EP0209059A2 - Verfahren und Vorrichtung zum Antreiben eines gegossenen Stranges in einer Stranggiessanlage - Google Patents

Verfahren und Vorrichtung zum Antreiben eines gegossenen Stranges in einer Stranggiessanlage Download PDF

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EP0209059A2
EP0209059A2 EP86109307A EP86109307A EP0209059A2 EP 0209059 A2 EP0209059 A2 EP 0209059A2 EP 86109307 A EP86109307 A EP 86109307A EP 86109307 A EP86109307 A EP 86109307A EP 0209059 A2 EP0209059 A2 EP 0209059A2
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EP
European Patent Office
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strand
mold
movement
cast
steel
Prior art date
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Withdrawn
Application number
EP86109307A
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English (en)
French (fr)
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EP0209059A3 (de
Inventor
Arthur Vaterlaus
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Concast Service Union AG
Original Assignee
Concast Service Union AG
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Filing date
Publication date
Application filed by Concast Service Union AG filed Critical Concast Service Union AG
Publication of EP0209059A2 publication Critical patent/EP0209059A2/de
Publication of EP0209059A3 publication Critical patent/EP0209059A3/de
Withdrawn legal-status Critical Current

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Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B22—CASTING; POWDER METALLURGY
    • B22D—CASTING OF METALS; CASTING OF OTHER SUBSTANCES BY THE SAME PROCESSES OR DEVICES
    • B22D11/00—Continuous casting of metals, i.e. casting in indefinite lengths
    • B22D11/12—Accessories for subsequent treating or working cast stock in situ
    • B22D11/128—Accessories for subsequent treating or working cast stock in situ for removing
    • B22D11/1282—Vertical casting and curving the cast stock to the horizontal

Definitions

  • the invention relates to a method and an apparatus for the continuous casting of steel, in particular for driving a cast strand, the strand being pulled out of a continuous mold and a secondary cooling zone by means of a drive device.
  • drive units are provided in each continuous casting installation, which generally have drive rollers.
  • Driven guide rods are also known as drives as "walking beams".
  • the drive unit is further assigned the task of inserting a starting strand into the mold before the start of casting.
  • the cast strand is pulled out of the mold and from the strand guide with the most uniform possible extraction speed.
  • the bath level in the mold is usually slagged off with the strand at a standstill or moved at a creep speed and solidified by water cooling.
  • the strand is then pulled out of the mold with a slow strand movement.
  • the invention has for its object to eliminate the aforementioned shortcomings.
  • the invention is also intended to enable sequence interruptions of 10 or more minutes, which, according to the prior art, led to casting breaks or loss of quality in the product and damage to the machine.
  • the measures mentioned are intended to increase the productivity and profitability of the plant.
  • the device according to the invention is characterized in that the drive control device is provided with a drive program for predetermined oscillatory movements of the cast strand.
  • the procedure according to the invention and the device according to the invention make it possible to improve the strand quality in the strand interior and on the surface and at the same time to reduce machine wear, in particular the service life of the rolls and the maintenance extension of the roller alignment. This reduces maintenance costs.
  • the reduced machine load by avoiding strand stoppages can lead to a more favorable design of the system. For example, the number of bearings per roll can be reduced.
  • a strand oscillation can also be switched on immediately after a strand breakthrough, in order to shear the so-called run-out bear at a still high strand temperature, for example on a cooling grill, or to roll it in by means of strand guide rollers.
  • the stroke length of the oscillation can be matched to the largest roller spacing and can be, for example, half a roller spacing.
  • the length of the oscillating movement of the cast strand can be adapted approximately to the length of the largest roller spacing in the zone with strand shell support in the sense of a further method step.
  • the stroke length of the oscillation movement can be further optimized if it corresponds to approximately half the average circumference of all rollers in the area of the strand shell support.
  • the oscillation speed of the cast strand can be selected so that the oscillation speed is increased accordingly with a larger roll spacing.
  • an additional Characteristic is proposed to oscillate the cast strand at a speed that corresponds at least to the target casting speed before the interruption of the steel supply. Any speed curve can be selected between the two dead centers of the oscillating movement of the cast strand. With larger slabs, large masses must be accelerated and decelerated during the oscillation movement. It is therefore proposed to oscillate the cast strand with a sinusoidal speed curve or linear speed increase / decrease.
  • the secondary cooling can be kept unchanged.
  • a thin slag preferably with exothermic additives, can be applied to maintain or strengthen the lubrication during the oscillation movement.
  • a position transmitter can continuously measure the movement of the strand end within the mold.
  • a position transmitter is connected to the drive control device. It is particularly advantageous if the top dead center is measured by the bath level control device itself and only a single additional measuring device is necessary for the measurement at bottom dead center.
  • straightening rollers are arranged in front of the horizontal strand outlet to straighten the strand.
  • An oscillating strand passes through these straightening rolls several times in both directions, ie the strand is straightened with every forward movement and bent again with every backward movement.
  • the tensile and compressive forces in the strand movement direction can be reduced during the oscillating movement of the strand and, at the same time, slippage between the drive rollers and the strand can be avoided if drive roller pairs are arranged at several points along the secondary cooling section.
  • FIG. 1 2 is a continuous mold with an oscillation drive 3 in a continuous casting system.
  • a strand 4 is pulled out of a strand guide 7 and the mold 2 with a drive device 6.
  • the mold 2 is fed via a steel feed 10.
  • a bath level measuring device 12, 12 ' e.g. a radioactive radiator / receiver
  • a bath level 13 is measured and automatically maintained at a target bath level by means of an inflow control.
  • a second measuring device 14, 14 ' is arranged at the end of the mold exit side.
  • the bath level 13 in the mold 2 drops with continued strand extraction.
  • the target speed or a slower speed can be preprogrammed for this lowering movement.
  • the drive device 6 is switched from pulling out to pushing back so that the strand moves backwards. This forward and backward movement is now repeated several times, as long as the steel feed 10 is interrupted. An oscillatory movement is thus applied to the strand 4, with two rule the strand surface and the strand guide 7 and the drive rollers 8, 9 a relative movement is generated substantially without interruption.
  • the length of the oscillation movement of the strand 4 can be set to the length of the largest roller spacing 16 of the strand support zone or more.
  • KL represents the length of the mold in the direction of the strand.
  • the stroke length is approximately half the average circumference of the rollers in the area of the strand shell support.
  • the max. Stroke length is therefore 650 mm.
  • the maximum roll spacing for a slab line in the strand support area is usually 400 - 600 mm and half the roll circumference for a roll of 400 nm diameter is 628 mm.
  • the three described stroke parameters are optimally met.
  • a stroke length of 550 mm is sufficient for a stroke of 350 mm.
  • a secondary cooling 17 is reduced or switched off.
  • the secondary cooling 17 during the Os zillation movement according to a predetermined program, for example from the driver to the mold, can be switched off gradually.
  • the oscillation movement of the strand can also be coordinated with the oscillation movement of the mold 2 in order to prevent wear due to scratch marks.
  • the roller pairs can be arranged transversely displaceably in the direction of the arrow 20 within this straightening section 15. This displaceability can play in normal casting operation or can only be released by remote control during a string oscillation.
  • Rollers 25 indicate that the mold can be displaced transversely to the direction of strand movement 50 according to arrow 51 and can adjust itself to the oscillating strand.
  • a first zone connected to the mold can also be arranged displaceably together with the mold.
  • a steel inflow curve as a function of time is shown at 21, for example in the case of an intermediate vessel change.
  • the steel inflow remains interrupted during the time period 22.
  • the steel inflow is shut off in the bend 52 of the curve 21.
  • curve 23 shows the course of the speed of the strand oscillation as a function of time.
  • the strand is initially pulled out for a period of time 24 until it reaches the bottom dead center of its oscillatory movement Has. Then it turns after the curve 23 oscillates with a sinusoidal speed curve along the route 19 (FIG. 1).
  • the speed curve could also be set according to a dashed line 26, 26 '.
  • Fig. 4 the position change of the bath level or the end of the strand in the mold during the oscillation movement is shown in a path-time (t) diagram.
  • t path-time
  • a computer 30 continuously receives a signal 31 from the plug or slide control or the steel inflow control.
  • 32 shows a continuous input of a signal from the bath level measuring devices 12, 14 (FIG. 1) and 33 shows the input of the height of the oscillating mold. If the system is equipped with a breakthrough warning device, which is based, for example, on the mold wall temperature measurement, this signal 34 is also fed to the computer 30.
  • the inputs 35 and 36 are program inputs for the intended drive movement and for the intended cooling of the strand during the oscillating movement.
  • the computer 30 can control the continuous caster in a process-appropriate manner automatically or at the push of a button if the steel supply is interrupted or in the event of a fault.
  • Lines 40-43 are connected to the driving machine 45, the secondary cooling 46, the stopper control 47 and the mold oscillation 48, which are controlled by the computer 30 according to the process.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Continuous Casting (AREA)
  • Forwarding And Storing Of Filamentary Material (AREA)

Abstract

Beim Stranggießen von Stahl wird der gegossene Strang mittels einer Antriebsvorrichtung aus einer Durchlaufkokille und einer Sekundärkühlzone ausgezogen. Bei Störungen in der Stahlanlieferung oder bei einem Zwischengefässwechsel muss die Stahlzufuhr in die Kokille und die Strangauszugsbewegung stillgesetzt werden, was zu Strangfehlern und zu Maschinenschäden führen kann. Um diese Nachteile auszuschalten, wird vorgeschlagen, bei einem Unterbruch der Stahlzufuhr dem gegossenen Strang (4) durch wechselweises Ausziehen und Zurückstoßen eine Oszillationsbewegung aufzubringen und zwischen der Strangoberfläche und Strangführungs- (7) und Treibrollen (8, 9) im wesentlichen ohne Unterbruch eine Relativbewegung zu erzeugen.

Description

  • Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Stranggiessen von Stahl, insbesondere zum Antreiben eines gegossenen Stranges, wobei der Strang mittels einer Antriebsvorrichtung aus einer Durchlaufkokille und einer Sekundärkühlzone ausgezogen wird.
  • Zum Ausziehen des Stranges aus einer Kokille und einer nachfolgenden Strangführung sind in jeder Stranggiessanlage Treibaggregate vorgesehen, die in der Regel Treibrollen aufweisen. Als Antrieb sind auch angetriebene Führungsstäbe unter dem Namen "Walking Beams" bekannt. Dem Antriebsaggregat ist im weiteren die Aufgabe zugeordnet, einen Anfahrstrang vor Giessbeginn in die Kokille einzufahren.
  • Während des Stranggiessens wird mit möglichst gleichmässiger Ausziehgeschwindigkeit der gegossene Strang aus der Kokille und aus der Strangführung ausgezogen. Bei Störungen und bei langen Sequenzgüssen mit Zwischengefässwechsel ist es unvermeidlich, die Stahlzufuhr in die Kokille zu unterbrechen und das Strangausziehen abzuschalten. Bei Giessende wird in der Regel bei stillstehendem oder in einem Schleichgang bewegten Strang der Badspiegel in der Kokille abgeschlackt und durch Wasserkühlung zur Erstarrung gebracht. Anschliessend wird der Strang mit einer langsamen Strangbewegung aus der Kokille gezogen.
  • Jeder Strangstillstand und jede Schleichgangbewegung bringt wesentliche Nachteile für das gegossene Produkt und für die Stranggiessanlage selbst mit. Je nach vorangehender Giessgeschwindigkeit, Strangformat, Rollenabstand in der Strangführung treten Strangausbauchungen, verursacht durch den ferrostatischen Druck, auf. Nach einer Wiederinbetriebsetzung der Treibrollen werden solche Strangausbauchungen flach gewalzt, was zu Innenrissen im Strang führt.
  • Durch eine starke Kühlung lassen sich die Ausbauchungen bei einem stillstehenden Strang in ihrer Grösse reduzieren. Dies führt jedoch zu lokalen Ueberkühlungen, während Nachbarstrangelemente nicht oder nur schwach gekühlt werden. Solche Unterschiede in der Strangkühlung erzeugen Oberflächenrisse am gegossenen Strang. Im weiteren werden die Richt- und Biegerollen und deren Lager um ein Mehrfaches beansprucht, wenn die überkühlten Strangabschnitte durch das Biege-, respektive Richtaggregat transportiert werden.
  • Strangstillstände sind aber, wie bereits erwähnt, auch für die Stranggiessanlage selbst, insbesondere für die Rollen, sehr schädlich. Die starke und zeitlich je nach Stillstand lange Erhitzung im Bereich der Kontaktfläche der Rolle mit dem heissen Strang führt zu Rollenoberflächenrissen einerseits und die Abkühlung der von der Wärmestrahlung des Stranges weggerichteten Rollenhälfte anderseits führt zu Rollendeformationen und Rollendurchbiegungen. Dabei entsteht ein unrunder Lauf der Rolle, auch Rollenschlag genannt, der zu Lager- und Segmentüberlastungen führt. Der Rollenschlag ist, ähnlich wie das Abwalzen von Ausbauchungen, auch für den Strang selbst schädlich. Durchgebogene Rollen führen im weiteren zu Rollenausrichtfehlern und zu Ueberlastungen von Rollen und ihrer Antriebsmotoren, was zu Gussabbrüchen zwingen kann. Um solche Störungen, Strangschäden und Rollenschäden mindestens teilweise vermeiden zu können, werden mehrfach abgestützte Rollen, grosse Antriebsmotoren oder sogar zusätzliche Strangausziehgerüste gebaut. Um die Rollen gegen Oberflächenrisse unempfindlich zu machen, sind teure Rollenkonstruktionen und Rollenbeschichtungen vorgeschlagen worden, die die Anlage verteuern und die Unterhaltskosten vergrössern. Insbesondere bei Brammenanlagen mit grosser Strangbreite und bei Vorblockanlagen mit langen Stützführungen sind solche Massnahmen kostspielig.
  • Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die vorerwähnten Mängel zu beseitigen. Insbesondere sollen bei unvermeidlichen Unterbrüchen der Stahlzufuhr in die Kokille und bei Giessende Schäden am Strang undan der Stranggiessanlage vermieden werden. Zusätzlich soll die Erfindung aber auch Sequenzunterbrechungen von 10 und mehr Min. ermöglichen, die gemäss dem Stand der Technik zu Gussabbrüchen oder Qualitätseinbussen am Produkt sowie zu Beschädigungen an der Maschine führten. Durch die genannten Massnahmen soll die Produktivität und Rentabilität der Anlage erhöht werden.
  • Nach der Erfindung wird diese Aufgabe durch die kennzeichnenden Merkmale von Anspruch 1 gelöst.
  • Die erfindungsgemässe Vorrichtung zeichnet sich dadurch aus, dass die Antriebsregeleinrichtung mit einem Antriebsprogramm für vorbestimmte Oszillationsbewegungen des gegossenen Stranges versehen ist.
  • Durch die erfindungsgemässe Verfahrensweise bzw. durch die erfindungsgemässe Vorrichtung ist es möglich, die Strangqualität im Stranginnern und an der Oberfläche zu verbessern und gleichzeitig den Maschinenverschleiss zu vermindern, insbesondere die Standzeit der Rollen und die Erhaltung der Rollenausrichtung zu verlängern. Die Unterhaltskosten werden dadurch reduziert. Die verminderte Maschinenbelastung durch Vermeidung von Strangstillständen kann zu einer günstigeren Auslegung der Anlage führen. Beispielsweise kann die Anzahl Lager je Rolle vermindert werden.
  • Ein Strangoszillieren kann auch sofort nach einem Strangdurchbruch zugeschaltet werden, um den sogenannten Auslaufbär bei noch hoher Strangtemperatur,beispielsweise an einem Kühlgitter,abzuscheren oder durch Strangführungsrollen einzuwalzen.
  • Die Hublänge der Oszillation kann auf den grössten Rollenabstand abgestimmt werden und beispielsweise einen halben Rollenabstand betragen. Um im wesentlichen die ganze Strangoberfläche zyklisch abzustützen, kann im Sinne eines weiteren Verfahrensschrittes die Länge der Oszillationsbewegung des gegossenen Stranges etwa der Länge des grössten Rollenabstandes in der Zone mit Strangschalenabstützung angepasst werden. Die Hublänge der Oszillationsbewegung kann zusätzlich weiter optimiert werden, wenn sie etwa der Hälfte des durchschnittlichen Umfanges aller Rollen im Bereich der Strangschalenabstützung entspricht.
  • Die maximale Hublänge der Strangoszillationsbewegung kann, nach einem weiteren Verfahrensschritt, nach der Formel H = KL-250 mm begrenzt werden, wobei H die Hublänge und KL das Mass der gesamten Kokillenlänge in mm darstellt.
  • Je nach dem durchschnittlichen Rollenabstand in der Zone der Strangschalenabstützung kann die Oszillationsgeschwindigkeit des gegossenen Stranges so gewählt werden, dass mit grösserem Rollenabstand die Oszillationsgeschwindigkeit entsprechend erhöht wird. Gemäss einem zusätzlichen Merkmal wird vorgeschlagen, den gegossenen Strang mit einer Geschwindigkeit zu oszillieren, die mindestens der SollGiessgeschwindigkeit vor dem Unterbruch der Stahlzufuhr entspricht. Zwischen den beiden Totpunkten der Oszillationsbewegung des gegossenen Stranges kann ein beliebiger Geschwindigkeitsverlauf gewählt werden. Bei grösseren Brammen sind während der Oszillationsbewegung grosse Massen zu beschleunigen und zu verzögern. Es wird deshalb vorgeschlagen, den gegossenen Strang mit einer sinusförmigen Geschwindigkeitskurve oder linearen Geschwindigkeits-Zu/Abnahme zu oszillieren.
  • Bei kurzen Unterbrüchen der Stahlzufuhr und wenigen Oszillationsbewegungen des Stranges kann die Sekundärkühlung unverändert beibehalten werden. Bei längeren Unterbrüchen oder bei einer hohen spezifischen Kühlwassermenge wird gemäss einem zusätzlichen Verfahrensschritt empfohlen, die Sekundärkühlung während der Oszillationsbewegung des gegossenen Stranges zu reduzieren oder abzustellen. Gemäss einem weiteren Vorschlag ist es auch möglich, die Sekundärkühlung während der Oszillationsbewegung des gegossenen Stranges nach einem vorbestimmten Programm stufenweise abzustellen, beispielsweise zuerst im Treiber und zuletzt unterhalb der Kokille.
  • Um jegliche Verletzung der Kokillenwände im Sollbadspiegelbereich auszuschliessen, wird zusätzlich vorgeschlagen, den Strang innerhalb der Kokille in einem Bereich unterhalb des Sollbadspiegels zu oszillieren.
  • Es ist möglich, die Kokillenoszillation gleichzeitig mit der Strangoszillation in Betrieb zu lassen. Damit die Strangkruste im Badspiegelbereich eine optimal gerundete Kante ausbilden kann, wird gemäss einem weiteren Verfahrensschritt empfohlen, die Kokillenoszillation vor oder spätestens während des ersten Rückwärtshubes des gegossenen Stranges kurz anzuhalten oder stillzusetzen.
  • Zur Aufrechterhaltung bzw. Verstärkung der Schmierung während der Oszillationsbewegung kann eine dünnflüssige Schlacke, vorzugsweise mit exothermen Zusätzen, aufgebracht werden.
  • Zur Steuerung und/oder Kontrolle der Oszillationsbewegung kann, nach einer zusätzlichen Ausführungsform, ein Positionsgeber laufend die Bewegung des Strangendes innerhalb der Kokille messen. Ein solcher Positionsgeber wird steuerungsmässig mit der Antriebsregeleinrichtung verbunden. Es ist besonders vorteilhaft, wenn der obere Totpunkt durch die Badspiegelregeleinrichtung selbst gemessen wird und für die Messung am unteren Totpunkt nur eine einzige zusätzliche Messeinrichtung notwendig ist.
  • Bei Bogenanlagen ist es schwierig, die Strangkühlung auf der Bogeninnen- und Aussenseite des Stranges gleichmässig einzustellen. Um Kratzspuren auf der Innenseite der Kokille beim Oszillieren leicht deformierter Stränge vermeiden zu können, wird gemäss einer zusätzlichen Ausführungsform empfohlen, die Kokille durch den oszillierenden Strang quer zur Strangbewegungsrichtung bewegbar anzuordnen. Bei länger dauernden Unterbrüchen können Plattenkokillen auch geöffnet werden, d.h. der gegenseitige Abstand der beiden Breitseiten wird vergrössert.
  • Bei Anlagen mit bogenförmiger Sekundärkühlstrecke werden vor dem horizontalen Strangauslauf Richtrollen zum Geraderichten des Stranges angeordnet. Ein oszillierender Strang durchläuft diese Richtrollen mehrmals in beiden Richtungen, d.h. der Strang wird bei jeder Vorwärtsbewegung gerichtet und bei jeder Rückwärtsbewegung wieder gebogen. Gemäss einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform wird insbesondere beim Giessen rissanfälliger Stahlsorten empfohlen, entlang der Biege-bzw. Richtstrecke die Rollenpaare durch den Strang selbst quer verschiebbar vorzusehen. Die Biege- bzw. Richtarbeit kann dabei während der Strangoszillation ganz wesentlich vermindert werden.
  • In der Strangschale eines gegossenen Stranges können während der Oszillationsbewegung des Stranges die Zug- und Druckkräfte in Strangbewegungsrichtung vermindert und gleichzeitig ein Schlupf zwischen den Treibrollen und dem Strang vermieden werden, wenn Treibrollenpaare an mehreren Stellen entlang der Sekundärkühlstrecke angeordnet sind.
  • Bei modernen Anlagen werden heute oft Warneinrichtungen für Strangschalenrisse in der Kokille eingebaut, die Durchbruchwarnsignale erzeugen und automatisch die Strangbewegung stillsetzen sowie die Stahlzufuhr unterbrechen. Auch solche Strangstillstände verursachen die bereits erwähnten Nachteile sowohl für den Strang als auch für die Maschine. Insbesondere bei Anlagen, die mit hohen Giessgeschwindigkeiten arbeiten, treten schon nach kurzen plötzlichen Stillständen starke Strangausbauchungen auf. Um die genannten Nachteile auszuschalten, wird im Sinne einer zusätzlichen Verfahrensvariante empfohlen, nach dem Eintreffen eines Signales einer Durchbruchwarneinrichtung den Stahlzufluss und die Strangausziehbewegung zu unterbrechen und eine Oszillationsbewegung des Stranges durch einen Rückwärtshub einzuleiten.
  • Im nachfolgenden soll anhand von Bildern und Diagrammen die Erfindung erläutert werden.
  • Es zeigen:
    • Fig. 1 eine Seitenansicht einer schematisch dargestellten Stranggiessanlage,
    • Fig. 2 ein Diagramm "Stahlzufluss in die Kokille in Abhängigkeit der Zeit",
    • Fig. 3 ein Diagramm "Oszillationsgeschwindigkeit des Stranges in Abhängigkeit der Zeit",
    • Fig. 4 ein Diagramm "Badspiegelhöhe in der Kokille in Abhängigkeit der Zeit" und
    • Fig. 5 ein Blockdiagramm für die Steuerung.
  • In Fig. 1 ist mit 2 eine Durchlaufkokille mit einem Oszillationsantrieb 3 in einer Bogenstranggiessanlage dargestellt. Ein Strang 4 wirdmit einer Antriebsvorrichtung 6 aus einer Strangführung 7 und der Kokille 2 ausgezogen. Bis zum Ende der Antriebsvorrichtung 6, d.h. bis zum Treibrollenpaar 8, 8' reicht der flüssige Strangkern. Eine Strangschalenabstützung ist somit vom Kokillenausgang bis zum Rollenpaar 8, 8' notwendig, um Strangausbauchungen zu verhüten. Ueber eine Stahlzufuhr 10 wird die Kokille 2 gespiesen. Mittels einer Badspiegelmesseinrichtung 12, 12', z.B. einem radioaktiven Strahler/Empfänger, wird ein Badspiegel 13 gemessen und mittels einer Zuflusssteuerung automatisch auf einer Sollbadspiegelhöhe gehalten. Eine zweite Messeinrichtung 14, 14' ist am Ende der Kokillenaustrittseite angeordnet.
  • Bei einem Unterbruch der Stahlzufuhr 10 sinkt bei fortgesetztem Strangauszug der Badspiegel 13 in der Kokille 2 ab. Für diese Absenkbewegung kann die Sollgeschwindigkeit oder eine langsamere Geschwindigkeit vorprogrammiert werden. Erreicht der Badspiegel den Messbereich der unteren Messeinrichtung 14, 14', so wird die Antriebsvorrichtung 6 von Ausziehen auf Zurückstossen geschaltet, damit sich der Strang rückwärts bewegt. Diese Vor- und Rückwärtsbewegung wiederholt sich nun mehrmals, und zwar so lange, als die Stahlzufuhr 10 unterbrochen ist. Es wird somit auf den Strang 4 eine Oszillationsbewegung aufgebracht, wobei zwischen der Strangoberfläche und der Strangführung 7 sowie den Treibrollen 8, 9 im wesentlichen ohne Unterbruch eine Relativbewegung erzeugt wird.
  • Die Länge der Oszillationsbewegung des Stranges 4 kann auf die Länge des grössten Rollenabstandes 16 der Strangabstützungszone oder mehr eingestellt werden. Bei der Hublängenbestimmung der Strangoszillation kann auch die Länge der Kokille 2 berücksichtigt werden, wobei mit Vorteil der Hub H nach der Formel: H = KL-250 mm begrenzt wird. KL stellt die Länge der Kokille in Stranglaufrichtung dar.
  • Bei einer optimalen Abstimmung aller Parameter bei Hublängenbestimmung beträgt die Hublänge etwa die Hälfte des durchschnittlichen Umfanges der Rollen im Bereich der Strangschalenabstützung.
  • Bei einer Kokillenlänge KL von 900 mm könnte die max. Hublänge somit 650 mm betragen. Der maximale Rollenabstand bei einer Brammenanlage im Strangabstützungsbereich beträgt in der Regel 400 - 600 mm und der halbe Rollenumfang bei einer olle von 400nm Durchmesser ist 628 mm. Bei einer Hublänge von 630 mm sind somit die drei beschriebenen Hubparameter (Kokillenlänge, Rollenabstand, Rollendurchmesser) optimal erfüllt. Bei einem kleineren durchschnittlichen Rollendurchmesser von z.B. 350 mm genügt eine Hublänge von 550 mm. Wenn die Hublänge bestimmt ist, wird die Länge 19 der Hubbewegung innerhalb der Kokille festgelegt. Der Strang soll während der Oszillation die Kokille nicht verlassen, er soll aber in der Regel auch nicht im Badspiegelbereich oszillieren.
  • Nach Einleitung der Strangoszillationsbewegung wird eine Sekundärkühlung 17 reduziert oder abgeschaltet. Je nach Stahlqualität kann die Sekundärkühlung 17 während der Oszillationsbewegung nach einem vorbestimmten Programm, beispielsweise vom Treiber zur Kokille hin, stufenweise abgestellt werden. Die Oszillationsbewegung des Stranges kann im weiteren mit der Oszillationsbewegung der Kokille 2 koordiniert werden, um Verschleiss durch Kratzspuren auszuschliessen.
  • Damit der Strang 4 im Bereich einer Biege- oder Richtstrekke 15 nicht bei jedem Hub ganz gerichtet bzw. wieder gebogen werden muss, können die Rollenpaare innerhalb dieser Richtstrecke 15 in Pfeilrichtung 20 quer verschiebbar angeordnet werden. Diese Querverschiebbarkeit kann bei normalem Giessbetrieb spielen oder nur während einer Strangoszillation durch Fernsteuerung freigegeben werden.
  • Mit 9' ist ein Treibrollenpaar etwa in der Mitte der Sekundärkühlstrecke dargestellt.
  • Durch Rollen 25 ist angedeutet, dass die Kokille quer zur Strangbewegungsrichtung 50 gemäss Pfeil 51 verschiebbar ist und sich auf den oszillierenden Strang selbst einstellen kann. Zusammen mit der Kokille kann auch eine mit der Kokille verbundene erste Zone verschiebbar angeordnet sein.
  • Im Diagramm in Fig. 2 ist mit 21 eine Stahlzuflusskurve in Abhängigkeit der Zeit, beispielsweise bei einem Zwischengefässwechsel, dargestellt. Während der Zeitdauer 22 bleibt in diesem Beispiel der Stahlzufluss unterbrochen. Im Knick 52 der Kurve 21 wird der Stahlzufluss abgestellt.
  • In Fig. 3 stellt die Kurve 23 den Verlauf der Geschwindigkeit der Strangoszillation in Abhängigkeit der Zeit dar. Nach dem Unterbruch 52 des Stahlzuflusses (Fig. 2) wird der Strang vorerst während einer Zeitperiode 24 weiter ausgezogen, bis er den unteren Totpunkt seiner Oszillationsbewegung erreicht hat. Anschliessend wird er nach der Kurve 23 mit einem sinusförmigen Geschwindigkeitsverlauf entlang der Strecke 19 (Fig. 1) oszilliert. Der Geschwindigkeitsverlauf könnte aber auch nach einer gestrichelten Linie 26, 26' eingestellt werden.
  • In Fig. 4 ist in einem Weg-Zeit (t) Diagramm die Lageveränderung des Badspiegels oder des Strangendes in der Kokille während der Oszillationsbewegung dargestellt. Am unteren Totpunkt 27 und am oberen Totpunkt 28 wechselt jeweils die Bewegungsrichtung. Der obere Totpunkt 28 liegt unterhalb der Sollbadspiegelhöhe 29 in der Kokille. Die Koordinatenmarke Null stellt die untere Begrenzung der Kokille dar.
  • In Fig. 5 sind schematisch die steuerungsmässigen Zusammenhänge dargestellt. Ein Computer 30 erhält laufend ein Signal 31 der Stopfen- oder Schiebersteuerung bzw. der Stahlzuflussregelung. Mit 32 ist eine laufende Eingabe eines Signales der Badspiegelmesseinrichtungen 12, 14 (Fig.l) und mit 33 die Eingabe der Höhenlage der oszillierenden Kokille dargestellt. Wenn die Anlage mit einer Durchbruchwarneinrichtung ausgestattet ist, die beispielsweise auf der Kokillenwandtemperaturmessung basiert, so wird auch dieses Signal 34 dem Computer 30 zugeführt. Die Eingänge 35 und 36 sind Programmeingaben für die vorgesehene Antriebsbewegung und für die vorgesehene Kühlung des Stranges während der Oszillationsbewegung. Mittels diesem Input kann der Computer 30 automatisch oder auf Knopfdruck bei einem Unterbruch der Stahlzufuhr oder in einem Störungsfalle die Stranggiessanlage verfahrensgerecht steuern. Leitungen 40 - 43 sind mit der Treibmaschine 45, der Sekundärkühlung 46, der Stopfenreglung 47 und der Kokillenoszillation 48 verbunden, die durch den Computer 30 verfahrensgerecht gesteuert werden.

Claims (18)

1. Verfahren zum Stranggiessen von Stahl, insbesondere zum Antreiben eines gegossenen Stranges, wobei der Strang mittels einer Antriebsvorrichtung aus einer Durchlaufkokille und einer Sekundärkühlzone ausgezogen wird, dadurch gekennzeichnet, dass bei einem Unterbruch der Stahlzufuhr (10) dem gegossenen Strang (4) durch wechselweises Ausziehen und Zurückstossen eine Oszillationsbewegung aufgebracht wird nach der Massgabe, dass zwischen der Strangoberfläche und Strangführungs- (7) und Treibrollen (8, 9) im wesentlichen ohne Unterbruch eine Relativbewegung erzeugt wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Länge (19) der Oszillationsbewegung des gegossenen Stranges (4) auf eine Länge des grössten Rollenabstandes (16) in der Zone der Strangschalenabstützung eingestellt wird.
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Länge H der Oszillationsbewegung zusätzlich auf die Kokillenlänge abgestimmt wird nach der Formel H = KL-250 mm, wobei KL die Gesamtlänge der Kokille darstellt.
4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 - 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Länge der Oszillationsbewegung des gegossenen Stranges (4) zusätzlich etwa der Hälfte des durchschnittlichen Umfanges der Rollen (7, 8, 9) im Bereich der Strangabstützung entspricht.
5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 - 4, dadurch gekennzeichnet, dass der gegossene Strang (4) mit einer Geschwindigkeit oszilliert wird, die mindestens der vorangegangenen Sollgiessgeschwindigkeit entspricht.
6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 - 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Strang (4) mit einer Geschwindigkeitskurve (26') oszilliert wird, die eine lineare Geschwindigkeits- Zu- bzw. Abnahme aufweist.
7. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 - 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Sekundärkühlung (17) während der Oszillationsbewegung des gegossenen Stranges (4) reduziert oder abgestellt wird.
8. Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Sekundärkühlung (17) während der Oszillationsbewegung des gegossenen Stranges (4) nach einem vorbestimmten Programm stufenweise vom Treiber (6) zur Kokille (2) hin abgestellt wird.
9. Verfahren nach einem der Ansprüche l - 8, dadurch gekennzeichnet, dass der Strang innerhalb der Kokille (2) in einem Bereich unterhalb der Sollbadspiegelhöhe (13, 29) oszilliert wird.
10. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 - 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Kokillenoszillation vor dem ersten Rückwärtshub des gegossenen Stranges (4) mindestens kurz angehalten wird.
11. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 - 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Kokillenoszillation spätestens während dem ersten Rückwärtshub des gegossenen Stranges (4) stillgesetzt wird.
12. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 - 11, dadurch gekennzeichnet, dass eine dünnflüssige Schmierschlacke vorzugsweise mit exothermen Zusätzen zugegeben wird.
13. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 - 12, dadurch gekennzeichnet, dass durch ein Signal einer Durchbruchwarneinrichtung der Stahlzufluss (10) unterbrochen wird, die Strangabzugsbewegung stillgesetzt und die Oszillationsbewegung des Stranges (4) durch einen Rückwärtshub eingeleitet wird.
14. Vorrichtung zum Stranggiessen von Stahl, insbesondere zum Antreiben eines gegossenen Stranges (4), wobei einer Strangführung (7) Treibrollen (8, 9) mit einer Antriebsregeleinrichtung nachgeordnet sind, dadurch gekennzeichnet, dass die Antriebsregeleinrichtung mit einem Antriebsprogramm für vorbestimmte Oszillationsbewegungen des gegossenen Stranges (4) versehen ist.
15. Vorrichtung nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, dass Positionsgeber (12, 12'; 14, 14') laufend die Lage des Strangendes innerhalb der Kokille (2) messen und diese Positionsgeber (12, 12'; 14, 14') steuerungsmässig mit der Antriebsregeleinrichtung verbunden sind.
16. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 14 oder 15, dadurch gekennzeichnet, dass die Kokille (2) durch den oszillierenden Strang (4) quer zur Strangbewegungsrichtung (50) bewegbar ist.
17. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 12 - 16, dadurch gekennzeichnet, dass bei Anlagen mit bogenförmiger Sekundärkühlstrecke eine Biege- bzw. Richtstrecke (15) mit durch den Strang (4) quer verschiebbaren Rollenpaaren (9) versehen ist.
18. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 14 - 17, dadurch gekennzeichnet, dass Treibrollenpaare (9') an mehreren Stellen entlang der Sekundärkühlstrecke angeordnet sind.
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