WO1998020998A1 - Method and device for continuous thin slab steel casting - Google Patents

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WO1998020998A1
WO1998020998A1 PCT/DE1997/002518 DE9702518W WO9820998A1 WO 1998020998 A1 WO1998020998 A1 WO 1998020998A1 DE 9702518 W DE9702518 W DE 9702518W WO 9820998 A1 WO9820998 A1 WO 9820998A1
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guide rollers
strand shell
guide
shell
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Hatto Jacobi
Lothar Parschat
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Mannesmann Ag
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    • 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
    • B22D11/14—Plants for continuous casting
    • 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

Definitions

  • the invention relates to a process for the continuous casting of thin slabs with casting speeds greater than 3 m / min. in a continuous caster, in which the melt is passed into a mold via a submerged spout, which can be closed by a shut-off element, which is followed by a strand guide equipped with rollers.
  • the invention further relates to a continuous caster for performing the method.
  • the strand Under the ferrostatic pressure of the molten steel, the strand may bulge when casting slabs, ie. after leaving the mold, the strand shell undergoes a series of bulging and rolling deformations, but bulging is restricted by the support rollers of the strand guide frame arranged downstream of the mold.
  • At least one of the roller tracks on the frame part is arranged so as to be displaceable in the longitudinal direction of these roller tracks and fixed on the frame part in different positions.
  • the construction proposed here is intended, inter alia, to prevent an inadmissible bulging of the strand shell while maintaining the same distance as possible between the end rollers of adjacent frame parts. This document therefore deals exclusively with the constructive construction of a continuous caster.
  • the melt is usually passed into an oscillating mold via a submerged nozzle.
  • the inflow quantity is adjusted regularly via a stopper or slide closure arranged at the inlet of the immersion spout.
  • the level of the melt in the mold is measured and used via an EDP-supported measuring and control device to change the stopper position in the closure, thereby compensating for an up and down movement of the bath surface.
  • the invention has for its object to provide a method and a system for the continuous casting of thin slabs, by which or by actively avoiding an uncontrolled swinging up of the casting level in the mold and, moreover, the slab quality is improved by reducing the center drop.
  • the minimal force acting on the upper and lower broad side of the strand shell of a slab is achieved by choosing a different arrangement of the opposing rollers in the area of the elastic behavior of the strand shell than in the plastic region of the strand shell. It is hereby achieved that after the transition phase, the strand, which is becoming more and more solid, winds through the strand guide. In this way it is avoided that bulges or indentations impressed into the strand shells at the same time on the top and bottom of the strand shell box simultaneously strike the supporting guide rollers. A simultaneous compression of two bulges would lead to a "pumping" and a simultaneous impact of two indentations would lead to a "suction" of the sump enveloped by the strand shell box. Since the only opening of the strand shell box is in the mold during casting, the casting level there is then caused to vibrate.
  • the required to avoid the swing movement of the rollers is in the range of translation a of a size between 0.1 to 0.5 xl R, where R l is the roller pitch in mm.
  • Transition area from plastic to elastic behavior of the strand shell carried out is advantageously set by the amount, type and location of external cooling. Overall, the transition area depends on the casting speed and the temperature profile and also on the shell thickness, the length of the sump Steel grade, ie. their chemical composition, the mold exit dimension and the design of the continuous caster, and here in particular the strand width and the roll division.
  • the transition area from the plastic to the elastic behavior of the strand shell can be found in every frame of the strand guiding device.
  • a continuous casting installation is proposed in which the guide frame is divided into three zones, the guide rollers in the starting zone having a different association to one another than in the end zone arranged after a transition zone.
  • the individual zones can already be arranged in the first framework.
  • the individual zones of the roll allocation can be permanently installed.
  • the guide frame in the transition zone is structurally designed so that the same number of guide rollers is provided in the upper frame and in the lower frame and that the positioning of the guide rollers of the lower frame is carried out continuously variable along the strand.
  • an additional guide roller can be provided, which can be positioned in the subframe in addition to the existing guide rollers.
  • a cooling device is provided, which is installed in the area in which the plastic behavior of the strand shell usually occurs and whose quantity, shape and temperature of the cooling medium can be set.
  • a complete suppression of the uncontrolled swinging up of the casting level in the mold is achieved if the stopper control has a natural frequency that is outside the resonance frequency of the pumping frequency of the liquid column and thus outside the frequency of pumping the strand shell.
  • FIG. 1 shows a schematic view of the continuous caster
  • Figure 2a, 2b are schematic representations of the area of plastic
  • Figure 3a, 2b shows the arrangement of the guide rollers in the area of the elastic behavior of the strand shell
  • Figure 4 is a schematic representation of a guide roller area
  • FIG. 1 shows a melt supply vessel 43, the bottom opening of which can be closed by a stopper 44 which is connected to a stopper control 45.
  • An immersion spout 42 which projects into a mold 41, is fastened to the melt supply vessel 43.
  • the mold 41 is followed by individual segments having scaffolds 12, 22, 32 corresponding to an initial zone 11, a transition zone 21 and an end zone 31.
  • the start and transition zones 11 and 21 respectively extend over a relatively wide area, which is followed by the end zone 31.
  • the starting zone 11 and the transition zone 21 can already be present in the first framework, so that the end zone 31 extends over the remaining area of strand guidance.
  • the individual stands have guide rollers 13, 23, 33, which are arranged in the upper frame 14, 24, 34 and lower frame 15, 25, 35 (see FIG. 4).
  • the slab B is shown schematically, whose bottom tip S s protrudes beyond the end zone 31. Furthermore, a cooling device 61 is indicated schematically in the end region of the starting zone 11.
  • FIGS. 2a and 2b show guide rollers 13 in the area of the plastic behavior of the strand shell, in which a stationary waveform is molded.
  • Thickness of the bulge is marked with D, the mouth width of the rollers with d.
  • the guide rollers 13 are located directly opposite each other with the jaw width d and are at a distance from one another on the respective strand side, which is determined by the roller pitch l R.
  • the strand shell W which includes the sump S, has indentations and bulges.
  • the bulge D is smaller than the stationary bulge in the case of guide rollers 13 arranged opposite one another according to FIG. 2a.
  • FIGS. 3a and 3b show the situation in the area of the elastic behavior of the strand shell, which is imprinted with an unsteady undulating surface shape.
  • FIG. 3a a section through the strand shell box is shown schematically, in which the broad sides have indentations and bulges that lie opposite one another in mirror symmetry.
  • the strand moves in the strand withdrawal direction through the guide frame in such a way that it meanders through the rollers, which are spaced apart from one another.
  • the strand shell box is shaped like a double-walled corrugated sheet. During the pulling-off process of the strand, this corrugated sheet-shaped strand shell box moves through the guide frame in such a way that it also winds through the opposite guide rollers.
  • FIG. 4 shows a frame 12, 22, 32 and an upper frame 14, 24, 34 and a lower frame 15, 25, 35 and guide rollers 13, 23, 33.
  • An additional roller 19, 29, 39 is provided on the lower frame 15, 25, 35 which, after a translation of the lower guide rollers 13, 23, 33, can additionally be added to the row of these rollers, as shown in the lower part of FIG. 4, and as a result of which an offset arrangement of the opposite rollers 13, 23, 33 can be achieved .
  • a translation of the guide rollers is also possible without the addition of a further roller 19, 29, 39, but then there is a gap to be observed in the row of the lower guide rollers.
  • Means for carrying out the translation a are only indicated in the lower part of FIG. 4 by reference symbols 16, 26, 36
  • a measuring element 74 for the pressure and a measuring element 75 for the position of the strand shell are shown, which are connected to actuators 71, 72, 73, which in turn act on hydraulic elements 18, 28, 38, by means of which the pressure on affected guide rollers can be kept essentially constant.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Continuous Casting (AREA)
  • Treatment Of Steel In Its Molten State (AREA)

Abstract

The present invention pertains to a method for continuous thin slab steel casting at speeds over 3m/min. in a facility where, above an immersion spout (42) which can be closed by means of a stop element (44), the cast is fed into an ingot mould located downstream from the guide rollers of the strand. Said method comprises the following steps: a) when the slab goes out of the ingot mould, the frozen layer on each of its large sides takes a steady waved form during the plastic adaptation phase, depending on the spacing between the guide rollers on which it takes its bearing; b) thereafter, on the large sides of the slab, the shell featured by the frozen layer takes on its surface a non steady waved form during the plastic adaptation phase, depending on the arrangement of the guide rollers located opposite it; c) when the strand is removed, the transition from plastic to elastic adaptation of the frozen layer is metrologically determined and, with regard to the plastic adaptation of the shell featured by said frozen layer, the slab takes its bearing in such a way that, for a minimum force exerted upon the frozen layer, said slab is routed by the strand guiding part.

Description

Verfahren und Anlage zum Stranggießen von DüπnbrammenProcess and plant for the continuous casting of thin slabs
Beschreibungdescription
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Stranggießen von Dünnbrammen mit Gießgeschwindigkeiten größer 3m/min. in einer Stranggießanlage, bei der über einen Tauchausguß, der durch ein Absperrelement verschließbar ist, die Schmelze in eine Kokille geleitet wird, der eine mit Rollen ausgerüstete Strangführung nachgeschaltet ist. Die Erfindung betrifft ferner eine Stranggießanlage zur Durchführung des Verfahrens.The invention relates to a process for the continuous casting of thin slabs with casting speeds greater than 3 m / min. in a continuous caster, in which the melt is passed into a mold via a submerged spout, which can be closed by a shut-off element, which is followed by a strand guide equipped with rollers. The invention further relates to a continuous caster for performing the method.
Unter dem ferrostatischen Druck des flüssigen Stahls kann es beim Stranggießen von Brammen zu einem Ausbauchen des Stranges kommen, dh. nach dem Verlassen der Kokille erfährt die Strangschale eine Reihe von Ausbauch- und Walzverformungen, wobei das Ausbauchen jedoch durch die Stützrollen des der Kokille nachgeordneten Strangführungsgerüstes eingeschränkt wird.Under the ferrostatic pressure of the molten steel, the strand may bulge when casting slabs, ie. after leaving the mold, the strand shell undergoes a series of bulging and rolling deformations, but bulging is restricted by the support rollers of the strand guide frame arranged downstream of the mold.
Nach Stahl und Eisen 99 (1979), Nr. 19, Seite 1039-1050 ist bei einer bestehenden Brammengießanlage die Sekundärkühlung der einzige Parameter in Verbindung mit der Gießgeschwindigkeit, der sich einstellen läßt, um das Ausbauchen zu verringern. Es wird empfohlen, die Sekundärkühlung zu optimieren, um die innere Qualität des Stranges zu verbessern. Ein Hinweis auf den Einfluß der Ausbauchung auf den flüssigen Sumpf des Stranges ist diesem Artikel nicht entnehmbar.According to Stahl und Eisen 99 (1979), No. 19, page 1039-1050, in an existing slab caster, secondary cooling is the only parameter in connection with the casting speed that can be set to reduce bulging. It is recommended to optimize the secondary cooling to improve the internal quality of the strand. A reference to the influence of the bulge on the liquid sump of the strand cannot be found in this article.
In dem Fachbuch „Metallurgie des Stranggießens, Gießen und Erstarren von Stahl", Verlag Stahl und Eisen, 1992, wird darauf hingewiesen, daß zu starke Ausbauchungen Seigerungen und Innenrisse bewirken. Es wird aufgezeigt, daß Ausbauchungen im Betrieb an Stranggußmaschinen gemessen und theoretisch berechnet sowie an Biegemodellen untersucht wurden. Ziel der Untersuchung dieser mechanischen Verformungen sind deren Einfluß auf Oberflächenfehler und Innenrisse der auf Stranggießanlagen erzeugten Brammen. Aus EP 0 041 498 ist eine Bogenstranggießanlage mit einer unterhalb der Kokille angeordneten Strangführung bekannt, die zwei einander gegenüberliegende Rollenbahnen aufweist, deren Rollen an Gerüstteilen montiert sind und der Abstand der einander gegenüberliegenden Gerüstteile und damit der Abstand der Rollenbahnen entsprechend einem einzustellenden Strangquerschnitt veränderbar ist. Hierzu wird mindestens eine der Rollenbahnen am Gerüstteil in Längsrichtung dieser Rollenbahnen versetzbar angeordnet und am Gerüstteil in unterschiedlichen Lagen fixiert. Durch den hier vorgeschlagenen Aufbau soll u.a. eine unzulässige Ausbauchung der Strangschale verhindert werden bei Einhaltung eines möglichst gleichen Abstandes der Endrollen benachbarter Gerüstteile. Diese Schrift befaßt sich also ausschließlich mit dem kontruktiven Aufbau einer Stranggießanlage.In the specialist book "Metallurgy of Continuous Casting, Casting and Solidification of Steel", published by Stahl and Eisen, 1992, it is pointed out that excessive bulges cause segregation and internal cracks. It is shown that bulges in operation are measured and theoretically calculated on continuous casting machines and The aim of the investigation of these mechanical deformations is their influence on surface defects and internal cracks of the slabs produced on continuous casting plants. From EP 0 041 498 a continuous sheet caster with a strand guide arranged below the mold is known, which has two opposing roller conveyors, the rollers of which are mounted on frame parts and the spacing of the opposing frame parts and thus the spacing of the roller conveyors can be changed in accordance with a strand cross section to be set. For this purpose, at least one of the roller tracks on the frame part is arranged so as to be displaceable in the longitudinal direction of these roller tracks and fixed on the frame part in different positions. The construction proposed here is intended, inter alia, to prevent an inadmissible bulging of the strand shell while maintaining the same distance as possible between the end rollers of adjacent frame parts. This document therefore deals exclusively with the constructive construction of a continuous caster.
Bei Stranggießanlagen wird üblicherweise die Schmelze über einen Tauchausguß in eine oszillierende Kokille geleitet. Die Zuflußmenge wird regelmäßig über einen am Eintritt des Tauchausgußes angeordneten Stopfen- oder Schieberverschluß eingestellt. Die Pegelhöhe der Schmelze in der Kokille wird meßtechnisch erfaßt und über eine EDV-gestützte Meß- und Regeleinrichtung zur Veränderung der Stopfenstellung im Verschluß verwendet, wodurch eine Auf- und Abbewegung der Badoberfläche ausgeglichen wird.In continuous casting plants, the melt is usually passed into an oscillating mold via a submerged nozzle. The inflow quantity is adjusted regularly via a stopper or slide closure arranged at the inlet of the immersion spout. The level of the melt in the mold is measured and used via an EDP-supported measuring and control device to change the stopper position in the closure, thereby compensating for an up and down movement of the bath surface.
Mit keinem der aus den genannten Dokumenten bekannt gewordenen Gegenstände wird ein sogenanntes „Mold-Level-Hunting", also ein unkontrolliertes Aufschwingen des Gießspiegels in der Kokille mit Amplituden, die einen sicheren Gießbetrieb nicht mehr gewährleisten, verhindert.None of the objects known from the documents mentioned prevents so-called "mold-level hunting", that is to say an uncontrolled swinging up of the casting level in the mold with amplitudes which no longer guarantee reliable casting operation.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren und eine Anlage zum Stranggießen von Dünnbrammen zu schaffen, durch das bzw. durch die aktiv ein unkontrolliertes Aufschwingen des Gießspiegels in der Kokille vermieden und darüber hinaus die Brammenqualität durch Verringerung der Mittenseigerung verbessert wird.The invention has for its object to provide a method and a system for the continuous casting of thin slabs, by which or by actively avoiding an uncontrolled swinging up of the casting level in the mold and, moreover, the slab quality is improved by reducing the center drop.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die kennzeichnenden Merkmale des Verfahrensanspruchs 1 und der auf die Stranggießanlage gerichteten Ansprüche 6 und 12 gelöst. Die Unteransprüche geben vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung an. Erfindungsgemäß wird der Strangschale dh. dem sogenannten Schalenkasten nach Verlassen der Kokille während ihres plastischen Verhaltens eine stationäre Wellenform eingeprägt und nach einer Übergangsphase während ihres elastischen Verhaltens eine instationäre wellenförmige Oberflächenform eingeprägt. Danach wird nach meßtechnischer Erfassung des Übergangs vom plastischen zum elastischen Verhalten der Strangschale im Bereich des elastischen Verhaltes in einer Weise so gestützt, daß die erzeugte Bramme bei minimaler Krafteinwirkung auf ihre Breitseiten durch die Strangführung geführt wird.This object is achieved according to the invention by the characterizing features of method claim 1 and claims 6 and 12 directed to the continuous casting plant. The subclaims indicate advantageous developments of the invention. According to the strand shell ie. the so-called shell box after leaving the mold is impressed with a stationary waveform during its plastic behavior and after a transition phase during its elastic behavior it is impressed with an unsteady undulating surface shape. Then, after measuring the transition from the plastic to the elastic behavior of the strand shell in the area of the elastic behavior, it is supported in such a way that the slab produced is guided through the strand guide with minimal force on its broad sides.
Die minimale Kraftein Wirkung auf die obere und untere Breitseite der Strangschale einer Bramme, wird dadurch erzielt, daß im Bereich des elastischen Verhaltens der Strangschale eine andere Anordnung der sich gegenüberliegenden Rollen gewählt wird als im plastischen Bereich der Strangschale. Hierdurch wird erreicht, daß nach der Übergangsphase der immer stärker sich verfestigende Strang sich durch die Strangführung schlängelt. Hierdurch wird vermieden, daß jeweils gleichzeitig auf der Ober- und Unterseite des Strangschalenkastens in die Strangschalen eingeprägte Ausbuchtungen oder Einbuchtungen gleichzeitig auf die sich stützenden Führungsrollen treffen. Ein gleichzeitiges Zusammendrücken von zwei Ausbuchtungen würde zu einem „Pumpen" und ein gleichzeitiges Auftreffen von zwei Einbuchtungen würde zu einem „Saugen" des vom Strangschalenkasten umhüllten Sumpfes führen. Da sich beim Gießen die einzige Öffnung des Strangschalenkastens in der Kokille befindet, wird dann dort der Gießspiegel zum Schwingen angeregt.The minimal force acting on the upper and lower broad side of the strand shell of a slab is achieved by choosing a different arrangement of the opposing rollers in the area of the elastic behavior of the strand shell than in the plastic region of the strand shell. It is hereby achieved that after the transition phase, the strand, which is becoming more and more solid, winds through the strand guide. In this way it is avoided that bulges or indentations impressed into the strand shells at the same time on the top and bottom of the strand shell box simultaneously strike the supporting guide rollers. A simultaneous compression of two bulges would lead to a "pumping" and a simultaneous impact of two indentations would lead to a "suction" of the sump enveloped by the strand shell box. Since the only opening of the strand shell box is in the mold during casting, the casting level there is then caused to vibrate.
Die zur Vermeidung des Schwingens erforderliche Verschiebung der Rollen liegt dabei im Bereich einer Translation a mit einer Größe zwischen 0,1 bis 0,5 x lR, wobei lR die Rollenteilung in mm darstellt.The required to avoid the swing movement of the rollers is in the range of translation a of a size between 0.1 to 0.5 xl R, where R l is the roller pitch in mm.
Die Änderung der oszillierenden Oberflächenstruktur der Strangschale durch Änderung der Abstützung durch die Strangführungsrollen wird nach demThe change in the oscillating surface structure of the strand shell by changing the support by the strand guide rollers is after the
Übergangsbereich vom plastischen zum elastischen Verhalten der Strangschale durchgeführt. Die Einstellung der Größe und der Position dieses Übergangsbereiches wird in vorteilhafter Weise durch Menge, Art und Ort einer externen Kühlung eingestellt. Insgesamt hängt der Übergangsbereich von der Gießgeschwindigkeit und dem Temperaturprofil und darüber hinaus von der Schalendicke, der Sumpflänge, der Stahlsorte, dh. ihrer chemischen Zusammensetzung, vom Kokillenaustrittsmaß und der Bauart der Stranggießanlage und hier insbesondere von der Strangbreite und der Rollenteilung ab. Der Übergangsbereich vom plastischen zum elastischen Verhalten der Strangschale kann in jedem Gerüst der Strangführungseinrichtung angetroffen werden.Transition area from plastic to elastic behavior of the strand shell carried out. The setting of the size and position of this transition area is advantageously set by the amount, type and location of external cooling. Overall, the transition area depends on the casting speed and the temperature profile and also on the shell thickness, the length of the sump Steel grade, ie. their chemical composition, the mold exit dimension and the design of the continuous caster, and here in particular the strand width and the roll division. The transition area from the plastic to the elastic behavior of the strand shell can be found in every frame of the strand guiding device.
In weiterer Ausbildung der Erfindung wird vorgeschlagen, den Strangschalenkasten im Bereich des elastischen Verhaltens in der Weise zu stützen, daß eine minimale Krafteinwirkung auf die Strangschale durch Aktuatoren erreicht wird, die mit Meßelementen zur Erfassung der Anpreßkraft oder der Lage der Strangschale inIn a further embodiment of the invention, it is proposed to support the strand shell box in the area of the elastic behavior in such a way that a minimal force is exerted on the strand shell by actuators which have measuring elements for detecting the contact pressure or the position of the strand shell
Verbindung stehen und den Druck von mit den Führungsrollen verbundenen hydraulischen Elementen geregelt konstant halten, so daß auf die Strangschale unabhängig von ihrer Form ein gleichmäßiger Druck aufgebracht wird.Stand connection and keep the pressure of hydraulic elements connected to the guide rollers constant, so that a uniform pressure is applied to the strand shell regardless of its shape.
Zur Durchführung des Verfahrens wird eine Stranggießanlage vorgeschlagen, bei der das Führungsgerüst in drei Zonen aufgeteilt ist, wobei die Führungsrollen in der Anfangszone zueinander eine andere Zuordnung aufweisen als in der nach einer Übergangszone angeordneten Endzone. Die einzelnen Zonen können bereits im ersten Gerüst angeordnet sein.To carry out the method, a continuous casting installation is proposed in which the guide frame is divided into three zones, the guide rollers in the starting zone having a different association to one another than in the end zone arranged after a transition zone. The individual zones can already be arranged in the first framework.
Bei Stranggießanlagen, die ein enges Positionsspektrum aufweisen, können die einzelnen Zonen der Rollenzuordnung fest installiert sein. Da sich aber die Lage der Übergangszone ändern kann wird vorgeschlagen, Translationselemente vorzusehen, mit denen eine Translation der gegenüberliegenden, auf Lücke einstellbaren Führungsrollen bei einer beliebigen Stelle des Stranges möglich ist, wobei die Translation a in einer Größenordnung a = 0,1 bis 0,5 x lR (lR = Rollenteilung) vorgesehen ist.In continuous casting plants that have a narrow range of positions, the individual zones of the roll allocation can be permanently installed. However, since the position of the transition zone can change, it is proposed to provide translation elements with which a translation of the opposite guide rollers that can be adjusted to a gap is possible at any point on the strand, the translation a being of the order of magnitude a = 0.1 to 0, 5 xl R (l R = division of roles) is provided.
Bei einer vorteilhaften Ausgestaltung wird das Führungsgerüst in der Übergangszone konstruktiv so ausgestaltet, daß im Oberrahmen und im Unterrahmen die gleiche Anzahl von Führungsrollen vorgesehen ist und daß die Positionierung der Führungsrollen des Unterrahmens längs des Stranges stufenlos veränderbar ausgeführt ist. Hierbei kann in einer weiteren Ausgestaltung eine zusätzliche Führungsrolle vorgesehen seun, die ergänzend zu den vorhandenen Führungsrollen im Unterrahmen positionierbar ist. Zur Eingrenzung des Ortes der Übergangszone wird eine Kühleinrichtung vorgesehen, die in dem Bereich, in dem üblicherweise das plastische Verhalten der Strangschale auftritt, installiert wird und deren Kühlmedienmenge, -Form und - Temperatur einstellbar ist.In an advantageous embodiment, the guide frame in the transition zone is structurally designed so that the same number of guide rollers is provided in the upper frame and in the lower frame and that the positioning of the guide rollers of the lower frame is carried out continuously variable along the strand. In a further embodiment, an additional guide roller can be provided, which can be positioned in the subframe in addition to the existing guide rollers. To limit the location of the transition zone, a cooling device is provided, which is installed in the area in which the plastic behavior of the strand shell usually occurs and whose quantity, shape and temperature of the cooling medium can be set.
Eine völlige Unterbindung des unkontrollierten Aufschwingen des Gießspiegels in der Kokille (Mold Level Hunting) wird erreicht, wenn die Stopfenregelung eine Eigenfrequenz aufweist, die außerhalb der Resonanzfrequenz der Pumpfrequenz der Flüssigkeitssäule und damit außerhalb der Frequenz des Pumpens der Strangschale liegt.A complete suppression of the uncontrolled swinging up of the casting level in the mold (mold level hunting) is achieved if the stopper control has a natural frequency that is outside the resonance frequency of the pumping frequency of the liquid column and thus outside the frequency of pumping the strand shell.
Ein Ausfführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestell und wird nachstehend beschriebent.Es zeigenAn exemplary embodiment of the invention is shown in the drawing and is described below
Figur 1 eine schematische Ansicht der Stranggießanlage,FIG. 1 shows a schematic view of the continuous caster,
Figur 2a,2b schematische Darstellungen des Bereichs des plastischenFigure 2a, 2b are schematic representations of the area of plastic
Verhaltens der Strangschale Figur 3a,2b die Anordnung der Führungsrollen im Bereich des elastischen Verhaltens der StrangschaleBehavior of the strand shell Figure 3a, 2b shows the arrangement of the guide rollers in the area of the elastic behavior of the strand shell
Figur 4 eine schematische Darstellung eines Führungsrollenbereiches zurFigure 4 is a schematic representation of a guide roller area
Erläuterung des Änderns der Rollenteilung.Explanation of changing the role division.
Die Figur 1 zeigt ein Schmelzenzuführgefäß 43, dessen Bodenöffnung durch einen Stopfen 44 verschließbar ist, welcher an eine Stopfenregelung 45 angeschlossen ist.FIG. 1 shows a melt supply vessel 43, the bottom opening of which can be closed by a stopper 44 which is connected to a stopper control 45.
Am Schmelzenzuführgefäß 43 ist ein Tauchausguß 42 befestigt, der in eine Kokille 41 hineinragt.An immersion spout 42, which projects into a mold 41, is fastened to the melt supply vessel 43.
Der Kokille 41 sind einzelne Segmente aufweisende Gerüste 12, 22, 32 nachgeschaltet entsprechend einer Anfangszone 11 , einer Übergangszone 21 und einer Endzone 31.The mold 41 is followed by individual segments having scaffolds 12, 22, 32 corresponding to an initial zone 11, a transition zone 21 and an end zone 31.
Die Anfangs- und auch die Übergangszone 11 bzw.21 erstrecken sich über einen relativ breiten Bereich, an den sich die Endzone 31 anschließt. Die Anfangszone 11 und die Übergangszone 21 können durchaus bereits im ersten Gerüst vorliegen, so daß sich die Endzone 31 über den Restbereich Strangführung erstreckt. Die einzelnen Gerüste weisen Führungsrollen 13, 23, 33 auf, die in Oberrahmen 14, 24, 34 und Unterrahmen 15, 25, 35 angeordnet sind (vergl Fig.4).The start and transition zones 11 and 21 respectively extend over a relatively wide area, which is followed by the end zone 31. The starting zone 11 and the transition zone 21 can already be present in the first framework, so that the end zone 31 extends over the remaining area of strand guidance. The individual stands have guide rollers 13, 23, 33, which are arranged in the upper frame 14, 24, 34 and lower frame 15, 25, 35 (see FIG. 4).
Weiterhin ist schematisch die Bramme B dargestellt, deren Sumpfspitze Ss bis über die Endzone 31 ragt. Ferner ist schematisch eine Kühleinrichtung 61 im Endbereich der Anfangszone 11 angedeutet.Furthermore, the slab B is shown schematically, whose bottom tip S s protrudes beyond the end zone 31. Furthermore, a cooling device 61 is indicated schematically in the end region of the starting zone 11.
Die Figuren 2a und 2b zeigen Führungsrollen 13 im Bereich des plastischen Verhaltens der Strangschale, der eine stationäre Wellenform eingeformt wird. DieFIGS. 2a and 2b show guide rollers 13 in the area of the plastic behavior of the strand shell, in which a stationary waveform is molded. The
Dicke der Ausbauchung ist dabei mit D gekennzeichnet, die Maulweite der Rollen mit d.Thickness of the bulge is marked with D, the mouth width of the rollers with d.
In Fig 2a liegen sich die Führungsrollen 13 jeweils mit der Maulweite d unmittelbar gegenüber und haben auf der jeweiligen Strangseite einen Abstand voneinander, der durch die Rollenteilung lR bestimmt ist. Die Strangschale W, die den Sumpf S einschließt, weist dabei Einbuchtungen und Ausbuchtungen auf.In FIG. 2a, the guide rollers 13 are located directly opposite each other with the jaw width d and are at a distance from one another on the respective strand side, which is determined by the roller pitch l R. The strand shell W, which includes the sump S, has indentations and bulges.
In Figur 2b sind im Vergleich zu Fig. 2a bei gleicher Rollenteilung l und gleicher Maulweite d, die Führungsrollen 13 um eine Translation a zueinander versetzt angeordnet. Dabei ist a = 0,5 x lR.In FIG. 2b, compared to FIG. 2a, with the same roller pitch l and the same mouth width d, the guide rollers 13 are arranged offset from one another by a translation a. Where a = 0.5 xl R.
Die Ausbauchung D ist hier infolge der Verschiebung der Führungsrollen 13 kleiner als die stationäre Ausbauchung bei gegenüberliegend angeordneten Führungsrollen 13 gemäß Fig.2a.Due to the displacement of the guide rollers 13, the bulge D is smaller than the stationary bulge in the case of guide rollers 13 arranged opposite one another according to FIG. 2a.
Die Figuren 3a und 3b zeigen die Situation im Bereich des elastischen Verhaltens der Strangschale, der eine instationäre wellenförmige Oberflächenform eingeprägt ist.FIGS. 3a and 3b show the situation in the area of the elastic behavior of the strand shell, which is imprinted with an unsteady undulating surface shape.
In Figur 3a ist schematisch ein Schnitt durch den Strangschalenkasten gezeigt, bei dem die Breitseiten spiegelsymmetrisch gegenüberliegende Ein- und Ausbuchtungen aufweisen.In FIG. 3a, a section through the strand shell box is shown schematically, in which the broad sides have indentations and bulges that lie opposite one another in mirror symmetry.
Durch die versetzte Anordnung der Führungsrollen bewegt sich der Strang in Strangabzugsrichtung in der Weise durch das Führungsgerüst, daß er sich quasi durch die in Maulweite voneinander beabstandeten Rollen schlängelt. ln Figur 3b ist der Strangschalenkasten wie ein doppelwandiges Wellblech geformt. Während des Abzugsvorganges des Stranges bewegt sich dieser wellblechförmige Strangschalenkasten so durch das Führungsgerüst, daß er sich auch hier durch die sich gegenüberliegenden Führungsrollen schlängelt.Due to the staggered arrangement of the guide rollers, the strand moves in the strand withdrawal direction through the guide frame in such a way that it meanders through the rollers, which are spaced apart from one another. In FIG. 3b, the strand shell box is shaped like a double-walled corrugated sheet. During the pulling-off process of the strand, this corrugated sheet-shaped strand shell box moves through the guide frame in such a way that it also winds through the opposite guide rollers.
In keiner der beiden in den Figuren 3a und 3b aufgeführten Formen kommt es zu einem Zusammenquetschen des Strangschalenkastens im Bezug auf seine Breitseiten, und damit auch nicht zu einem Pumpen oder Saugen der vom Strangschalenkasten eingeschlossenen Flüssigsäule.In neither of the two forms shown in FIGS. 3a and 3b is there a squeezing of the strand shell box with respect to its broad sides, and therefore no pumping or suctioning of the liquid column enclosed by the strand shell box.
Figur 4 zeigt ein Gerüst 12, 22, 32 und einen Oberrahmen 14, 24, 34 und einen Unterrahmen 15, 25, 35 und Führungsrollen 13, 23, 33. Am Unterrahmen 15, 25, 35 ist eine Zusatzrolle 19, 29, 39 vorgesehen, die nach einer Translation a der unteren Führungsrollen 13, 23, 33 ergänzend an die Reihe dieser Rollen angefügt werden kann, wie dies im unteren Teil der Figur 4 gezeigt ist und wodurch sich eine versetzte Anordnung der gegenüberliegenden Rollen 13, 23, 33 erreichen läßt. Selbstverständlich, ist eine Translation a der Führungsrollen auch ohne das Hinzufügen einer weiteren Rolle 19, 29, 39 möglich, wobei dann aber eine zu beachtende Lücke in der Reihe der unteren Führungsrollen auftritt. Mittel zur Durchführung der Translation a sind im unteren Teil der Figur 4 lediglich durch Bezugszeichen 16, 26. 36 angedeutetFIG. 4 shows a frame 12, 22, 32 and an upper frame 14, 24, 34 and a lower frame 15, 25, 35 and guide rollers 13, 23, 33. An additional roller 19, 29, 39 is provided on the lower frame 15, 25, 35 which, after a translation of the lower guide rollers 13, 23, 33, can additionally be added to the row of these rollers, as shown in the lower part of FIG. 4, and as a result of which an offset arrangement of the opposite rollers 13, 23, 33 can be achieved . Of course, a translation of the guide rollers is also possible without the addition of a further roller 19, 29, 39, but then there is a gap to be observed in the row of the lower guide rollers. Means for carrying out the translation a are only indicated in the lower part of FIG. 4 by reference symbols 16, 26, 36
Im oberen Teil der Figur 4 sind ein Meßelement 74 für den Druck und ein Meßelement 75 für die Lage der Strangschale dargestellt, welche mit Aktuatoren 71 , 72, 73 in Verbindung stehen, die wiederum auf hydraulischen Elemente 18, 28, 38 wirken, mittels derer der Druck auf betroffenen Führungsrollen im wesentlichen konstant gehalten werden kann. In the upper part of Figure 4, a measuring element 74 for the pressure and a measuring element 75 for the position of the strand shell are shown, which are connected to actuators 71, 72, 73, which in turn act on hydraulic elements 18, 28, 38, by means of which the pressure on affected guide rollers can be kept essentially constant.

Claims

Patentansprüche claims
1. Verfahren zum Stranggießen von Dünnbrammen mit Gießgeschwindigkeiten größer 3m/min. in einer Stranggießanlage, bei der über einen Tauchausguß, der durch ein Absperrelement verschließbar ist, die Schmelze in eine Kokille geleitet wird, der eine mit Rollen ausgerüstete Strangführung nachgeschaltet ist, gekennzeichnet durch folgende Schritte: a) nach Verlassen der Kokille wird der Strangschale jeder Brammenbreitseite während ihres plastischen Verhaltens entsprechend der Rollenteilung der sie stützenden Führungsrollen eine stationäre1. Process for the continuous casting of thin slabs with casting speeds greater than 3 m / min. In a continuous caster, in which the melt is passed into a mold via a submerged spout, which can be closed by a shut-off element, followed by a strand guide equipped with rollers, characterized by the following steps: a) after leaving the mold, the strand shell of each broad side of the slab a stationary one during their plastic behavior according to the division of roles of the guide roles supporting them
Wellenform eingeformt, b) nachfolgend wird an den Brammenbreitseiten dem Strangschalenkasten während seines elastischen Verhaltens entsprechend der Zuordnung der gegenüber angeordneten Führungsrollen eine instationäre wellenförmige Oberflächenform eingeprägt, c) während des Strangabzugs wird der Übergang vom plastischen zum elastischen Verhalten der Strangschale meßtechnisch erfaßt und d) im Bereich des elastischen Verhaltens des Strangschalenkastens wird die Bramme in einer Weise so gestützt, daß sie bei minimaler Krafteinwirkung auf die Strangschale durch die Strangführung geführt wird.Waveform molded in, b) subsequently, on the broad side of the slab, the strand tray box is impressed with an unsteady undulating surface shape during its elastic behavior in accordance with the assignment of the guide rollers arranged opposite, c) during the strand withdrawal, the transition from the plastic to the elastic behavior of the strand tray is measured and d) im In the area of the elastic behavior of the strand shell box, the slab is supported in such a way that it is guided through the strand guide with minimal force being exerted on the strand shell.
2. Verfahren nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, daß zur Einstellung der Größe und der Position in der Strangführung der2. The method according to claim 1, characterized in that for adjusting the size and position in the strand guide
Übergangsbereich vom plastischen zum elastischen Verhalten der Strangschale dieser Bereich einstellbar gekühlt wird.Transition area from the plastic to the elastic behavior of the strand shell, this area is cooled adjustable.
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Strangschalenkasten im Bereich des plastischen Verhaltens der Strangschale durch die ihn stützenden Führungsrollen eine Aus- und Einbuchtungen aufweisende Form erhält, und daß nach der Übergangsphase im Bereich des elastischen Verhaltens die Schale des Strangschalenkastens durch versetzt gegenüber angeordnete Führungsrollen gestützt wird.3. The method according to claim 1 or 2, characterized in that the strand shell box in the area of the plastic behavior of the strand shell receives a bulge and indentations by the guide rollers supporting it, and that after the transition phase in the area of elastic behavior Shell of the strand shell box is supported by staggered guide rollers arranged opposite.
4. Verfahren nach Anpruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Strangschalenkasten im Bereich des plastischen Verhaltens der Strangschale durch versetzt gegenüber angeordnete Führungsrollen eine wellblechartige Form erhält, und daß nach der Übergangsphase im Bereich des elastischen Verhaltens der Strangschale der Strangschalenkasten durch auf gleicher Höhe sich gegenüberliegende Führungsrollen gestützt wird.4. The method according to claim 1 or 2, characterized in that the strand shell box is given a corrugated sheet-like shape in the region of the plastic behavior of the strand shell by offset relative to arranged guide rollers, and that after the transition phase in the region of the elastic behavior of the strand shell of the strand shell box by at the same height opposite guide rollers is supported.
5. Verfahren nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß im Bereich des elastischen Verhaltens der Strangschiale die untere wie auch die obere Strangschale des Strangschalenkastens zu einer Pumpfrequenz5. The method according to claim 3 or 4, characterized in that in the region of the elastic behavior of the strand shank the lower as well as the upper strand shell of the strand shell box to a pump frequency
(vs) angeregt wird, die sich verhält wie: vs = VG/IR mit vG = Gießgeschwindigkeit lR = Rollenteilung und daß die Frequenz (vF) der Flüssigsäule des vom Strangschalenkasten umhüllten Sumpfes verändert wird entsprechend
Figure imgf000011_0001
mit a = Translation der gegenüber angeordneten Führungsrollen in einem Bereich a = 0,1 bis 0,5 x lR und Berücksichtigung der Lage der den jeweiligen Breitseiten des Strangschalenkastens zugeordneten Führungsrollen.(v s ) is excited, which behaves like: vs = V G / IR with v G = casting speed l R = roller pitch and that the frequency (vF) of the liquid column of the sump enveloped by the strand shell box is changed accordingly
Figure imgf000011_0001
with a = translation of the guide rollers arranged opposite in a range a = 0.1 to 0.5 xl R and taking into account the position of the guide rollers assigned to the respective broad sides of the strand shell box.
6. Stranggießanlage zur Erzeugung von Dünnbrammen in Gießgeschwindigkeiten größer 3m/min. mit einer Kokille, in die ein durch ein Absperrelement verschließbarer Tauchausguß hineinragt und der ein mit Rollen bestücktes Führungsgerüst nachgeordnet ist, welches Ober- und Unterrahmen aufweist, die über Zuganker gehalten werden, zur Durchführung des Verfahrens nach6. Continuous caster for the production of thin slabs in casting speeds greater than 3m / min. with a mold into which a plunger spout closable by a shut-off element projects and which is followed by a guide frame equipped with rollers, which has upper and lower frames, which are held by tie rods, for carrying out the method
Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, daß das Führungsgerüst in eine Anfangszone (11), eine Übergangszone (21) und in eine Endzone (31) aufgeteilt ist, daß in der Anfangszone (11) die Führungsrollen (13) im wesentlichen gegenüberliegend oder auf Lücke und in der Endzone (31) die Führungsrollen (33) jeweils im gegenteiligen Sinne angeordnet sind, und daß zwischen der Anfangszone (11) und der Endzone (31) eine Übergangszone vorgesehen ist, die eine Kombination beider Rollenanordnungen aufweist.Claim 1, characterized in that the guide frame is divided into an initial zone (11), a transition zone (21) and an end zone (31), that in the starting zone (11) the guide rollers (13) are arranged substantially opposite or on a gap and in the end zone (31) the guide rollers (33) are each arranged in the opposite sense, and that between the starting zone (11) and the end zone (31 ) a transition zone is provided, which has a combination of both roller arrangements.
7. Stranggießanlage nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß Translationselemente (16, 26, 36) vorgesehen sind, mit denen eine Translation (a) der gegenüberliegenden, auf Lücke einstellbaren Führungsrollen7. Continuous caster according to claim 6, characterized in that translation elements (16, 26, 36) are provided, with which a translation (a) of the opposite, adjustable gap guide rollers
(13, 23, 33) in einer Größenordnung a = 0,1 bis 0,5 x I durchführbar ist.(13, 23, 33) in the order of magnitude a = 0.1 to 0.5 x I can be carried out.
8. Stranggießanlage nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß das Führungsgerüst (22) in der Übergangszone (21) im Oberrahmen (24) und Unterrahmen (25) die gleiche Anzahl von Führungsrollen (23) aufweist, und daß die Positionierung der Führungsrollen (23) des Unterrahmens (25) längs des Stranges stufenlos veränderbar ist.8. Continuous caster according to claim 6, characterized in that the guide frame (22) in the transition zone (21) in the upper frame (24) and lower frame (25) has the same number of guide rollers (23), and that the positioning of the guide rollers (23rd ) of the subframe (25) along the strand is infinitely variable.
9. Stranggießanlage nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß eine zusätzliche Führungsrolle (26) vorgesehen ist, die ergänzend zu den vorhandenen Führungsrollen (23) im Unterrahmen (25) positionierbar ist.9. Continuous caster according to claim 8, characterized in that an additional guide roller (26) is provided which can be positioned in addition to the existing guide rollers (23) in the subframe (25).
10. Stranggießanlage nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß eine Kühleinrichtung (61) in der Zone des plastischen Verhaltens der Strangschale vorgesehen ist, deren Kühlmedienmenge, -Form und -Temperatur einstellbar ist.10. Continuous caster according to claim 8, characterized in that a cooling device (61) is provided in the zone of the plastic behavior of the continuous shell, the amount, shape and temperature of the cooling medium is adjustable.
11. Stranggießanlage nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß eine Stranggießregelung vorgesehen ist, die eine Eigenfrequenz besitzt, welche außerhalb des Resonanzbereiches der Frequenz der Flüssigsäule (vF) liegt, wobei vF der Frequenz vs (Frequenz des Pumpens der Strangschale) entspricht.11. Continuous casting installation according to claim 6, characterized in that a continuous casting control is provided which has a natural frequency which is outside the resonance range of the frequency of the liquid column (v F ) lies, where v F corresponds to the frequency v s (frequency of pumping the strand shell).
12. Stranggießanlage zum Gießen von Dünnbrammen mit Gießgeschwindigkeiten größer 3m/min. mit einer Kokille, in die ein durch ein Absperrelement verschließbarer Tauchausguß hineinragt, der ein mit Rollen bestücktes Führungsgerüst nachgeordnet ist, welches Ober- und Unterrahmen aufweist, die über Zuganker gehalten werden und hydraulische Elemente aufweist, mit denen die Führungsrollen gegen die Breitseiten des Strangschalenkastens gedrückt werden, zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, daß Aktuatoren (71-73) vorgesehen sind, die mit Meßelementen (74) zur Erfassung der Anpreßkraft und/oder Meßelementen (75) zur Erfassung der Lage der Strangschale in Verbindung stehen und die entsprechend der Frequenz der Strangschale (vS) den Druck der hydraulischen Elemente (18, 28,12. Continuous caster for the casting of thin slabs with casting speeds greater than 3m / min. with a mold into which a plunger spout, which can be closed by a shut-off element, projects, which is followed by a guide frame equipped with rollers, which has upper and lower frames, which are held by tie rods and has hydraulic elements with which the guide rollers are pressed against the broad sides of the strand shell box to carry out the method according to claim 1, characterized in that actuators (71-73) are provided which are connected to measuring elements (74) for detecting the contact pressure and / or measuring elements (75) for detecting the position of the strand shell and which according to the frequency of the strand shell (vS) the pressure of the hydraulic elements (18, 28,
38) im wesentlichen kostant halten. 38) keep it essentially costly.
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