oder auch in beliebigen V/inkeln zur Horizontalen zu liegen kommen können«Is the ilesant length of the branch curve arc -. or _o the sum of the individual arc segments ΣΈ>. , . (in meters) - smaller than the strand solidification section E (B ^ E), then the remaining length of the solidification section must be accommodated either in an undivided straight line G or in a straight line G interrupted by the curve arc, this straight line or partial lengths of the same in the vertical, in the horizontal or can come to lie in any angle to the horizontal «

biabia

OC- - 180 ο B₉ 6/2) OC- - 180 ο B ₉ 6/2)

² ~ ^ ^Έ1 ² ~ ^ ^Έ 1

CK_x = 180 ₀ · B_v uswo 6/x) CK _x = 180 ₀ B _v uswo 6 / x)

8 )8th )

BAD ORIGINAL 9 09803/08 8 9BAD ORIGINAL 9 09803/08 8 9

-Patentanspruch--Patent claim-

Claims (1)

Patentanspruch.Claim. Verfahren zum Richten eines aus einer bogenförmigen Kokille austretenden Stranges mit den in der Richtstrecke liegenden, zum größten Teil noch flüssigen Kern, wobei der Strang auf einer vom Kreisbogen abweichenden, aus einzelnen Kreisbogensegmenten zusammengesetzten Kurvenbahn abgesenkt wird,Method for straightening a strand emerging from an arcuate mold with the strand in the straightening section lying, for the most part still liquid core, whereby the strand on a deviating from the circular arc, curved path composed of individual circular arc segments is lowered, dadurch gekennzeichnet,characterized, daß die Übergänge von Kreisbogensegment zu Kreisbogensegment derart gestuft werden, daß die hierbei auftretenden Strangdeformationen bzw. Längenänderungen der Strangaußenfasern gegenüber der Neutralfaser gleich einem stahlsortenabhängigen Grenzwert bis zu ca. 4 % gehalten werden, indem bei einem Strang mit der Dicke D £mj und einer kritischen Strangaußenfaserdeformation Δ j i%] der jeweilige Radius R₁₁ £m] eines jeglichen Kreisbogensegments, aus denen sich die Strangkurvenbahn zusammensetzt, entsprechend der Gleichungthat the transitions are stepped circular arc segment to the circular arc segment such that the strand deformations or changes in length occurring here are kept the strand outer fibers from the neutral fiber equal to a steel grades dependent limit value up to about 4% by critical in one strand of thickness D £ mj and Outer strand fiber deformation Δ ji%] the respective radius R ₁₁ £ m] of any circular arc segment from which the strand curve path is composed, according to the equation ■ 50 . D ■ 50. D. bis χto χ dimensioniert wird.is dimensioned. Die Patentanwälte Dipl.-lng.W.Meissner The patent attorneys Dipl.-Ing. W. Meissner Π='--.'.J.-'.-: H. "FischerΠ = '- -.'. J.-'.-: H. "Fischer 90 9803/08 8990 9803/08 89