DE19852275C2 - Anlage und Verfahren zum Bandgießen - Google Patents
Anlage und Verfahren zum BandgießenInfo
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Description
Die Erfindung betrifft eine Anlage zum Bandgießen, umfassend ein Zuführsystem
zum Aufbringen von flüssigem Metall, insbesondere einer Stahlschmelze, auf ein
um Umlenkrollen laufendes Transportband, Gießformteile zur Formgebung der
Bandschmalseiten, ein dem Transportband nachgeordnetes Walzgerüst sowie
Kühleinrichtungen. Die Erfindung betrifft auch ein Verfahren zum Gießen eines
Bandes mit der genannten Anlage.
Neben der konventionellen Herstellung von Stahlband ausgehend von einer
Bramme der Abmessung 150-300 × 300-2.600 mm in einer Warmbreitband
walzanlage ist im letzten Jahrzehnt zusätzlich das Dünnbrammengießen getreten,
bei dem Dünnbrammen der Abmessung 40-50 × 800-1.600 mm direkt zu Bän
dern gewalzt werden.
Bei der Tendenz, das zu walzende Gut stetig flacher zu gießen, ist das (Vor)-
Bandgießverfahren oder Direct-Strip-Casting (DSC) sowie das Bandgießen mit
einem Twin Roller bekannt geworden. Bei dem Twin-Roller-Verfahren wird der
flüssige Stahl zwischen zwei Rollen, die die Kokille bilden, eingebracht und senk
recht unterhalb der Rollen ausgebracht.
Aus der nicht gattungsgemäßen DE 41 36 542 A1 ist eine Vorrichtung zum Band
gießen von Metall zwischen zwei um Rollen laufende Bänder bekannt. Die zwei
gegenläufig sich bewegenden Bänder bilden den Gießspalt bzw. das Gießformat
für die Ober- und Unterseite des Bandes. Zudem wird das Gießformat definiert
durch ein Paar Sperrblöcke aus Segmenten, die auf den entgegengesetzten Au
ßenkanten der Endlosbänder angeordnet sind.
Die einzelnen Segmente der Sperrblöcke greifen nicht ineinander.
Die DE 24 45 912 C2 betrifft eine Vorrichtung zum Führen der Seitendämme in
einer Stranggießmaschine mit zwei umlaufenden Gießbändern.
Jeder Seitendamm besteht aus einem endlos umlaufenden flexiblen Metallband,
auf das mit einem dem Metallband entsprechenden Schlitz versehen, nicht mitein
ander verbundene Dammblöcke aneinanderliegend aufgereiht sind. Die Damm
blöcke können auf der endlosen Metallbandschleife gleiten. Das Rücktrum jedes
Seitendamms wird durch eine Ablenkvorrichtung derart beeinflusst, dass es in
entsprechendem Abstand vom unteren Gießrand geführt wird.
Hierdurch reichen die Dammblöcke in der Gießzone eng aneinander; die Damm
blöcke greifen aber nicht ineinander.
Beim Direct-Strip-Casting wird flüssiger Stahl durch ein Zuführsystem mit entspre
chend ausgebildeter Düse auf ein umlaufendes, von unten mit Wasser gekühltes
Transportband aufgegeben. Angetrieben und geführt wird das Transportband
durch zwei Umlenkrollen. Die auf das Transportband aufgebrachte Schmelze er
starrt noch im Bereich der Primärkühlung vollständig. Nach der Erstarrung läuft
das Band zum Inline-Walzen in Walzgerüste ein. Nach dem Inline-Walzen und der
nachgeschalteten Tertiärkühlung wird gehaspelt.
Die Gießform setzt sich in einem derartigen Verfahren aus dem Transportband
und für die Formgebung der Bandschmalseiten aus fest installierten Kokillenflä
chen zusammen. Während das Transportband abläuft, sind beiden Kokillenflächen
für die Bandschmalseiten starr und erstrecken sich längs des Transportbandes.
Diese Konstruktion bedingt zum einen einen hohen Verschleiß der Kokillenflä
chen, zum anderen weist das Gießprodukt rauhe und mit Rissen versehene Band
kanten auf.
Dies macht einerseits die Besäumung des gegossenen Bandes notwendig und
bedeutet einen Ausbringverlust von 5-10%. Andererseits müssen die Kokillenflä
chen häufig ersetzt werden, was die Betriebskosten erhöht.
Ausgehend von diesem Stand der Technik liegt der Erfindung die Aufgabe zu
grunde, bekannte Bandgießanlagen weiterzubilden, wobei die Kantenqualität der
Bänder gesteigert werden soll bei gleichzeitiger Verschleißminderung der Kokil
lenteile.
Diese Aufgabe wird mittels der Anlage mit den Merkmalen des Anspruchs 1 sowie
nach dem Verfahren mit den Merkmalen des Anspruchs 9 gelöst. Vorteilhafte
Ausführungsformen sind in den Unteransprüchen offenbart.
Grundgedanke der Erfindung ist es, daß die Mittel zur Formgebung der Band
schmalseiten mit dem Transportband mitlaufen und nicht mehr starr seitlich ober
halb des Transportbandes angeordnet sind. Die Formgebungsmittel für die Band
schmalseiten sind als zwei Endlosgießformen ausgebildet, die ebenfalls um die
Umlenkrollen rotieren und die in ihrem Abstand zueinander zur Einstellung der
gewünschten Gießformbreite veränderlich sind. Weil die beiden Endlosgießformen
mit dem Transportband mitlaufen, werden die Kantenbereiche des Bandes im
noch nicht erstarrten Bereich und während des Erstarrungsprozesses unterstützt,
was zu einer fehlerfreien Bandkante des Gießproduktes führt. Ebenfalls können
die Standzeiten der Kokillenflächen für die Schmalseiten des Bandes erhöht wer
den. Dies wirkt sich vorteilhaft auf eine Senkung der Betriebskosten aus.
Die Endlosgießformen setzen sich aus einzelnen Segmenten zusammen, um so
mit eine Umlenkung der Endlosgießform um die Umlenkrollen zu erleichtern und
Schädigungen durch Zugbeanspruchung zu vermeiden.
Die einzelnen Segmente sind in einer bevorzugten Ausführungsform mit dem
Transportband verbunden. Es sind mechanische Verbindungen oder Verbindun
gen unter Ausnutzung von Magnetkraft denkbar, wobei sich die Verbindungen
dem Krümmungsradius der Transportwalzen anpassen können, ohne überdehnt
zu werden.
Erfindungsgemäß wird vorgeschlagen, daß die einzelnen Segmente zur Abdich
tung gegenüber der erstarrenden Schmelze ineinandergreifen. Dies wird in einer
ersten Ausführungsform mittels Überlappungsmitteln erreicht, die jedes Segment
aufweist. In einer zweiten Ausführungsform sind die jeweiligen Segmente entspre
chend einer Nut-Feder-Verbindung mit ihrem benachbarten Segment ausgebildet.
Vorteilhafterweise ist neben der Primärkühlung in Form einer Spritzvorrichtung
eine weitere Vorrichtung vorgesehen zur Kühlung des rücklaufenden Transport
bandes einschließlich der mitlaufenden Segmentbänder.
Vorzugsweise bestehen die erfindungsgemäß mitlaufenden Segmentbänder aus
metallischen Materialien mit hoher Wärmeleitfähigkeit, wie Kupfer.
Mit dem erfindungsgemäßen Verfahren ist es möglich, Bänder mit einer Breite von
300 und 3.500 mm zu gießen bei einer Gießgeschwindigkeit bis zu 100 m/min be
trägt und einer Enddicke der Bänder von 3 bis 20 mm.
Weitere Einzelheiten und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus den Ansprüchen
und der nachfolgenden Beschreibung. Hierbei zeigen
Fig. 1 eine schematische Seitenansicht einer Anlage zum Bandgießen
mit erfindungsgemäßen Formgebungsmitteln für die Bandschmal
seiten;
Fig. 2 eine schematische Draufsicht der Anlage nach Fig. 1;
Fig. 3 die Schnittansicht A-A' der Fig. 2 nach einer ersten Ausfüh
rungsform des Segmentbandes;
Fig. 4 die Schnittansicht A-A' der Fig. 2 nach einer zweiten Ausfüh
rungsform des Segmentbandes;
Fig. 5 die Ausschnittansicht B der Fig. 2 nach der ersten Ausführungs
form des Segmentbandes;
Fig. 6 die Ausschnittansicht B der Fig. 2 nach der zweiten Ausfüh
rungsform des Segmentbandes.
Fig. 7 eine schematische Seitenansicht einer Anlage zum Bandgießen
mit Formgebungsmitteln für die Bandschmalseiten nach dem
Stand der Technik;
Fig. 8 eine schematische Draufsicht der Anlage nach Fig. 7.
Eine Bandgießanlage oder Anlage zum Direct-Strip-Casting setzt sich im wesentli
chen aus einem Zuführsystem 1 für flüssigen Stahl 10, einem endlosen Transport
band 2 mit Primärkühleinrichtung 3 sowie einer sich anschließenden Zone zur Se
kundärkühlung 4 des Bandes oder Strips 5 von bestimmter Dicke, einer Inline-
Walzeinrichtung 6, die aus einem Warmwalzwerk mit mindestes einem Gerüst be
steht, sowie einer Zone zur Tertiärkühlung 7 mit nachfolgender Haspeleinrichtung
8 zusammen (vgl. Fig. 7 und 8). In diesem Zusammenhang wird das Transportband
2 auch als Wanderkokille bezeichnet. Das Zuführsystem 1 wird mittels
einer Gießpfanne 9 gespeist.
Nach den Fig. 1 und 2 wird mittels des Zuführsystems 1 über eine entspre
chend geometrisch geformte Düse 11 Schmelze 10 entsprechend der Breite des
gewünschten Gießproduktes auf das umlaufende Transportband 2 gegeben. An
getrieben und geführt wird das Transportband 2 durch zwei Umlenkrollen 12. Die
auf das Transportband aufgebrachte Schmelze erstarrt noch im Bereich der Pri
märkühlung 3 vollständig. Der Abstand der beiden Umlenkrollen 12 entspricht da
her der Kokillenlänge, in Fig. 2 mit C gekennzeichnet.
Erfindungsgemäß sind an beiden Seiten des Transportbandes 2 mitlaufende
Endlosgießformen 13 als Formgebungsmittel für die Bandschmalseiten vorgese
hen, wobei der Abstand der beiden Endlosgießformen 13 voneinander entspre
chend der gewünschten Breite des Gießproduktes eingestellt werden kann. Die
Endlosgießformen 13 dienen als Begrenzungsfläche in Breitenrichtung. Sie setzen
sich in einer bevorzugten Ausführungsform aus einer Vielzahl von einzelnen Seg
menten 14 zusammen, die einzeln auf dem Transportband 2 befestigt sind.
Zur Kühlung läuft das Transportband 2 mit den mitlaufenden Endlosgießformen 13
für die Bandschmalseiten 11 durch einen Behälter 15 mit Kühlflüssigkeit. Alternativ
kann eine Spritzkühlung vorgesehen sein.
Die Fig. 3 und 4 verdeutlichen unterschiedliche Verbindungsarten der einzel
nen Segmente 14 auf dem Transportband 2. Jeweils auf der linken Seite ist eine
mechanische Verbindung 16, beispielsweise in Form eines verriegelbaren Bolzens
17, zwischen einem einzelnen Segment 14 und dem Transportband 2 dargestellt.
Auf der rechten Seite ist mit 18 eine magnetische Verbindung verdeutlicht. Mittels
dieser Verbindungen 16, 18 können sich die Segmente 14 dem Krümmungsradius
der Transportwalzen während des Umlaufs um die Umlenkrollen 12 anpassen.
Fig. 3 zeigt das Segmentband nach einer ersten Ausführungsform in der Schnitt
darstellung A-A' der Fig. 2, wobei Fig. 5 dies in vergrößerter Draufsicht darstellt.
Die Einzelsegmente 14 sind mit sich überlappenden Bereichen 19 an ihrer Kon
taktstelle zu dem erstarrenden Band versehen, um eine gute Abdichtung gegen
über dem erstarrenden Stahl zu gewährleisten.
Der gleiche Effekt wird mittels der zweiten Ausführungsform der Gestaltung der
Segmentteile erreicht, indem diese nach dem Feder-Nut-System 20 ineinander
greifen (vgl. Fig. 4 und 6).
Die Fig. 7 und 8 zeigen zum Vergleich eine Anlage mit herkömmlichen Form
gebungsmitteln 21 für die Schmalbandseiten. Diese sind einstückig gefertigt und
oberhalb des Transportbandes 2 bündig mit dessen Oberfläche auf einer separa
ten Vorrichtung fest installiert. Die Formgebungsmittel sind starr, während das
Transportband die Wanderkokille bildet. Es wird deutlich, daß die Transportband
breite 22 größer ist als der Abstand der Kokillenteile 21 und somit der Band- bzw.
Stripbreite 23.
1
Zuführsystem
2
horizontal angeordnetes Transportband
3
Spritzkühl- bzw. Primärkühleinrichtung
4
Sekundärkühlzone
5
gegossenes Band oder Strip
6
Inline-Walzeinrichtung
7
Tertiärkühlzone
8
Haspeleinrichtung
9
Gießpfanne
10
flüssiger Stahl
11
Düse
12
Umlenkrollen
13
mit dem Transportband mitlaufende Endlosgießformen zur Formgebung für
die Bandschmalseiten
14
Segmente
15
Kühlbehälter
16
mechanische Verbindung der Einzelsegmente mit horizontal angeordnetem
Transportband
17
Bolzen
18
magnetische Verbindung der Einzelsegmente mit dem horizontal angeord
neten Transportband
19
Einzelsegmente mit Überlappungsmitteln
20
Einzelsegmente in Verbindung untereinander nach Feder-Nut-Prinzip
21
Formgebungsmittel für Bandschmalseiten nach Stand der Technik
22
Transportbandbreite
23
Bandbreite
Claims (9)
1. Anlage zum Bandgießen
umfassend ein Zuführsystem zum Aufbringen von flüssigem Metall, insbeson dere einer Stahlschmelze, auf ein um Umlenkrollen horizontal verlaufendes Transportband,
Gießformteile zur Formgebung der Bandschmalseiten,
ein dem Transportband nachgeordnetes Walzgerüst,
sowie Kühleinrichtungen,
wobei die Gießformteile (13) zur Formgebung der Bandschmalseiten mit dem Transportband (2) mitlaufen und wobei die Gießformteile als zwei um die Um lenkrollen rotierende Endlosgießformen ausgebildet sind, die sich aus einzel nen Segmenten (14) zusammensetzen und wobei die einzelnen Segmente in einandergreifen zur Abdichtung gegenüber der erstarrenden Schmelze.
umfassend ein Zuführsystem zum Aufbringen von flüssigem Metall, insbeson dere einer Stahlschmelze, auf ein um Umlenkrollen horizontal verlaufendes Transportband,
Gießformteile zur Formgebung der Bandschmalseiten,
ein dem Transportband nachgeordnetes Walzgerüst,
sowie Kühleinrichtungen,
wobei die Gießformteile (13) zur Formgebung der Bandschmalseiten mit dem Transportband (2) mitlaufen und wobei die Gießformteile als zwei um die Um lenkrollen rotierende Endlosgießformen ausgebildet sind, die sich aus einzel nen Segmenten (14) zusammensetzen und wobei die einzelnen Segmente in einandergreifen zur Abdichtung gegenüber der erstarrenden Schmelze.
2. Anlage nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
dass die rotierenden Endlosgießformen (13) in ihrem Abstand zueinander zur
Einstellung der gewünschten Gießformbreite veränderlich sind.
3. Anlage nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
dass die einzelnen Segmente (14) mit dem Transportband (2) lösbar verbun
den sind.
4. Anlage nach Anspruch 3,
dadurch gekennzeichnet,
dass die Verbindung mechanisch oder magnetisch erfolgt.
5. Anlage nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
dass die jeweiligen Segmente Mittel zur Überlappung (19) mit dem jeweils be
nachbarten Segment aufweisen.
6. Anlage nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
dass die jeweiligen Segmente entsprechend einer Nut-Feder-Verbindung (20)
mit ihrem benachbarten Segment ausgebildet sind.
7. Anlage nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
dass eine Kühlvorrichtung (15) vorgesehen ist zur Kühlung des rücklaufenden
Transportbandes (2) einschließlich der mitlaufenden Endlosgießformen (13).
8. Anlage nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
dass die Formgebungsmittel aus Metallen, vorzugsweise aus Stahl oder Kup
fer, bestehen.
9. Verfahren zum Gießen eines Bandes in einer Anlage nach den Ansprüchen 1
bis 8,
wobei flüssiges Metall, insbesondere eine Stahlschmelze, auf ein horizontal,
um Umlenkrollen verlaufendes Transportband (2) entsprechend der Breite des
gewünschten Bandes zwischen zwei mitlaufende Endlosgießformen (13) zur
Formgebung der Bandschmalseiten gegossen wird, nach der Erstarrung einem
Walzschritt unterzogen und anschließend aufgecoilt wird, wobei die Gießform
teile um die Umlenkrollen als Endlosgießformen mit einzelnen ineinandergrei
fenden Segmenten zur Abdichtung gegenüber der erstarrenden Schmelze ro
tieren, wobei die Breite der gegossenen Bänder zwischen 300 und 3500 mm
liegt, die Gießgeschwindigkeit bis zu 100 m/min beträgt und die Bänder eine
Enddicke von 3 bis 20 mm aufweisen.
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
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OP8 | Request for examination as to paragraph 44 patent law | ||
8127 | New person/name/address of the applicant |
Owner name: SMS DEMAG AG, 40237 DUESSELDORF, DE |
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D2 | Grant after examination | ||
8364 | No opposition during term of opposition | ||
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