Technisches Gebiet
[0001] Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur kontinuierlichen oder semikontinuierlichen
Herstellung von Stahlwarmband, welches ausgehend von einem durch eine Strangführungsvorrichtung
geführten Strang in einer Vorwalzstraße zu einem Zwischenband und in weiterer Folge
in einer Fertigwalzstraße zu einem Endband gewalzt wird, gemäß Anspruch 1 sowie eine
dazu korrespondierende Anlage zur Durchführung dieses Verfahrens gemäß Anspruch 17.
[0002] Man spricht von kontinuierlicher Herstellung oder "Endloswalzen", wenn eine Gießanlage
so mit einer Walzanlage verbunden ist, dass der in einer Kokille der Gießanlage gegossene
Strang direkt - ohne Abtrennung vom gerade gegossenen Strangteil und ohne Zwischenlagerung
- in eine Walzanlage geführt und dort auf eine jeweils gewünschte Enddicke gewalzt
wird. Der Beginn des Stranges kann also schon zu einem Stahlband auf die Enddicke
fertig gewalzt sein, während die Gießanlage weiterhin an dem gleichen Strang gießt,
also gar kein Ende des Stranges existiert. Man spricht auch von direkt gekoppeltem
Betrieb oder Endlos-Betrieb der Gieß- und Walzanlage.
[0003] Beim der semikontinuierlichen Herstellung bzw. "Semi-Endloswalzen" werden die gegossenen
Stränge nach dem Gießen geteilt und die abgeteilten Stränge bzw. Brammen ohne Zwischenlagerung
und Abkühlung auf Umgebungstemperatur der Walzanlage zugeführt.
[0004] Der aus der Kokille der Gießanlage austretende Strang durchläuft zunächst eine unmittelbar
an die Kokille anschließende Strangführungsvorrichtung. Die auch als "Strangführungskorsett"
bezeichnete Strangführungsvorrichtung umfasst mehrere (üblicherweise drei bis sechs)
Führungssegmente, wobei jedes Führungssegment ein oder mehrere (üblicherweise drei
bis zehn) Paare an vorzugsweise als Strangstützrollen ausgeführten Führungselementen
umfasst. Die Stützrollen sind um eine orthogonal zur Transportrichtung des Stranges
verlaufende Achse drehbar.
[0005] Anstelle von Strangstützrollen können einzelne Führungselemente auch als statische,
z.B. kufenförmige Bauteile ausgeführt sein.
[0006] Unabhängig von der konkreten Ausführung der Führungselemente sind diese beiderseits
der Strangbreitseiten angeordnet, sodass der Strang durch obere und untere Führungselemente-Serien
geführt und zu einer Vorwalzstraße befördert wird.
[0007] Genau gesehen wird der Strang nicht nur durch die Strangführungsvorrichtung gestützt,
sondern auch schon durch einen unteren Endbereich der Kokille, weshalb man die Kokille
auch als Teil der Strangführungsvorrichtung ansehen könnte.
[0008] Die Strangerstarrung beginnt am oberen Ende der (Durchlauf-)kokille am Badspiegel,
am sogenannten "Meniskus", wobei die Kokille typischerweise ca. 1m lang ist (0,3-1,5m).
[0009] Der Strang tritt vertikal nach unten aus der Kokille aus und wird in die Horizontale
umgelenkt. Die Strangführungsvorrichtung weist daher einen im Wesentlichen über einen
Winkelbereich von 90° gekrümmten Verlauf auf.
[0010] Der aus der Strangführungsvorrichtung austretende Strang wird in der Vorwalzstraße
(HRM, High-Reduction Mill) dickenreduziert, das dabei entstehende Zwischenband wird
mittels einer Heizeinrichtung erwärmt und in einer Fertigwalzstraße fertig gewalzt.
In der Fertigwalzstraße wird warm gewalzt, das heißt, dass das Walzgut beim Walzen
eine Temperatur oberhalb seiner Rekristallisationstemperatur aufweist. Bei Stahl ist
dies der Bereich oberhalb von etwa 750°C, üblicherweise wird bei Temperaturen bis
zu 1200°C warm gewalzt.
[0011] Beim Warmwalzen von Stahl befindet sich das Metall meist im austenitischen Zustand,
wo die Eisenatome kubisch flächenzentriert angeordnet sind. Man spricht dann von Walzen
im austenitischen Zustand, wenn sowohl die Anfangs- als auch die Endwalztemperatur
im Austenitgebiet des jeweiligen Stahls liegen. Das Austenitgebiet eines Stahls ist
abhängig von der Stahlzusammensetzung, liegt aber in der Regel über 800°C.
[0012] Maßgebliche Parameter beim Herstellungsprozess von Stahlwarmband aus Gieß-Walz-Verbundanlagen
sind die Gießgeschwindigkeit, mit der der Strang die Kokille verlässt (und die Strangführungsvorrichtung
durchläuft) sowie der Massedurchsatz bzw. Volumenstrom, welcher als Produkt der Gießgeschwindigkeit
mit der Dicke des Stranges angegeben wird und üblicherweise die Einheit [mm*m/min]
trägt.
[0013] Die produzierten Stahlbänder werden unter anderem für Kraftfahrzeuge, Haushaltsgeräte
und das Bauwesen weiterverarbeitet.
Stand der Technik
[0014] Aus dem Stand der Technik ist das kontinuierliche und semikontinuierliche Herstellen
von Stahlwarmbändern bereits bekannt. Aufgrund der Kopplung von Gießanlage und Walzanlage
stellt die Beherrschung sämtlicher Anlagenparameter eine hohe prozesstechnische Anforderung
dar. Modifikationen beim Gieß- und Walzprozess, insbesondere durch Änderung der Gießgeschwindigkeit
in Kombination mit der Strangdicke sowie eines werkstoffspezifischen und über eine
Abkühlung aussteuerbaren Erstarrungskoeffizienten haben eine beträchtliche Auswirkung
auf die Fertigungsgüte und Energieeffizienz der Anlage.
[0016] Bedeutende Fortschritte in der Warmwalztechnik wurden insbesondere von der Acciaieria
Arvedi S.p.A. erzielt, welche ein auf der ISP-Technologie (In-line Strip Production)
basierendes Dünnbrammen-Endlosverfahren unter dem Namen Arvedi ESP (Endless Strip
Production) entwickelt hat.
[0017] Bei diesem ESP-Verfahren werden der Guss- und der Walzvorgang in besonders vorteilhafter
Weise miteinander verbunden, sodass ein nachfolgendes Kaltwalzen für viele Stahlwarmbandgüten
nicht mehr erforderlich ist. Bei solchen Stahlwarmbandgüten, bei welchen ein nachfolgendes
Kaltwalzen weiterhin erforderlich ist, kann die Anzahl der Walzgerüste gegenüber konventionellen
Walzwerken reduziert werden.
[0018] Eine z.B. in der Rolling & Processing Conference '08 (September) veröffentlichte
und in Cremona, Italien installierte ESP-Anlage zur Stahlwarmbanderzeugung der Fa.
Arvedi umfasst eine an eine Stranggießanlage anschließende Vorwalzstraße mit drei
Vorwalzgerüsten, zwei Band-Abtrennvorrichtungen, einen Induktionsofen zur Zwischenerwärmung
des vorgewalzten Zwischenbandes, gefolgt von einer Fertigwalzstraße mit fünf Fertigwalzgerüsten.
Das aus der Vorwalzstraße austretende Endband wird in einer Kühlstrecke gekühlt und
mittels dreier Unterflurhaspeln zu Bandrollen mit einem Gewicht von bis zu 32 Tonnen
aufgewickelt. Den Unterflurhaspeln ist eine Abtrennvorrichtung in Form einer Schnellschere
vorgelagert. Abhängig von den Stahlsorten und der Stärke des gewalzten Stahlbands
liegt die Produktionskapazität dieser einsträngigen Produktionslinie bei etwa 2 Millionen
Tonnen pro Jahr (mtpy). Diese Anlage ist etwa auch in folgenden Veröffentlichungen
beschrieben:
Hohenbichler et al: "Arvedi ESP - technology and plant design", Millenium Steel 2010,
1. März 2010, Seiten 82-88,
London, und Siegl et al: "Arvedi ESP - First Tin Slab Endless Casting and Rolling
Results", 5th European Rolling Conference, London, 23. Juni 2009.
[0019] Als nachteilig erweist sich insbesondere eine zu kurze Strangstützlänge von 17 m,
das ist jener genauer als "metallurgische Länge" bezeichneter Abstand zwischen dem
Ausgussbereich der Kokille, genau gesagt zwischen dem als "Meniskus" bezeichneten
Badspiegel des flüssigen Stahls und dem der Vorwalzstraße zugewandten Ende der Strangführungsvorrichtung.
[0020] Wie bereits eingangs beschrieben, bildet die Strangführungsvorrichtung zwischen den
Führungselementen bzw. den Strangstützrollen einen zum Teil gekrümmten Aufnahmeschacht
zur Aufnahme des frisch gegossenen (noch einen flüssigen Kern aufweisenden) Stranges
aus.
[0021] Als Ende der Strangführungsvorrichtung wird somit im vorliegenden Zusammenhang die
zur Strangkontaktierung vorgesehene führungsaktive Fläche bzw. Mantellinie des letzten
der Vorwalzstraße zugewandten Führungselementes bzw. der letzten Stützrolle der oberen
Führungselemente-Serie verstanden.
[0022] Mit zunehmender Entfernung vom Meniskus kühlt der in der Strangführungsvorrichtung
geführte Strang bzw. das in seiner Ausgangsform befindliche Stahlband immer mehr ab.
Jener innere Bereich des Stranges, welcher noch flüssig bzw. von teigig-sumpfiger
Konsistenz ist, wird im Folgenden als Flüssigsumpf bezeichnet. Eine kokillenfernere
"Sumpfspitze" des Flüssigsumpfes ist als jener zentrische Querschnittsbereich des
Stranges definiert, in welchem die Temperatur gerade noch im Wesentlichen der Stahl-Solidustemperatur
entspricht und anschließend unter diese abfällt. Die Temperatur der Sumpfspitze entspricht
daher der Solidustemperatur der jeweiligen Stahlsorte (typischerweise zwischen 1300
°C und 1535°C.
[0023] Das Walzen eines komplett durcherstarrten bzw. kühleren Gießstranges erfordert einen
wesentlich höheren Energieaufwand als das Walzen eines Gießstranges mit heißem Querschnittskern.
[0024] Für Volumenströme unterhalb von 380-400 mm*m/min fand bisher im ISP- oder ESP-Verfahren
lediglich eine diskontinuierliche Herstellung ("batch-Betrieb") statt.
[0025] Aus dem Stand der Technik bekannte CSP (Compact Strip Production) Verfahren arbeiten
bei Strangdicken von 45-65 mm ebenfalls mit Volumenströmen unterhalb von ca. 400 mm*m/min
unter Einsatz eines Rollenherdofens mit einer Länge von 250 m und mehr, wobei ausschließlich
eine diskontinuierliche Herstellung ("batch-Betrieb") oder eine semikontinuierliche
Herstellung stattfindet. Bei letzterer werden 3-6 abgetrennte (nicht mehr mit der
Gießanlage bzw. Kokille verbundene) Stränge bzw. Brammen endlos verwalzt.
[0026] In der
EP 0 889 762 B1 wird zum endlosen Gießen und Walzen von Warmband ein Volumenstrom > 0,487 mm
2/min (umgerechnet auf die eingangs erwähnte gebräuchliche Einheit: >487 mm*m/min)
vorgeschlagen. Ein Gießen mit solch hohem Volumenstrom bei verhältnismäßig geringer
Strangdicke erweist sich jedoch für viele Stahlsorten als zu schnell, um eine hinreichende
Fertigungsqualität gewährleisten zu können.
Darstellung der Erfindung
[0027] Im Zuge zunehmenden Kosten- und Fertigungsdruckes wird eine Kapazitätssteigerung
der Anlage bei gleichzeitiger weiterer Optimierung der Fertigung von Stahlwarmband
für eine Vielzahl an Stahlgüten, Kühlparametern und Strangdicken angestrebt.
[0028] Auch die Energieeffizienz gattungsgemäßer Anlagen zur Herstellung von Stahlwarmband
soll gesteigert und dadurch eine wirtschaftlichere Fertigung ermöglicht werden.
[0029] Um die Gießhitze während des Fertigungsprozesses von Warmbandstahl optimal auszunutzen,
soll es gewährleistet sein, dass die Sumpfspitze, d.i. der gerade noch teigigflüssige
Querschnittskern des in der Strangführungsvorrichtung transportierten Stranges sich
stets möglichst fernab der Kokille und möglichst nahe am Ende der Strangführungsvorrichtung
und somit möglichst nahe am Eintritt in die Vorwalzstraße befindet.
[0030] Bei dieser Aufgabe ist zu berücksichtigen, dass sich in Abhängigkeit eines materialspezifischen
Erstarrungsfaktors und einer jeweils eingestellten Strangdicke die Gießgeschwindigkeit
bzw. der die Strangführungsvorrichtung passierende Volumenstrom auch nicht zu groß
sein-dürfen, da in solchem Falle ein Hinausverlagern der Sumpfspitze über die Strangführungsvorrichtung
hinaus und somit ein Aufblasen und Ausbauchen des Stranges bzw. des Stahlwarmbandes
zu stattfinden könnte.
[0031] Die genannten Aufgaben werden durch ein Verfahren mit den Merkmalen des Anspruchs
1 und eine Anlage mit den Merkmalen des Anspruchs 17 gelöst.
[0032] Ein Verfahren zur kontinuierlichen oder semikontinuierlichen Herstellung von Stahlwarmband,
welches ausgehend von einem durch eine Strangführungsvorrichtung geführten Strang
in einer Vorwalzstraße zu einem Zwischenband und in weiterer Folge in einer Fertigwalzstraße
zu einem Endband gewalzt wird ist erfindungsgemäß dadurch gekennzeichnet, dass ein
in einer Gießanlage gegossener Strang eine Strangdicke zwischen 105 und 130 mm, vorzugsweise
eine Strangdicke zwischen 115 und 125 mm, aufweist und im Liquid-Core-Reduction (LCR-)
Verfahren mittels der anschließenden Strangführungsvorrichtung bei flüssigem Querschnittskern
des Stranges auf eine Dicke zwischen 95 und 120 mm, vorzugsweise auf eine Dicke zwischen
95 und 115 mm reduziert wird, wobei eine zwischen dem Meniskus, d.i. der Gießspiegel
der Gießanlage und einem der Vorwalzstraße zugewandten Ende der Strangführungsvorrichtung
gemessene Strangstützlänge größer oder gleich 18,5 m beträgt, vorzugsweise in einem
Bereich zwischen 18,7 und 23 m, besonders bevorzugt zwischen 20,1 und 23 m, liegt,
und wobei eine Gießgeschwindigkeit v
c in einem Bereich von 3,8 - 7 m/min liegt. Dabei werden die Stränge mit unterschiedlichen
Strangdicken in Abhängigkeit folgender Gießgeschwindigkeiten gegossen:
- bei Gießgeschwindigkeiten zwischen 3,8 und 5,0 m/min mit 100 - 120 mm Strangdicke,
vorzugsweise mit 110 bis 120 mm Strangdicke,
- bei Gießgeschwindigkeiten zwischen 5,0 und 5,9 m/min mit 85
- 110 mm Strangdicke, vorzugsweise mit 95 bis 110 mm Strangdicke,
- bei Gießgeschwindigkeiten größer oder gleich 5,9 m/min mit maximal 102 mm Strangdicke.
[0033] Durch Einsatz dieser erfindungsgemäßen Gießparameter wird einerseits eine hohe Fertigungsgüte
gewährleistet, indem die Sumpfspitze des Stranges unabhängig von jeweiligen materialgüteabhängigen
Maximalgießgeschwindigkeiten immer bis nahe an das Ende der Strangführungsvorrichtung
heranreicht, andererseits wird eine außerordentlich hohe Fertigungskapazität erzielt.
[0034] Das Stahlband weist während seiner Dickenreduzierung in der der Strangführungsvorrichtung
nachgelagerten Vorwalzstraße einen ausreichend heißen Querschnittskern auf, um mit
relativ geringem Energieaufwand gewalzt zu werden.
[0035] Der Energieaufwand beim Walzen von Stahlwarmband wird somit wesentlich verringert
und die Effizienz gattungsgemäßer Anlagen gesteigert.
[0036] Berechnungen haben ergeben, dass bei Einsatz erfindungsgemäßer Gießparameter bei
Strängen zw. 1400 und 1850 mm Breite eine Fertigungskapazität von mehr als 3 Millionen
Tonnen pro Jahr (mtpy) möglich sind, was gegenüber Anlagen bzw. Verfahren gemäß dem
Stand der Technik eine große Steigerung bedeutet und eine deutlich wirtschaftlichere
Fertigung von Stahlwarmband ermöglicht, jedoch ohne Qualitätseinbußen zu riskieren.
Mittels eines erfindungsgemäßen Verfahrens sind auch Stahlgüten verarbeitbar, welche
sich für einen kontinuierlichen bzw. endlosen Herstellungsprozess lt. bis dato herrschender
Fachmeinung gar nicht geeignet haben.
[0037] Um das erfindungsgemäße Verfahren weiter zu optimieren, wurden durch Berechnungen
und Versuchsanordnungen spezielle Verfahrensparameter ermittelt, welche hinsichtlich
Fertigungsqualität und Energieeffizienz einen beutenden Fortschritt in der Herstellung
von Stahlwarmband ermöglichen. Gemäß der Erfindung ist es vorgesehen, dass Stränge
mit unterschiedlichen Strangdicken in Abhängigkeit folgender Gießgeschwindigkeiten
gegossen werden:
- bei Gießgeschwindigkeiten zwischen 3,8 und 5,0 m/min mit 100 - 120 mm Strangdicke,
vorzugsweise mit 110 bis 120 mm Strangdicke,
- bei Gießgeschwindigkeiten zwischen 5,0 und 5,9 m/min mit 85
- 110 mm Strangdicke, vorzugsweise mit 95 bis 110 mm Strangdicke,
- bei Gießgeschwindigkeiten größer oder gleich 5,9 m/min mit maximal 102 mm Strangdicke.
[0038] Durch eine solche Einstellung entsprechender Strangdicken in Abhängigkeit jeweiliger
(stahlspezifischer) maximaler Gießgeschwindigkeiten wird gewährleistet, dass die Sumpfspitze
des Stranges - mit Ausnahme der Angießphase - immer einigermaßen nahe am Ende der
Strangführungsvorrichtung gehalten und dadurch die Gießhitze zur Effizienzsteigerung
nachfolgender Walzprozesse optimal ausgenutzt werden kann.
[0039] Gemäß der Erfindung ist des Weiteren vorgesehen, dass in der Vorwalzstraße ein Vorwalzen
des Stranges zu einem Zwischenband in mindestens vier Walzstichen, d.h. unter Einsatz
von vier Vorwalzgerüsten, vorzugsweise in fünf Walzstichen, d.h. unter Einsatz von
fünf Vorwalzgerüsten erfolgt.
[0040] Während bei Verfahren gemäß dem Stand der Technik meist ein Vorwalzen des Stranges
in drei Walzstichen erfolgt, kann durch eine erfindungsgemäße Vornahme von vier oder
fünf Walzstichen die Energieeffizienz des Walzverfahrens weiter gesteigert werden.
Indem vier oder fünf Walzstiche in möglichst rascher Abfolge durchgeführt werden,
wird die noch im Strang befindliche Gießhitze optimal ausgenutzt. Des Weiteren wird
bei Vornahme von vier oder fünf Walzstichen, beinahe unabhängig von der Ausgangsdicke
des Gießstranges, ein sehr enger Dickenbereich des Zwischenbandes (zwischen 3 und
15 mm, bevorzugt zwischen 4 und 10 mm) erzielt, sodass eine der Vorwalzstraße nachgeordnete
Heizeinrichtung, z.B. ein induktiver Querfelderwärmungsofen, exakt auf einen spezifischen
Dickenbereich des Zwischenbandes ausgelegt werden kann. Energieverluste durch eine
zu große Dimensionierung der Aufnahme der Heizeinrichtung können somit vermieden werden.
[0041] Zusätzlich ist vorgesehen, dass die in der Vorwalzstraße erfolgenden vier oder fünf
Walzstiche innerhalb von längstens 80 Sekunden, vorzugsweise innerhalb längstens 50
Sekunden erfolgen.
[0042] Gemäß einer bevorzugten Ausführungsvariante der Erfindung ist es vorgesehen, dass
der erste Walzstich in der Vorwalzstraße innerhalb von längstens 7 Minuten, vorzugsweise
innerhalb von längstens 6,2 Minuten ab Erstarrungsbeginn des in der Gießanlage befindlichen
flüssigen Strangstahls erfolgt. Idealerweise erfolgt der erste Walzstich in der Vorwalzstraße
innerhalb von längstens 5,8 Minuten, dies auch bei Gießgeschwindigkeiten im Bereich
von 4 m/min.
[0043] Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsvariante der Erfindung ist es vorgesehen,
dass zwischen dem Ende der Strangführungsvorrichtung und einem Einlaufbereich der
Vorwalzstraße lediglich eine durch die Umgebungsbedingungen in Form natürlicher Konvektion
und Abstrahlung bedingte Abkühlung des Stranges zugelassen wird, d.h. keine artifizielle
Kühlung des Stranges mittels einer Kühlvorrichtung erfolgt.
[0044] Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsvariante der Erfindung ist es vorgesehen,
dass in der Vorwalzstraße pro Walzstich eine Reduktion der Dicke des Stranges um 35-60
%, vorzugsweise um 40-55 % erfolgt. Bei einer Vorsehung von genau vier Walzgerüsten
ergibt sich somit, dass ein Zwischenband mit einer Dicke von etwa 3 bis 15 mm, vorzugsweise
mit einer Dicke von 4 bis 10 mm aus der Vorwalzstraße 4 ausläuft.
[0045] Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsvariante der Erfindung ist es vorgesehen,
dass eine Temperaturverlustrate des aus der Vorwalzstraße austretenden Zwischenbandes
unterhalb von maximal 3 K/m, vorzugsweise unterhalb von maximal 2,5 K/m liegt. Denkbar
wäre auch eine Realisierung von Temperaturverlustraten < 2 K/m. Eine solche Temperaturverlustrate
erfolgt durch Wärmeabstrahlung und/oder -konvektion vom Zwischenband und ist durch
eine entsprechende Wahl der thermischen Randbedingungen (Abdeckungen, Tunnel, Kaltluft,
Luftfeuchtigkeit, ...) und Transportgeschwindigkeit bzw. Massenstrom steuerbar.
[0046] Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsvariante der Erfindung ist es vorgesehen,
dass eine Erwärmung des aus der Vorwalzstraße ausgetretenen Zwischenbandes mittels
einer induktiven Heizeinrichtung, vorzugsweise im Querfelderwärmungsverfahren, beginnend
bei einer Temperatur oberhalb von 770°C, vorzugsweise oberhalb von 820°C auf eine
Temperatur von mindestens 1110°C, vorzugsweise auf eine Temperatur oberhalb von 1170°C
erfolgt.
[0047] Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsvariante der Erfindung ist es vorgesehen,
dass die Erwärmung des Zwischenbandes innerhalb einer Zeitspanne von 4 bis 25 Sekunden,
vorzugsweise innerhalb einer Zeitspanne von 5 bis 13 Sekunden erfolgt.
[0048] Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsvariante der Erfindung ist es vorgesehen,
dass bei Vornahme von genau vier Walzstichen in der Vorwalzstraße vorgesehen ist,
dass der Zeitverlauf zwischen dem ersten Walzstich und dem Einlauf in die Heizeinrichtung
bei Zwischenbanddicken von 5-10 mm nicht länger als 105 Sekunden, vorzugsweise nicht
länger als 70 Sekunden beträgt.
[0049] Bei Einhaltung dieser Parameter ergibt sich eine sehr kompakte Anlage, bei welcher
der Abstand der Heizeinrichtung zur Gießanlage bzw. zur Vorwalzstraße sehr gering
gehalten ist, was einen thermischen Effizienzvorteil ermöglicht.
[0050] Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsvariante der Erfindung ist es vorgesehen,
dass ein Fertigwalzen des erwärmten Zwischenbandes in der Fertigwalzstraße in vier
Walzstichen, d.h. unter Einsatz von vier Fertigwalzgerüsten oder in fünf Walzstichen,
d.h. unter Einsatz von fünf Fertigwalzgerüsten zu einem Endband mit einer Dicke <
1,5 mm, vorzugsweise < 1,2 mm erfolgt. Mittels eines erfindungsgemäßen Verfahrens
ist auch ein Walzen auf Enddicken von < 1 mm möglich.
[0051] Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsvariante der Erfindung ist es vorgesehen,
dass die innerhalb der Fertigwalzstraße durch die fünf oder vier Fertigwalzgerüste
durchgeführten Walzstiche innerhalb einer Zeitspanne von maximal 16 Sekunden, vorzugsweise
innerhalb einer Zeitspanne von maximal 8 Sekunden erfolgen.
[0052] Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsvariante der Erfindung sind zur Liquid
Core Reduction (LCR-)Dickenreduzierung des Stranges zu dessen Kontaktierung vorbestimmte
Führungselemente der Strangführungsvorrichtung relativ zu einer Längsachse des Stranges
(quer-)verstellbar, wobei eine Verstellung der Führungselemente in Abhängigkeit des
Materials des Stranges und/oder der Gießgeschwindigkeit vorgenommen wird, um die Strangdicke
um bis zu 30 mm zu vermindern.
[0053] Gemäß einer Weiterbildung der Erfindung ist es hierbei vorgesehen, dass die Strangdicke
quasi-statisch, d.h. kurz nach Gießbeginn bzw. dem Angießen einer Gießsequenz, sobald
der als "Strangkopf" bezeichnete, warme vordere Strangendbereich die zur Dickenreduzierung
vorgesehenen Führungselemente passiert hat, einmalig eingestellt wird.
[0054] In einer besonders bevorzugten Ausführungsvariante kann es aber auch vorgesehen sein,
dass die Strangdicke dynamisch einstellbar, d.h. während des Gießprozesses bzw. während
des Durchgangs des Stranges durch die Strangführungsvorrichtung beliebig variierbar
ist. Die dynamische Einstellung wird dann bevorzugt von der Betriebsmannschaft in
Abhängigkeit der Stahlgüte und der aktuellen Gießgeschwindigkeit eingestellt, sofern
sich diese nur fallweise ändert. Die LCR Dickenreduzierung beträgt zwischen 0 und
30 mm, vorzugsweise zwischen 3 und 20 mm.
[0055] In einer bevorzugten Ausführungsform der dynamischen Anwendung von LCR kann diese
Funktion auch von einer automatisierten Einrichtung übernommen werden, insbesondere
dann, wenn sehr häufige Dicken- oder Geschwindigkeitsänderungen üblich oder erforderlich
wären.
[0056] Der Zusammenhang der Einstellung der Strangdicke in Zusammenhang mit der Gießgeschwindigkeit
erfolgt mittels erfindungsgemäß vorgeschlagener Geschwindigkeitsfaktoren K, deren
Auswahl in Abhängigkeit der Strangstützlänge und der Güte des Strangstahls erfolgt.
[0057] Für den Geschwindigkeitsfaktor K sind jeweils Korridorbereiche angegeben, innerhalb
welcher ein gießtechnischer Betrieb effizient und sinnvoll durchführbar ist.
[0058] Die Abkühlcharakteristik jeweiliger Stahlgüten hat großen Einfluss auf die Position
der Sumpfspitze innerhalb des Stranges. Schnell erstarrende Stahlgüten erlauben einen
Betrieb der Anlage mit relativ hohen Gießgeschwindigkeiten v
c, während für langsamer erstarrende Stahlgüten geringere Gießgeschwindigkeiten v
c zu wählen sind, um ein Ausbauchen und Aufplatzen des Stranges im Bereich der Sumpfspitz
zu verhindern. In Zusammenhang mit der Schnelligkeit der Kühlung des Stranges spricht
man von "harter Kühlung" (schnelle Erstarrung), "mittelharter Kühlung" und "weicher
Kühlung" (eher langsame Erstarrung).
[0059] Zur Kühlung des Stranges wird auf diesen im Bereich der Strangführungsvorrichtung
(zwischen dem Ende der Kokille und dem der Vorwalzstraße zugewandten Ende der Strangführungsvorrichtung)
ein Kühlmittel, vorzugsweise Wasser, aufgebracht. Das Aufbringen des Kühlmittels auf
den Strang erfolgt mittels einer Spritzeinrichtung, welche eine beliebige Anzahl an
Spritzdüsen umfassen kann.
[0060] Für eine harte Kühlung werden 3 bis 4 Liter Kühlmittel pro kg Strangstahl aufgewendet,
während für eine mittelharte Kühlung 2 bis 3,5 Liter Kühlmittel pro kg Strangstahl
und für eine weiche Kühlung < 2,2 Liter Kühlmittel pro kg Strangstahl aufgewendet
werden. Die angeführten Kühlmittelmengen für harte, mittelharte und weiche Kühlung
überschneiden sich, da die Realisierung einer harten, mittelharten oder weichen Kühlung
in der Praxis nicht nur von der Kühlmittelmenge, sondern auch von der konstruktiven
Ausführung der Spritzeinrichtung, insbesondere der Düsenaufbauart (es existieren Reinwasserdüsen
und Luft/Wasser-Düsen, sogenannte "2-Phasen-Düsen"). Weitere Einflussfaktoren für
die Schnelligkeit der Strangkühlung sind die Bauart der Führungselemente bzw. Strangstützrollen
der Strangführungsvorrichtung (innen- oder mantelgekühlte Strangstützrollen), die
Anordnung der Stützrollen, insbesondere das Verhältnis des Stützrollendurchmessers
zum Abstand benachbarter Stützrollen, der Spritzcharakter der Düsen sowie die Kühlmittel-
bzw. Wassertemperatur.
[0061] Innerhalb der erfindungsgemäß vorgeschlagenen Korridorbereiche erfolgt die Wahl eines
konkreten Geschwindigkeitsfaktors K insbesondere in Abhängigkeit der Stahlgüte bzw.
der Abkühlcharakteristik des Stranges. Für schnell zu kühlende Stahlgüten kann ein
im oberen Bereich eines erfindungsgemäß vorgeschlagenen Korridorbereichs liegender
Geschwindigkeitsfaktor K herangezogen werden, während für langsamer zu kühlende Stahlgüten
ein im mittleren oder unteren Bereich eines erfindungsgemäß vorgeschlagenen Korridorbereichs
liegender Geschwindigkeitsfaktor K herangezogen wird.
[0062] So ist es gemäß einer verfahrenstechnischen Optimierung vorgesehen, dass für mittels
einer Spritzeinrichtung im Bereich der Strangführungsvorrichtung hart zu kühlende
Strangstähle, d.h. unter Aufbringung von 3 bis 4 Liter Kühlmittel pro kg Strangstahl,
in einem stationär-kontinuierlichen Betrieb der Anlage der Zusammenhang einer in [mm]
gemessenen Strangdicke d mit der in [m/min] gemessenen Gießgeschwindigkeit v
c nach der Formel v
c = K / d
2 eingehalten wird, wobei ein in der Formel enthaltener Geschwindigkeitsfaktor K bei
einer Strangstützlänge L=17,5 m in einem Korridorbereich von 42000 bis 48900, vorzugsweise
in einem Korridorbereich von 45500 bis 48900 liegt, während der Geschwindigkeitsfaktor
K bei einer Strangstützlänge L=23 m in einem Korridorbereich von 55200 bis 64600,
vorzugsweise in einem Korridorbereich von 59900 bis 64600 liegt, wobei zur Ermittlung
von (Ziel-)Gießgeschwindigkeiten v
c oder (Ziel-)Strangdicken d für Anlagen mit zwischen den Strangstützlängen L=17,5
m und L=23 m liegenden Strangstützlängen L eine Interpolation zwischen den vorangehend
angeführten Korridorbereichen durchführbar ist.
[0063] Unter einem stationär-kontinuierlichen Betrieb der Anlage werden im vorliegenden
Zusammenhang Betriebsphasen mit einer Zeitdauer >10 Minuten verstanden, während welcher
die Gießgeschwindigkeit im Wesentlichen konstant ist. Die Definition des stationär-kontinuierlichen
Anlagenbetriebs dient einerseits lediglich zur Abgrenzung gegenüber einer Angießphase,
während welcher der flüssige Stahl initial die Strangführungsvorrichtung durchläuft
und während welcher die Gießgeschwindigkeit außerordentlichen Parametern unterliegt
bzw. andererseits gegenüber auch zwischenzeitlich möglichen Beschleunigungsphasen
zur Erhöhung des Durchsatzes und/oder betrieblich erforderlichen Verzögerungsphasen
(wenn auf die Flüssigstahlanlieferung gewartet werden muss oder wegen der Strangqualität,
Kühlwassermangel, ...).
[0064] Für mittelhart zu kühlende Strangstähle, d.h. unter Aufbringung von 2 bis 3,5 Liter
Kühlmittel pro kg Strangstahl, wird in einem stationär-kontinuierlichen Betrieb der
Anlage der Zusammenhang einer in [mm] gemessenen Strangdicke d mit der in [m/min]
gemessenen Gießgeschwindigkeit v
c nach der Formel v
c = K / d
2 eingehalten, wobei ein in der Formel enthaltener Geschwindigkeitsfaktor K bei einer
Strangstützlänge L von 17,5 m in einem Korridorbereich von 39600 bis 46500, vorzugsweise
in einem Korridorbereich von 43050 bis 46500 liegt, während der Geschwindigkeitsfaktor
K bei einer Strangstützlänge L=23 m in einem Korridorbereich von 52100 bis 61900,
vorzugsweise in einem Korridorbereich von 57000 bis 61900 liegt, wobei zur Ermittlung
von (Ziel-)Gießgeschwindigkeiten v
c oder (Ziel-)Strangdicken d für Anlagen mit zwischen den Strangstützlängen L=17,5
m und L=23 m liegenden Strangstützlängen L eine Interpolation zwischen den vorangehend
angeführten Korridorbereichen durchführbar ist.
[0065] Für weich zu kühlende Strangstähle, d.h. unter Aufbringung von weniger als 2,2 Liter
(vorzugsweise zwischen 1,0 und 2,2 Liter) Kühlmittel pro kg Strangstahl, wird in einem
stationär-kontinuierlichen Betrieb der Anlage der Zusammenhang einer in [mm] gemessenen
Strangdicke (d) mit der in [m/min] gemessenen Gießgeschwindigkeit v
c nach der Formel v
c = K / d
2 eingehalten, wobei ein in der Formel enthaltener Geschwindigkeitsfaktor K bei einer
Strangstützlänge L von 17,5 m in einem Korridorbereich von 37100 bis 44100, vorzugsweise
in einem Korridorbereich von 40600 bis 44100 liegt, während der Geschwindigkeitsfaktor
K bei einer Strangstützlänge L=23 m in einem Korridorbereich von 48900 bis 59000,
vorzugsweise in einem Korridorbereich von 53950 bis 59000 liegt, wobei zur Ermittlung
von (Ziel-)Gießgeschwindigkeiten v
c oder (Ziel-)Strangdicken d für Anlagen mit zwischen den Strangstützlängen L=17,5
m und L=23 m liegenden Strangstützlängen L eine Interpolation zwischen den vorangehend
angeführten Korridorbereichen durchführbar ist.
[0066] Die detaillierte/verfeinerte Wahl des Geschwindigkeitsfaktors ist neben der Strangstützlänge
insbesondere vom Kohlenstoffgehalt der vergossenen Stähle, deren Erstarrungsoder Umwandlungscharakterisitik,
deren Festigkeits- bzw. Duktilitätseigenschaften etc. abhängig.
[0067] Eine Betriebsführung gemäß der erfindungsgemäß vorgeschlagenen Geschwindigkeitfaktoren
K ermöglicht ein optimales Ausnutzen der im Strang enthaltenen Gießhitze für den nachfolgenden
Walzprozess sowie eine Optimierung des Materialdurchsatzes und somit einen Produktivitätsvorteil
(bei betriebsbedingter Abnahme der Gießgeschwindigkeit kann die Strangdicke erhöht
und dadurch der Materialdurchsatz erhöht werden).
[0068] Anspruch 17 richtet sich auf eine Anlage zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens
zur kontinuierlichen oder semikontinuierlichen Herstellung von Stahlwarmband, umfassend
eine Gießanlage mit einer Kokille, eine dieser nachgeordnete Strangführungsvorrichtung,
eine dieser nachgeordnete Vorwalzstraße, eine dieser nachgeordnete, induktive Heizeinrichtung
und eine dieser nachgeordnete Fertigwalzstraße, wobei die Strangführungsvorrichtung
eine untere Serie an Führungselementen und eine dazu parallel oder konvergierend angeordnete
obere Serie an Führungselementen aufweist und zwischen den beiden Führungselemente-Serien
ein zur Aufnahme des aus der Gießanlage austretenden Stranges vorgesehener Aufnahmeschacht
ausgebildet ist, welcher durch Ausbildung unterschiedlicher Abstände gegenüberliegender
Führungselemente zueinander in Transportrichtung des Stranges zumindest abschnittsweise
verjüngt ist und dadurch der Strang dickenreduzierbar ist. Erfindungsgemäß ist vorgesehen,
dass die lichte Aufnahmebreite des Aufnahmeschachts an seinem der Kokille zuweisenden
Eingangsbereich zwischen 105 und 130 mm, vorzugsweise zwischen 115 und 125 mm beträgt,
dass der Aufnahmeschacht an seinem der Vorwalzstraße zuweisenden Ende eine der Strangdicke
des Stranges entsprechende lichte Aufnahmebreite zwischen 95 und 120 mm, vorzugsweise
zwischen 95 und 115 mm aufweist, wobei eine zwischen dem Gießspiegel der Gießanlage
und dem der Vorwalzstraße zugewandten Ende des Aufnahmeschachts der Strangführungsvorrichtung
gemessene Strangstützlänge größer oder gleich 18,5 m beträgt, vorzugsweise in einem
Bereich zwischen 18,7 und 23 m, besonders bevorzugt zwischen 20,1 und 23 m liegt,
und wobei eine Steuereinrichtung vorgesehen ist, mittels welcher die Gießgeschwindigkeit
v
c des Stranges 3 in einem Bereich zwischen 3,8 - 7 m/min haltbar ist, und dass die
Vorwalzstraße vier oder fünf Vorwalzgerüste umfasst.
[0069] Gemäß einer bevorzugten Ausführungsvariante der erfindungsgemäßen Anlage ist es vorgesehen,
dass zwischen dem Ende des Aufnahmeschachts bzw. der Strangführungsvorrichtung und
einem Einlaufbereich der Vorwalzstraße keine Kühlvorrichtung, jedoch eine thermische
Abdeckung vorgesehen ist, welche eine zum Transport des Stranges vorgesehenes Fördervorrichtung
zumindest abschnittsweise umgibt und somit ein Auskühlen des Stranges verzögert.
[0070] Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsvariante der erfindungsgemäßen Anlage
ist es vorgesehen, dass mittels in der Vorwalzstraße angeordneter Vorwalzgerüste eine
Reduktion der Dicke des Stranges um jeweils 35-60 %, vorzugsweise um jeweils 40-55
% pro Vorwalzgerüst durchführbar ist, sodass ein Zwischenband mit einer Dicke von
3 bis 15 mm, vorzugsweise mit einer Dicke von 4 bis 10 mm erzeugbar ist.
[0071] Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsvariante der erfindungsgemäßen Anlage
ist es vorgesehen, dass die Heizeinrichtung als induktiver Querfelderwärmungsofen
ausgebildet ist, mittels welchem der Strang, beginnend bei einer Temperatur oberhalb
von 770°C, vorzugsweise oberhalb von 820°C auf eine Temperatur von mindestens 1110°C,
vorzugsweise auf eine Temperatur von oberhalb von 1170°C aufheizbar ist.
[0072] Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsvariante der erfindungsgemäßen Anlage
ist es vorgesehen, dass die Fertigwalzstraße vier oder fünf Fertigwalzgerüste umfasst,
mittels welchen ein aus der Vorwalzstraße austretendes Zwischenband zu einem Endband
mit einer Dicke < 1,5 mm, vorzugsweise < 1,2 mm reduzierbar ist.
[0073] Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsvariante der erfindungsgemäßen Anlage
ist es vorgesehen, dass die Fertigwalzgerüste jeweils unter Abständen von < 7 m, vorzugsweise
unter Abständen von < 5 m zueinander angeordnet sind, wobei die Abstände zwischen
den Arbeitswalzenachsen der Fertigwalzgerüste gemessen werden.
[0074] Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsvariante der erfindungsgemäßen Anlage
ist es vorgesehen, dass zur Dickenreduzierung des Stranges bestimmte Führungselemente
(spalt-)verstellbar sind und dadurch eine lichte Aufnahmebreite des Aufnahmeschachts
verkleiner- oder vergrößerbar ist, wobei die Strangdicke bzw. die lichte Aufnahmebreite
in Abhängigkeit des Materials des Stranges und/oder der Gießgeschwindigkeit einstellbar
ist.
[0075] Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsvariante der erfindungsgemäßen Anlage
ist es vorgesehen, dass die verstellbaren Führungselemente in einer der Kokille zugewandten
vorderen Hälfte, vorzugsweise in einem der Kokille zugewandten vorderen Viertel der
Längserstreckung der Strangführungsvorrichtung angeordnet sind.
[0076] Um zumindest während der ersten beiden Walzstiche das Vorhandensein eines möglichst
heißen Strangkerns des Stranges zu gewährleisten, ist es gemäß einer bevorzugten Ausführungsvariante
der erfindungsgemäßen Anlage vorgesehen, dass eine Arbeitswalzenachse eines zur Strangführungsvorrichtung
nächst benachbarten ersten Vorwalzgerüstes der Vorwalzstraße maximal 7 m, vorzugsweise
maximal 5 m nach dem Ende der Strangführungsvorrichtung angeordnet ist.
[0077] Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsvariante der erfindungsgemäßen Anlage
ist es vorgesehen, dass ein der Vorwalzstraße zugewandtes Einlaufende der Heizeinrichtung
maximal 25 m, vorzugsweise maximal 19 m nach der Arbeitswalzenachse des der Heizeinrichtung
nächstgelegenen Vorwalzgerüstes angeordnet ist.
KURZE BESCHREIBUNG DER FIGUREN
[0078] Die Erfindung wird nun anhand eines Ausführungsbeispiels näher erläutert. Dabei zeigt:
- Fig.1
- eine schematische Darstellung einer erfindungsgemäßen Anlage zur kontinuierlichen
oder semikontinuierlichen Herstellung von Stahlwarmband in Seitenansicht
- Fig.2
- eine Detaildarstellung einer Strangführungsvorrichtung der Anlage aus Fig.1 in vertikaler
Schnittansicht
- Fig.3
- ein Abschnitt der Strangführungsvorrichtung in geschnittener Detailansicht
- Fig.4
- ein Prozessdiagramm eines erfindungsgemäßen Herstellungsverfahrens (Gießgeschwindigkeit
/ Strangdicke)
- Fig.5
- ein Diagramm zur Veranschaulichung des Jahresdurchsatzes einer erfindungsgemäßen Anlage
in Abhängigkeit der Strangdicke (Gießgeschwindigkeit / Strangdicke)
- Fig.6
- ein Prozessdiagramm eines erfindungsgemäßen Herstellungsverfahrens (Zusammenhang von
ZielGießgeschwindigkeiten und Ziel-Strangdicken)
Ausführung der Erfindung
[0079] Fig.1 zeigt in schematischer Weise eine Anlage 1, mittels welcher ein erfindungsgemäßes
Verfahren zur kontinuierlichen oder semikontinuierlichen Herstellung von Stahlwarmband
durchführbar ist.
[0080] Ersichtlich ist eine vertikale Gießanlage mit einer Kokille 2, in der Stränge 3 gegossen
werden, welche eine Strangdicke d zwischen 105 und 130 mm, vorzugsweise eine Strangdicke
d zwischen 115 und 125 mm am Ende der Kokille 2 aufweisen.
[0081] Der Kokille 2 vorgelagert ist eine Pfanne 35, welche über eine keramische Zulaufdüse
einen Verteiler 36 mit flüssigem Stahl beschickt. Der Verteiler 36 beschickt in weiterer
Folge die die Kokille 2, an welche eine Strangführungsvorrichtung 6 anschließt.
[0082] Dann erfolgt die Vorwalzung in einer Vorwalzstrasse 4, die aus einem - wie hier -
oder aus mehreren Gerüsten bestehen kann und in der der Strang 3 auf eine Zwischendicke
gewalzt wird. Beim Vorwalzen findet die Umwandlung von Gussgefüge feinkörnigeres Walzgefüge
statt.
[0083] Die Anlage 1 umfasst des Weiteren eine Reihe an in Fig.1 nicht dargestellten Komponenten
wie z.B. Entzunderungseinrichtungen 37,38 und in Fig.1 nicht dargestellte Abtrenneinrichtungen,
welche im Wesentlichen dem Stand der Technik entsprechen und auf welcher daher an
dieser Stelle nicht näher eingegangen sei. Die z.B. in Form von Schnellscheren ausgeführten
Abtrenneinrichtungen können an beliebiger Position der Anlage 1, insbesondere zwischen
der Vorwalzstraße 4 und der Fertigwalzstraße 5 und/oder in einem der Fertigwalzstraße
5 nachgeordneten Bereich angeordnet sein.
[0084] Hinter der Vorwalzstrasse 4 ist ein eine Heizeinrichtung 7 für das Zwischenband 3'
angeordnet. Die Heizeinrichtung 7 ist im vorliegenden Ausführungsbeispiel als Induktionsofen
ausgeführt. Vorzugsweise findet ein Querfelderwärmungs-Induktionsofen Einsatz, was
die Anlage 1 besonders energieeffizient macht.
[0085] Alternativ könnte die Heizeinrichtung 7 auch als konventioneller Ofen z.B. mit Flammenbeaufschlagung
ausgeführt sein.
[0086] In der Heizeinrichtung 7 wird das Zwischenband 3' relativ gleichmäßig über den Querschnitt
auf eine gewünschte Einlauftemperatur für den Einlauf in die Fertigwalzstraße 5 gebracht,
wobei die Einlauftemperatur in der Regel je nach Stahlsorte und nachfolgendem Walzvorgang
in der Fertigwalzstraße 5 zwischen 1000°C und 1200°C liegt.
[0087] Hinter der Erwärmung in der Heizeinrichtung 7 erfolgt - nach einer zwischengeschalteten
optionalen Entzunderung -die Fertigwalzung in der mehrgerüstigen Fertigwalzstraße
5 auf eine gewünschte Enddicke und Endwalztemperatur und anschließend eine Bandkühlung
in einer Kühlstrecke 18 sowie letztlich ein Aufwickeln zu Bünden mittels Unterflurhaspeln
19.
[0088] Erfindungsgemäß werden folgende Verfahrensschritte durchgeführt:
Zunächst wird mit einer Gießanlage 2 (in den Figuren 1-3 ist eine Kokille der Gießanlage
dargestellt) ein Strang 3 gegossen. Der Strang 3 wird im Liquid-Core-Reduction (LCR-)
Verfahren mittels der Strangführungsvorrichtung 6 bei flüssigem Querschnittskern auf
eine Strangdicke d zwischen 85 und 120 mm, vorzugsweise auf eine Strangdicke zwischen
95 und 115 mm reduziert.
[0089] Eine zwischen dem Meniskus 13, d.i. der Gießspiegel der Gießanlage 2 und einem der
Vorwalzstraße 4 zugewandten Ende 14 der Strangführungsvorrichtung 6 gemessene Strangstützlänge
L ist größer oder gleich 18,5 m, vorzugsweise liegt die Strangstützlänge L in einem
Bereich zwischen 18,7 (noch besser 20,1) und 23 m. Eine während eines stationär-kontinuierlichen
Betriebs der Anlage gemessene Gießgeschwindigkeit v
c des Stranges 3 liegt hierbei in einem Bereich von 3,8 - 7 m/min.
[0090] Der in Fig.3 im Detail ersichtliche Meniskus 13 befindet sich i.d.R. wenige Zentimeter
unterhalb der Oberkante 34 der üblicherweise aus Kupfer gefertigten Kokille 2.
[0091] Die Strangstützlänge L wird hierbei zwischen dem Meniskus 13 der Kokille bzw. der
Gießanlage 2 und der Achse der letzten, einer Vorwalzstraße 4 zugewandten Rolle einer
und unten noch näher beschriebenen oberen Führungselemente-Serie 10 gemessen (betrachtet
in einer Seitenansicht der Anlage 1 bei zu den Achsen der Rollen paralleler Blickrichtung
gemäß Fig.1). Bei exakter Messung wird die Strangstützlänge L an einer gegenüber dem
Mittelpunkt des Krümmungsradius des Stranges 3 bzw. der Strangführungsvorrichtung
6 äußeren Breitseite des Stranges 3 bzw. der Strangführungsvorrichtung 6 (sowie eines
Abschnitts des Inneren der Kokille 2) gemessen. Zur besseren Erkennbarkeit der von
Stützrollen 10 tangierten äußeren Breitseite des Stranges 3 bzw. der Strangstützlänge
L ist in Fig.2 eine zur Strangstützlänge L konzentrische Hilfsbemaßungslinie L' eingezeichnet.
[0092] Um zu gewährleisten, dass eine eingangs definierte Sumpfspitze des Stranges 3 unabhängig
von jeweiligen materialgüteabhängigen maximalen Gießgeschwindigkeiten immer bis nahe
an das Ende der Strangführungsvorrichtung 6 heranreicht und dadurch der Strang 3 mit
relativ geringem Energieaufwand und unter Gewährleistung hoher Fertigungsqualität
auf eine gewünschte Zwischendicke vor- und darauffolgend auch fertiggewalzt werden
kann, werden Stränge 3 mit unterschiedlichen Strangdicken d in Abhängigkeit folgender
Gießgeschwindigkeiten gegossen:
- bei Gießgeschwindigkeiten zwischen 3,8 und 5,0 m/min mit 100 - 120 mm Strangdicke,
vorzugsweise mit 110 bis 120 mm Strangdicke,
- bei Gießgeschwindigkeiten zwischen 5,0 und 5,9 m/min mit 85
- 110 mm Strangdicke, vorzugsweise mit 95 bis 110 mm Strangdicke,
- bei Gießgeschwindigkeiten größer oder gleich 5,9 m/min mit maximal 102 mm Strangdicke.
[0093] In der Vorwalzstraße 4 erfolgt ein Vorwalzen des Stranges 3 zu einem Zwischenband
3' in mindestens vier Walzstichen, d.h. unter Einsatz von vier Vorwalzgerüsten 4
1, 4
2, 4
3, 4
4, vorzugsweise in fünf Walzstichen, d.h. unter Einsatz von fünf Vorwalzgerüsten 4
1, 4
2, 4
3, 4
4, 4
5 erfolgt.
[0094] Die in der Vorwalzstraße 4 erfolgenden vier oder fünf Walzstiche erfolgen innerhalb
von längstens 80 Sekunden, vorzugsweise innerhalb von längstens 5 Sekunden.
[0095] Des Weiteren ist es vorgesehen, dass der erste Walzstich in der Vorwalzstraße 4 innerhalb
von längstens 7 Minuten, vorzugsweise innerhalb von längstens 6,2 Minuten ab Erstarrungsbeginn
des in der Gießanlage 2 befindlichen flüssigen Strangstahls erfolgt. Idealerweise
erfolgt der erste Walzstich in der Vorwalzstraße 4 innerhalb von längstens 5,8 Minuten,
dies auch bei Gießgeschwindigkeiten im Bereich von 4 m/min.
[0096] Zwischen dem Ende 14 der Strangführungsvorrichtung 6 und einem Einlaufbereich der
Vorwalzstraße 4 wird lediglich eine durch eine Umgebungstemperatur bedingte Abkühlung
des Stranges 3 zugelassen, d.h. es erfolgt keine artifizielle Kühlung des Stranges
3 mittels einer Kühlvorrichtung. Die Oberfläche des Stranges 3 weist in diesem Bereich
im Mittel eine Temperatur > 1050°C, bevorzugt > 1000°C auf.
[0097] Zwischen dem Ende 14 der Strangführungsvorrichtung 6 und dem ersten Vorwalzgerüst
4
1 ist eine vorzugsweise klappbare thermische Abdeckung vorgesehen, um die Wärme möglichst
im Strang 3 zu halten. Die thermische Abdeckung umgibt eine zum Transport des Stranges
3 vorgesehene, üblicherweise als Rollenband ausgeführte Fördervorrichtung zumindest
abschnittsweise. Unmittelbar vor den Unterflurhaspeln 19 wird das Endband 3" zwischen
Treibrollen 38 geklemmt, die das Endband" auch führen und unter Bandzug halten.
[0098] Hierbei kann die thermische Abdeckung die Fördervorrichtung von oben und/oder von
unten und/oder seitlich umgeben.
[0099] In der Vorwalzstraße 4 erfolgt pro Walzstich eine Reduktion der Dicke des Stranges
3 um 35-60 %, vorzugsweise um 40-55 %. Bei einer Vorsehung von genau vier Walzgerüsten
ergibt sich somit, dass ein Zwischenband 3' mit einer Dicke von 3 bis 15 mm, vorzugsweise
mit einer Dicke von 4 bis 10 mm aus der Vorwalzstraße 4 ausläuft.
[0100] Um zumindest während der ersten beiden Walzstiche das Vorhandensein eines möglichst
heißen Strangkerns des Stranges 3 zu gewährleisten, ist das zur Strangführungsvorrichtung
6 nächst benachbarte erste Vorwalzgerüst 4
1 der Vorwalzstraße maximal 6 m, vorzugsweise maximal 5, idealer Weise maximal 4 m
nach dem Ende 14 der Strangführungsvorrichtung 6 angeordnet. Die genannten Abstände
werden hierbei jeweils ab dem Mittelpunkt des ersten Vorwalzgerüstes 4
1 bzw. ab dessen Arbeitswalzenachse gemessen.
[0101] Gemäß einer weiteren bevorzugten prozesstechnischen Variante ist es vorgesehen, dass
eine Abkühlung des aus der Vorwalzstraße 4 austretenden Zwischenbandes 3' unter einer
Abkühlrate von maximal 3 K/m, vorzugsweise unter einer Abkühlrate von maximal 2,5
K/m erfolgt. Eine solche Abkühlrate erfolgt durch Wärmeabstrahlung und/oder - konvektion
vom Zwischenband und ist durch eine entsprechende Wahl der thermischen Randbedingungen
(Abdeckungen, Tunnel, Kaltluft, Luftfeuchtigkeit, etc.) und Transportgeschwindigkeit
bzw. Massenstrom steuerbar.
[0102] Gemäß einer bevorzugten Ausführungsvariante der Erfindung ist es vorgesehen, dass
eine Erwärmung des aus der Vorwalzstraße 4 ausgetretenen Zwischenbandes 3' mittels
einer induktiven Heizeinrichtung 7, vorzugsweise im Querfelderwärmungsverfahren, beginnend
bei einer Temperatur oberhalb von 770°C, vorzugsweise oberhalb von 820°C, besonders
bevorzugt: oberhalb von 950°C, auf eine Temperatur von mindestens 1110°C, vorzugsweise
auf eine Temperatur von oberhalb von 1170°C erfolgt.
[0103] Die Erwärmung des Zwischenbandes 3' erfolgt innerhalb einer Zeitspanne von 4 bis
25 Sekunden, vorzugsweise innerhalb einer Zeitspanne von 5 bis 13 Sekunden.
[0104] Bei Vornahme von genau vier Walzstichen in der Vorwalzstraße 4 ist es vorgesehen,
dass ein bei Austreten aus der Gießanlage 2 bzw. bei Eintreten in die Strangführungsvorrichtung
6 100 mm dicker Strang 3, welcher in der Vorwalzstraße 4 zu einem Zwischenband 3'
mit einer Dicke von 7 mm reduziert wird, nach spätestens 360 Sekunden, vorzugsweise
nach spätestens 340 Sekunden ab Austreten aus der Gießanlage 2 in die induktive Heizeinrichtung
7 eingeführt wird und dass ein bei Austreten aus der Gießanlage 2 bzw. bei Eintreten
in die Strangführungsvorrichtung 6 115 mm dicker Strang 3, welcher in der Vorwalzstraße
4 zu einem Zwischenband 3' mit einer Dicke von 7,8 mm reduziert wird, spätestens nach
480 Sekunden, vorzugsweise nach spätestens 460 Sekunden ab Austreten aus der Gießanlage
2 in die induktive Heizeinrichtung 7 eingeführt wird.
[0105] Ein Fertigwalzen des erwärmten Zwischenbandes 3' in der Fertigwalzstraße 5 erfolgt
vorzugsweise in vier Walzstichen, d.h. unter Einsatz von vier Fertigwalzgerüsten 5
1, 5
2, 5
3, 5
4 oder in fünf Walzstichen, d.h. unter Einsatz von fünf Fertigwalzgerüsten 5
1, 5
2, 5
3, 5
4, 5
5 zu einem Endband 3" mit einer Dicke < 1,5 mm, vorzugsweise < 1,2 mm. Mittels eines
erfindungsgemäßen Verfahrens ist auch ein Walzen auf Enddicken von < 1 mm möglich.
[0106] Die Fertigwalzgerüste 5
1, 5
2, 5
3, 5
4, 5
5 sind jeweils unter Abständen von < 7 m, vorzugsweise unter Abständen von < 5 m zueinander
angeordnet (gemessen zwischen den Arbeitswalzenachsen der Fertigwalzgerüste 5
1, 5
2, 5
3, 5
4, 5
5) .
[0107] In weiterer Folge wird das Endband 3" auf eine Haspeltemperatur zwischen 500°C und
750°C, vorzugsweise auf 550°C und 650°C gekühlt und zu einem Bund aufgehaspelt. Schließlich
erfolgt eine Durchtrennung des Endbandes 3' oder des Zwischenbandes 3' oder des Stranges
3 in einer quer zu deren Transportrichtung 15 verlaufenden Richtung und ein Fertighaspeln
des walzstraßenseitig losen Endbandes 3'. Alternativ zum Aufhaspeln wäre auch eine
Umlenkung und Stapelung des Endbandes 3" möglich.
[0108] Wie in Fig.2 ersichtlich, umfasst die Strangführungsvorrichtung 6 mehrere zum Durchlauf
des Stranges 3 vorbestimmte Führungssegmente 16 gemäß Fig.3, welche jeweils von einer
(in Fig.3 nicht dargestellten) unteren Serie an Führungselementen 9 und einer dazu
parallel oder konvergierend angeordneten oberen Serie an Führungselementen 10 konstituiert
werden.
[0109] Jedes Führungselement der unteren Führungselemente-Serie 9 ist einem gegenüberliegenden
Führungselement der oberen Führungselemente-Serie 10 zugeordnet. Die Führungselemente
sind somit beiderseits der Breitseiten des Stranges 3 paarweise angeordnet.
[0110] Zwischen den beiden Führungselemente-Serien 9, 10 ist ein zur Aufnahme eines aus
der Gießanlage 2 austretenden Stranges 3 vorgesehener Aufnahmeschacht 11 ausgebildet,
welcher durch Ausbildung unterschiedlicher Abstände gegenüberliegender Führungselemente
9, 10 zueinander in Transportrichtung des Stranges 3 zumindest abschnittsweise verjüngt
ist und dadurch der Strang 3 dickenreduzierbar ist. Die Führungselemente 9, 10 sind
als drehbar gelagerte Rollen ausgeführt.
[0111] Wie in Fig.2 ersichtlich, können die die oberen und unteren Führungselemente- bzw.
Rollen-Serien 9, 10 jeweils wiederum in (Sub-)Serien spezifischer Rollen mit unterschiedlichen
Durchmessern und/oder Achsabständen gegliedert sein.
[0112] Die Führungselemente der oberen Führungselemente-Serie 10 sind selektiv tiefenverstellbar
bzw. können an die Führungselemente der unteren Führungselemente-Serie 9 angenähert
werden. Eine Verstellung der Führungselemente der oberen Führungselemente-Serie 10
und somit eine Veränderung des lichten Aufnahmequerschnitts 12 der Strangführungsvorrichtung
6 kann z.B. mittels eines hydraulischen Antriebs erfolgen. Eine der gewünschten Strangdicke
d entsprechende und zwischen einander gegenüberliegenden oberen und unteren Führungselementen
gemessene lichte Aufnahmebreite 12 des Aufnahmeschachts 11 der Strangführungsvorrichtung
6 könnte z.B. von 115 mm auf einen Bereich zwischen 90 und 105 mm verkleinert werden.
[0113] Da ein in einem schmäleren Aufnahmeschacht 11 geführter Strang 3 schneller erstarrt
und auskühlt, müsste die Gießgeschwindigkeit sowie äquivalent dazu der die Walzstraßen
4, 5 durchlaufende Volumenstrom erhöht werden, wenn man die Sumpfspitze des Stranges
weiterhin möglichst nahe an das Ende der Strangführungsvorrichtung 6 heranführen möchte.
[0114] Zur Dickenreduzierung des Stranges 3 sind z.B. drei bis acht Führungselemente(-Paare)
eines der Kokille 2 zugewandten - aber nicht zwingend an die Kokille 2 anschließenden
- ersten Führungssegmentes 16' verstellbar. Alternativ können auch mehrere aneinandergereihte
Führungssegmente 16 zur LCR-Dickenreduzierung angewendet werden, die unmittelbar oder
mittelbar an die Kokille anschließen.
[0115] Die Strangdicke d bzw. die lichte Aufnahmebreite 12 ist in Abhängigkeit des Materials
des Stranges 3 und/oder in Abhängigkeit der Gießgeschwindigkeit einstellbar.
[0116] Die Verstellung der jeweiligen Führungselemente 9, 10 erfolgt in einer im Wesentlichen
orthogonal zur Transportrichtung des Stranges verlaufenden Richtung, wobei sowohl
die oberen Führungselemente 10 als auch die unteren Führungselemente 9 verstellbar
sein können. Wie in Fig.3 ersichtlich, sind obere Führungselemente 10 an korrespondierenden
Stützelementen 17 angelenkt, welche vorzugsweise hydraulisch verstellbar sind.
[0117] Die verstellbaren Führungselemente 9, 10 sind vorzugsweise in einer der Gießanlage
2 zugewandten vorderen Hälfte, vorzugsweise in einem der Gießanlage 2 zugewandten
vorderen Viertel der Längserstreckung der Strangführungsvorrichtung 6 angeordnet.
[0118] Die Einstellung der Strangdicke d bzw. der lichten Aufnahmebreite 12 kann quasi-statisch
erfolgen, d.h. einmalig, kurz nach Gießbeginn, sobald einer der Vorwalzstraße 4 zugewandter
Kopfbereich des gegossenen Stranges 3 das Ende der Strangführungsvorrichtung 6 erreicht
bzw. die LCR-Führungselemente passiert hat, oder auch dynamisch, d.h. während des
Gießprozesses bzw. während des kontinuierlich-quasistationären Durchgangs des Stranges
3 durch die Strangführungsvorrichtung 6. Bei der dynamischen Einstellung der Strangdicke
d wird diese während des Durchgangs eines Stranges 3 durch die Strangführungsvorrichtung
6 beliebig oft, unter Verwendung eines unten anhand von Fig.6 erläuterten Zusammenhanges
als Leitlinie, verändert.
[0119] Fig.4 zeigt ein Prozessdiagramm zur Veranschaulichung des erfindungsgemäßen Herstellungsverfahrens.
Anhand dieser Darstellung ist erkennbar, warum erfindungsgemäß angestrebte hohe Fertigungskapazitäten
bei gattungsgemäßen Anlagen zur Herstellung von Stahlwarmband nur bei Einhaltung erfindungsgemäß
vorgeschlagener Gießparameter, nämlich bei gegenüber bekannten Verfahren vergleichsweise
großen Strangdicken und großen metallurgischen bzw. Strangstützlängen L erzielbar
sind.
[0120] Auf der Ordinate des Diagramms gemäß Fig.4 ist die Gießgeschwindigkeit in der Einheit
[m/min] aufgetragen, während auf der Abszisse die Strangdicke in der Einheit [mm]
aufgetragen ist. Es sind annähernd parabelförmige Linien 20a, 20b, 21a, 21b, 22a,
22b,, 23a, 23b, 24a und 24b eingezeichnet, welche jeweils einer Gießcharakteristik
bei einer bestimmten metallurgischen bzw. Strangstützlänge L entsprechen.
[0121] Hierbei sind für ausgewählte Strangstützlängen L jeweils mehrere Linien dargestellt,
da unterschiedliche Stahlgüten verschieden schnell kühlbar sind und verschiedene Erstarrungsgeschwindigkeiten
besitzen.
[0122] Die Linien 20a und 20b entsprechen einer Strangstützlänge L von 15,2 m, wobei Linie
20a ein anderer materialspezifischer (globaler) Erstarrungsfaktor k zugrunde liegt
als Linie 20b und diese beiden miteinander verwandten Linien daher voneinander differieren.
[0123] Der Erstarrungsfaktor k trägt die Einheit [mm/√min] und liegt für gegenständlich
relevante Stahlgüten zwischen 24-27 mm/√min, vorzugsweise zwischen 25 und 26 mm/√min.
[0124] Die Linien 21a und 21b entsprechen einer Strangstützlänge L. von 17,5 m, wobei den
Linien 21a und 21b analog zu den Linien 20a und 20b wiederum ein unterschiedlicher
Erstarrungsfaktor k zugrunde liegt.
[0125] Die Linien 22a und 22b entsprechen einer erfindungsgemäß bevorzugten Strangstützlänge
L von 18,5 m und differieren wiederum lediglich hinsichtlich eines spezifischen Erstarrungsfaktors
k.
[0126] Die Linien 23a und 23b entsprechen einer erfindungsgemäß besonders bevorzugten Strangstützlänge
L von 20 m und differieren wiederum hinsichtlich eines spezifischen Erstarrungsfaktors
k.
[0127] Die Linien 24a und 24b entsprechen einer erfindungsgemäß besonders bevorzugten Strangstützlänge
L von 21,6 m und differieren ebenfalls hinsichtlich eines spezifischen Erstarrungsfaktors
k.
[0128] Aufgrund der bereits dargelegten Problematik der Sumpfspitzenposition des Stranges
3 versteht es sich, dass bei einem Gießprozess eine umso kleinere Gießgeschwindigkeit
zu wählen ist, je kürzer die Strangstützlänge L einer jeweiligen Anlage ist (eine
in Transportrichtung 15 über das Ende 14 der Strangführungsvorrichtung 6 hinauswandernde
Sumpfspitze würde zu einem Aufplatzen des Stranges 3'führen).
[0129] Umgekehrt kann aus dem Diagramm gemäß Fig.4 herausgelesen werden, welche erforderliche
Strangdicke man bei einem optimierten Gießprozess wählen muss, wenn man mit einer
gewünschten Gießgeschwindigkeit gießen will.
[0130] Schneidet man in Diagramm gemäß Fig.4 z.B. die Linie 24 b (L=21,6 m) mittels einer
vertikalen Linie bei einer Stranglänge von 110 mm und wandert vom erhaltenen Schnittpunkt
nach links auf die Ordinate, so erhält man eine zulässige Gießgeschwindigkeit von
knapp oberhalb 5 m/min.
[0131] Die Gießcharakteristiken gemäß Fig.4 sind rein exemplarisch gewählt und nicht einschränkend
zu verstehen. Grundsätzlich ergibt sich für jede Strangdicke kein fixer Geschwindigkeitswert,
sondern stets ein korrespondierender Geschwindigkeitsbereich (und umgekehrt), unter
dem der Gießprozess sinnvoll führbar ist (in Fig.4 mit "inventional area" bezeichnet).
Ebenso ist die Strangstützlänge L nicht auf einen bestimmten Wert wie z.B. 18 m zu
reduzieren, sondern es hat sich erwiesen, dass Strangstützlängen L, welche größer
als 17,5 m (und vorzugsweise kleiner als 23 m) sind, bereits eine wesentliche Kapazitätssteigerung
gegenüber bekannten Anlagen ermöglichen.
[0132] Z.B. ergibt sich für eine Strangstützlänge L von ca. 22m (im Ausführungsbeispiel
gemäß Fig.4 anhand der Linien 24a, 24b nachzuvollziehen, welche jedoch jeweils einer
exakten Strangstützlänge L von 21,6 entsprechen) ein sinnvoller Gießgeschwindigkeitsbereich
von 4, 2-6, 5 m/min, wenn eine Strangdicke von 96-117,5 mm gegossen wird.
[0133] Berechnungen haben ergeben, dass z.B. bei einer Strangstützlänge L von 22 m (was
im Wesentlichen den Linien 24a und 24b entspricht), eine gattungsgemäße Anlage 1 zur
Herstellung von Strahlwarmband eine Fertigungskapazität von ca. 3,8 Millionen Tonnen
pro Jahr (mtpy) erreichen kann, was gegenüber Anlagen gemäß dem Stand der Technik
eine große Steigerung bedeutet.
[0134] Fig.5 zeigt ein Diagramm zur Veranschaulichung des Jahresdurchsatzes (Linie 25),
der Gießgeschwindigkeit (Linie 26) und des breitenspezifischen Volumenstroms (Linie
27) in Abhängigkeit der auf der Abszisse aufgetragenen Strangdicke (bei einer Strangbreite
von 1880 mm).
[0135] Fig.6 veranschaulicht den Zusammenhang der Strangdicke d mit der Gießgeschwindigkeit
v
c, wobei eine Einstellung von (Ziel- )Gießgeschwindigkeiten v
c oder (Ziel-)Strangdicken d anhand erfindungsgemäß vorgeschlagener Geschwindigkeitsfaktoren
K ermittelbar ist. Der Zusammenhang der Einstellung der Strangdicke d in Zusammenhang
mit der Gießgeschwindigkeit v
c wird nach der in einer Einrichtung hinterlegten Formel: v
c=[K_lowerLimit ... K_upperLimit]/d
2 hergestellt.
[0136] Die folgenden Angaben beziehen sich auf einen stationärkontinuierlichen Betrieb der
Anlage, worunter im vorliegenden Zusammenhang Betriebsphasen mit einer Zeitdauer >10
Minuten verstanden werden, während welcher die Gießgeschwindigkeit v
c (im Unterschied zu z.B. einer Angießphase) im Wesentlichen konstant bleibt.
[0137] Die Wahl des Geschwindigkeitsfaktors K ist neben der Strangstützlänge L insbesondere
vom C-Gehalt der vergossenen Stähle bzw. von deren Abkühlcharakteristik abhängig.
Schnell erstarrende Stahlgüten erlauben einen Betrieb der Anlage mit relativ hohen
Gießgeschwindigkeiten v
c, während für langsamer erstarrende Stahlgüten geringere Gießgeschwindigkeiten v
c zu wählen sind, um ein Ausbauchen und Aufplatzen des Stranges im Bereich der Sumpfspitz
zu verhindern. Die folgenden Tabellen beziehen sich auf zu Strängen vergossene Stahlgüten,
die "hart" zu kühlen sind, d.h. schnell erstarren und die "mittelhart" zu kühlen sind,
d.h. etwas langsamer erstarren.
[0138] Für den Geschwindigkeitsfaktor K sind jeweils Korridorbereiche angegeben, innerhalb
welcher ein gießtechnischer Betrieb effizient und sinnvoll durchführbar ist. Ein strangstützlängenspezifischer
Korridorbereich wird gemäß folgender Tabellen jeweils von einem Geschwindigkeitsfaktor
K_upperLimit und einem Geschwindigkeitsfaktor K_lowerLimit begrenzt.
[0139] Die Wahl des Geschwindigkeitsfaktors K ist abhängig von der Strangstützlänge L und
von der Stahlgüte, insbesondere vom Kohlenstoff-Gehalt der vergossenen Stähle, deren
Erstarrungs- oder Umwandlungscharakterisitik, deren Festigkeits- bzw. Duktilitätseigenschaften
und weiteren Werkstoffcharakteristiken abhängig.
[0140] Zur Kühlung des Stranges 3 wird auf diesen im Bereich der Strangführungsvorrichtung
6 (zwischen dem unteren Ende der Kokille 2 und dem der Vorwalzstraße 4 zugewandten
Ende 14 der Strangführungsvorrichtung 6) ein Kühlmittel, vorzugsweise Wasser, aufgebracht.
Das Aufbringen des Kühlmittels auf den Strang 3 erfolgt mittels einer nicht dargestellten
Spritzeinrichtung, welche eine beliebige Anzahl in beliebigen Konfigurationen (z.B.
hinter und/oder neben und/oder zwischen den Führungselementen 9, 10) angeordneten
Spritzdüsen umfasst.
[0141] Für eine harte Kühlung werden 3 bis 4 Liter Kühlmittel pro kg Strangstahl aufgewendet,
für eine mittelharte Kühlung 2 bis 3,5 Liter Kühlmittel pro kg Strangstahl und für
eine weiche Kühlung < 2,5 Liter (vorzugsweise 1-2,2 Liter) Kühlmittel pro kg Strangstahl.
Die für eine harte, mittelharte und weiche Kühlung genannten Kühlmittelmengen überschneiden
sich aufgrund bereits oben angeführter konstruktiver Ausführungsmerkmale der Spritzeinrichtung
und der Strangführungsvorrichtung 6.
[0142] Unter exemplarisch gewählten, im Wesentlichen gleichen Konstruktions- und Randbedingungen
der Spritzeinrichtung und der Strangführungsvorrichtung 6 könnten etwa zur Realisierung
einer harten Kühlung 3 bis 4 Liter, zur Realisierung einer mittelharten Kühlung 2
bis 3 Liter und zur Realisierung einer weichen Kühlung 1, bis 2 Liter Kühlmittel pro
kg Strangstahl aufgebracht werden.
Tabelle 1: Geschwindigkeitsfaktor K für Stahlgüten mit geringem C-Gehalt (< 0,16%)
und relativ harter Kühlung (3 - 4 l Kühlmittel / kg Strangstahl):
|
L = 17,5 m |
L = 21.5 m |
L = 23 m |
K_upperLimit |
48900 |
60300 |
64600 |
K_lowerLimit |
42000 |
51600 |
55200 |
Tabelle 2: Geschwindigkeitsfaktor K für Stahlgüten mit C-Gehalt > 0,16% und mittelharter
Kühlung (2 - 3,5 l Kühlmittel / kg Strangstahl):
|
L = 17,5 m |
L = 21.5 m |
L = 23 m |
K_upperLimit |
46500 |
57200 |
61900 |
K_lowerLimit |
39600 |
48300 |
52100 |
Tabelle 3: Geschwindigkeitsfaktor K für spezielle Stahlgüten und weicher Kühlung (1,0
- 2,2 Kühlmittel / kg Strangstahl):
|
L = 17,5 m |
L = 21.5 m |
L = 23 m |
K_upperLimit |
44100 |
54050 |
59000 |
K_lowerLimit |
37100 |
44800 |
48900 |
[0143] So ist es gemäß einer bevorzugten Betriebsführung gemäß Tabelle 1 vorgesehen, dass
für hart zu kühlende Strangstähle, d.h. unter Aufbringung von 3 bis 4 Liter Kühlmittel
pro kg Strangstahl, der Zusammenhang der in [mm] gemessenen Strangdicke d mit der
in [m/min] gemessenen Gießgeschwindigkeit v
c nach der Formel v
c = K / d
2 eingehalten wird, wobei ein in der Formel enthaltener Geschwindigkeitsfaktor K bei
einer vorzugsweise minimalen Strangstützlänge L
min von 17,5 m in einem Korridorbereich von 42000 bis 48900, vorzugsweise in einem Korridorbereich
von 45500 bis 48900 liegt, während der Geschwindigkeitsfaktor K bei einer vorzugsweise
maximalen Strangstützlänge L
max von 23 m in einem Korridorbereich von 55200 bis 64600, vorzugsweise in einem Korridorbereich
von 59900 bis 64600 liegt.
[0144] Zur Ermittlung von (Ziel-)Gießgeschwindigkeiten v
c oder (Ziel-)Strangdicken d für Anlagen mit zwischen den vorzugsweisen Strangstützlängen
L
min und L
max liegenden Strangstützlängen L ist eine Interpolation zwischen den vorangehend angeführten
Korridorbereichen (unter Erhalt eines weiteren, nicht in den Tabellen angeführten
Korridorbereichs) durchführbar. So ergibt sich etwa für eine Strangstützlänge L von
21,5 m für Stahlgüten mit C-Gehalt < 0,16% und relativ harter Kühlung ein Korridorbereich
von 51600 bis 60300. Eine Interpolation zwischen den Korridorbereichen erfolgt auf
eine im Wesentlichen lineare Weise.
[0145] Im Falle von Strangstützlängen > L
max ist auch eine Extrapolation zu den vorangehend angeführten Korridorbereichen möglich.
[0146] Gemäß Tabelle 2 empfiehlt sich für Stahlgüten mit einem C-Gehalt > 0,16% und mittelharter
Kühlung das Heranziehen eines Geschwindigkeitsfaktors K bei einer Strangstützlänge
L von 17,5 m aus einem Korridorbereich von 39600 bis 46500 und bei einer Strangstützlänge
L von 21,5 m aus einem Korridorbereich von 48300 bis 57200 und bei einer Strangstützlänge
L von 23 m aus einem Korridorbereich von 52100 bis 61900.
[0147] Gemäß Tabelle 3 empfiehlt sich für weich zu kühlende Stahlgüten, d.h. unter Aufbringung
von 1 bis 2,5 Liter Kühlmittel pro kg Strangstahl das Heranziehen eines Geschwindigkeitsfaktors
K bei einer Strangstützlänge L von 17,5 m aus einem Korridorbereich von 37100 bis
44100 und bei einer Strangstützlänge L von 21,5 m aus einem Korridorbereich von 44800
bis 54050 und bei einer Strangstützlänge L von 23 m aus einem Korridorbereich von
48900 bis 59000.
[0148] Fig.6 zeigt ein Diagramm mit zu den vorangehend angeführten Geschwindigkeitsfaktoren
K korrespondierenden Kennlinien 28-33. Auf der Abszisse des Diagramms ist die (am
Ende der Strangführungsvorrichtung 6 bzw. beim Einlauf in die Vorwalzstraße 4 gemessene)
Strangdicke d in der Einheit [mm] aufgetragen, auf der Ordinate die Gießgeschwindigkeit
in der Einheit [m/min].
[0149] Die Kennlinien 28, 29 und 30 gelten für Strangstützlängen L=17,5 m, die Kennlinien
31, 32 und 33 für Strangstützlängen L=21,5 m.
[0150] Maßgeblich für eine effiziente Betriebsführung der Anlage sind jeweils die obersten,
für eine spezifische Strangstützlänge L geltenden Kennlinien, somit gemäß Fig.6 für
Strangstützlängen L=17,5 m die Kennlinie 28 und für Strangstützlängen L=21,5 m die
Kennlinie 31.
[0151] Die obersten, für eine spezifische Strangstützlänge L geltenden Kennlinien korrespondieren
mit den vorangehend tabellarisch angeführten Geschwindigkeitsfaktoren K_upperLimit.
Konkret entspricht Kennlinie 28 einem Geschwindigkeitsfaktor K von 48900 und Kennlinie
31 einem Geschwindigkeitsfaktor K von 60300. Die Kennlinien 28 und 31 entsprechen
somit rasch erstarrenden Stahlgüten, welche unter Einhaltung standardisierter Qualitätskriterien
eine hohe Gießgeschwindigkeit und Wärmeabfuhr erlauben.
[0152] Die gemäß Fig.6 untersten, für eine spezifische Strangstützlänge L geltenden Kennlinien
(für Strangstützlängen L=17,5 m: Kennlinie 30; für Strangstützlängen L=21,5 m: Kennlinie
33) entsprechen den tabellarisch angeführten Geschwindigkeitsfaktoren K_lowerLimit.
[0153] Die den Kennlinien 32 und 33 entsprechenden Stahlgüten sind aufgrund ihrer langsameren
Erstarrung nicht so "hart", d.h. nicht so schnell kühlbar wie eine der Kennlinie 31
entsprechende Stahlgüte. Ebenso sind die den Kennlinien 29 und 30 entsprechenden Stahlgüten
nicht so schnell kühlbar wie eine der Kennlinie 28 entsprechende Stahlgüte.
[0154] Die Kühlgeschwindigkeit bestimmt maßgeblich die Position der Sumpfspitze innerhalb
des Stranges 3. Oberhalb der stahlgütenspezifischen Kennlinien 28-31 liegende Gießgeschwindigkeits-Bereiche
sind zu vermeiden, um ein Ausbauchen und Aufplatzen des Stranges 3 im Bereich der
Sumpfspitze zu vermeiden. Mit anderen Worten stellen die Kennlinien 28-31 Grenz-Gießgeschwindigkeitskurven
für verschiedene Stahlsorten dar.
[0155] Bei einer in Fig.6 mit dem Ausgangspunkt eines Pfeiles 31' identische Betriebsführung
mit einer Gießgeschwindigkeit v
c= 6,5 m/min und einer Strangdicke d=104,5 mm läge z.B. die Sumpfpitze des Stranges
3 am Ende der Strangführungsvorrichtung 6, d.h. möglichst nahe am Eintritt in die
Vorwalzstraße 4, wodurch ein optimales Ausnutzen der Gießhitze für den nachfolgenden
Walzprozess gewährleistet ist. Wenn nun, wie durch Pfeil 31' exemplarisch dargestellt,
die Gießgeschwindigkeit v
c aus betriebstechnischen Gründen auf 5 m/min verringert wird, müsste gemäß Pfeil 31"
ein Anheben der Strangdicke d auf annähernd 110 mm erfolgen, um die Sumpfpitze des
Stranges 3 weiterhin am Ende der Strangführungsvorrichtung 6 zu halten und ein optimales
Ausnutzen der Gießhitze für im nachfolgenden Walzprozess zu gewährleisten.
[0156] Umgekehrt muss bei einer Erhöhung der Gießgeschwindigkeit v
c (z.B. nachdem betriebstechnische Probleme, welche eine temporäre Drosselung der Gießgeschwindigkeit
v
c erforderlich machten, behoben wurden) die Strangdicke d entsprechend reduziert werden.
[0157] Bei den betriebstechnischen Gründen, welche eine Reduzierung der Gießgeschwindigkeit
v
c erforderlich machen, kann es sich z.B. um über Sensoren erfasste Unregelmäßigkeiten
im Bereich des Schiebers oder der Kokille, insbesondere am Badspiegel der Kokille
oder um Abweichungen der Strangtemperatur von vorgegebenen Werten handeln.
[0158] Eine Änderung der Strangdicke d kann durch eine vorangehend beschriebene dynamische
LCR-Dickenreduzierung mittels des LCR-Führungssegmentes 16' erfolgen.
[0159] Fällt die Gießgeschwindigkeit v
c aus den vorangehend angeführten Zusammenhängen nach unten, wird die Betriebsmannschaft
durch eine Ausgabeeinrichtung darauf hingewiesen, um die Liquid Core Reduction (LCR)
so zu verringern, dass die Strangdicke d ansteigt, und um so den erfindungsgemäßen
Zusammenhang bzw. einen jeweiligen Korridorbereich wieder zu erreichen. Erfindungsgemäß
ist dabei bevorzugt ein oberer Bereich des Korridors anzustreben. Je nachdem, was
von den Betreibern als Hauptparameter der Anlage angesehen wird (die Strangdicke d
oder die Gießgeschwindigkeit v
c), kann ausgehend von einer gewünschten Strangdicke d eine korrespondierende Ziel-Gießgeschwindigkeit
v
c gewählt werden oder es kann ausgehend von einer gewünschten Gießgeschwindigkeit v
c die Strangdicke d entsprechend variiert werden.
[0160] Es sei angemerkt, dass im Sinne einer hohen Betriebsstabilität vorangehend beschriebene
Änderungen der Strangdicke d nur bei relevanten Änderungen der Gießgeschwindigkeit
v
c (z.B. bei Änderungen von v
c um ca. 0,25 m/min) durchgeführt werden und nicht bei jeder geringfügigen Abweichung
der Gießgeschwindigkeit v
c von einer jeweils gewünschten Ziel-Gießgeschwindigkeit.
[0161] In Anlehnung an die erfindungsgemäßen Kennlinien bzw. an die korrespondierenden Geschwindigkeitsfaktoren
K kann bei abnehmender Gießgeschwindigkeit v
c die Strangdicke d erhöht und dadurch der Materialdurchsatz erhöht und somit optimiert
werden.
[0162] Da eine Gießgeschwindigkeit v
c oberhalb von etwa 7m/min für ein stabiles Gießen kaum zugänglich sind, wurde dieser
Bereich aus dem Diagramm gemäß Fig.6 ausgeblendet.
1. Verfahren zur kontinuierlichen oder semikontinuierlichen Herstellung von Stahlwarmband,
welches ausgehend von einem durch eine Strangführungsvorrichtung (6) geführten Strang
(3) in einer Vorwalzstraße (4) zu einem Zwischenband (3') und in weiterer Folge in
einer Fertigwalzstraße (5) zu einem Endband (3") gewalzt wird,
dadurch gekennzeichnet, dass ein in einer Kokille (2) einer Gießanlage gegossener Strang (3) eine Strangdicke
(d) zwischen 105 und 130 mm, vorzugsweise eine Strangdicke (d) zwischen 115 und 125
mm, aufweist und im Liquid-Core-Reduction (LCR-) Verfahren mittels der anschließenden
Strangführungsvorrichtung (6) bei flüssigem Querschnittskern des Stranges (3) auf
eine Strangdicke (d) zwischen 95 und 120 mm, vorzugsweise auf eine Strangdicke (d)
zwischen 95 und 115 mm reduziert wird, wobei eine zwischen dem Meniskus (13), d.i.
der Badspiegel der Kokille (2) und einem der Vorwalzstraße (4) zugewandten Ende (14)
der Strangführungsvorrichtung (6) gemessene Strangstützlänge (L) größer oder gleich
18,5 m beträgt, vorzugsweise in einem Bereich zwischen 18,7 und 23 m, besonders bevorzugt
zwischen 20,1 und 23 m, liegt,
wobei eine Gießgeschwindigkeit (v
c) in einem Bereich von 3,8 - 7 m/min liegt und Stränge (3) mit unterschiedlichen Strangdicken
(d) in Abhängigkeit folgender Gießgeschwindigkeiten gegossen werden:
- bei Gießgeschwindigkeiten zwischen 3,8 und 5,0 m/min mit 100 - 120 mm Strangdicke,
vorzugsweise mit 110 bis 120 mm Strangdicke,
- bei Gießgeschwindigkeiten zwischen 5,0 und 5,9 m/min mit 85 - 110 mm Strangdicke,
vorzugsweise mit 95 bis 110 mm Strangdicke,
- bei Gießgeschwindigkeiten größer oder gleich 5,9 m/min mit maximal 102 mm Strangdicke,
und
wobei in der Vorwalzstraße (4) ein Vorwalzen des Stranges (3) zu einem Zwischenband
(3') innerhalb von längstens 80 Sekunden, vorzugsweise innerhalb längstens 50 Sekunden,
und zwar in mindestens vier Walzstichen, d.h. unter Einsatz von vier Vorwalzgerüsten
(4
1, 4
2, 4
3, 4
4), vorzugsweise in fünf Walzstichen, d.h. unter Einsatz von fünf Vorwalzgerüsten (4
1, 4
2, 4
3, 4
4, 4
5) erfolgt.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der erste Walzstich in der Vorwalzstraße (4) innerhalb von längstens 7 Minuten, vorzugsweise
innerhalb von längstens 6,2 Minuten ab Erstarrungsbeginn des in der Kokille (2) befindlichen
flüssigen Stranges (3) erfolgt.
3. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen dem Ende (14) der Strangführungsvorrichtung (6) und einem Einlaufbereich
der Vorwalzstraße (4) lediglich eine durch eine Umgebungstemperatur bedingte Abkühlung
des Stranges (3) zugelassen wird.
4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass in der Vorwalzstraße (4) pro Walzstich eine Reduktion der Dicke des Stranges (3)
um 35-60 %, vorzugsweise um 40-55 % erfolgt.
5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass eine Abkühlung des aus der Vorwalzstraße (4) austretenden Zwischenbandes (3') unter
einer Abkühlrate von maximal 3 K/m, vorzugsweise unter einer Abkühlrate von maximal
2,5 K/m erfolgt.
6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass eine Erwärmung des aus der Vorwalzstraße (4) ausgetretenen Zwischenbandes (3') mittels
einer induktiven Heizeinrichtung (7), vorzugsweise im Querfelderwärmungsverfahren,
beginnend bei einer Temperatur oberhalb von 770°C, vorzugsweise oberhalb von 820°C
auf eine Temperatur von mindestens 1110°C, vorzugsweise auf eine Temperatur von oberhalb
von 1170°C erfolgt.
7. Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Erwärmung des Zwischenbandes (3') innerhalb einer Zeitspanne von 4 bis 25 Sekunden,
vorzugsweise innerhalb einer Zeitspanne von 5 bis 13 Sekunden erfolgt.
8. Verfahren nach Anspruch 1 und 6, dadurch gekennzeichnet, dass bei Vornahme von genau vier Walzstichen in der Vorwalzstraße (4) vorgesehen ist,
dass der Zeitverlauf zwischen dem ersten Walzstich und dem Einlauf in die Heizeinrichtung
(7) bei Zwischenbanddicken von 5-10 mm nicht länger als 105 Sekunden, vorzugsweise
nicht länger als 70 Sekunden beträgt.
9. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass ein Fertigwalzen des erwärmten Zwischenbandes (3') in der Fertigwalzstraße (5) in
vier Walzstichen, d.h. unter Einsatz von vier Fertigwalzgerüsten (51, 52, 53, 54) oder in fünf Walzstichen, d.h. unter Einsatz von fünf Fertigwalzgerüsten (51, 52, 53, 54, 55) zu einem Endband (3'') mit einer Dicke < 1,5 mm, vorzugsweise < 1,2 mm erfolgt.
10. Verfahren nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass die innerhalb der Fertigwalzstraße (5) durchgeführten Walzstiche innerhalb einer
Zeitspanne von maximal 16 Sekunden, vorzugsweise innerhalb einer Zeitspanne von maximal
8 Sekunden erfolgen.
11. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass zur LCR-Dickenreduzierung des Stranges (3) zu dessen Kontaktierung vorbestimmte Führungselemente
(9, 10) der Strangführungsvorrichtung (6) relativ zu einer Längsachse des Stranges
(3) verstellbar sind, wobei eine Verstellung der Führungselemente (9, 10) in Abhängigkeit
des Materials des Stranges (3) und/oder der Gießgeschwindigkeit (vc) vorgenommen wird.
12. Verfahren nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass die Strangdicke (d) quasi-statisch nach dem Beginn einer Gießsequenz, d.h. kurz nach
Austritt des Stranges (3) aus der Kokille (2) einstellbar ist.
13. Verfahren nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass die Strangdicke (d) dynamisch einstellbar, d.h. während des Gießprozesses bzw. während
des Durchgangs des Stranges (3) durch die Strangführungsvorrichtung (6) beliebig variierbar
ist.
14. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass für mittels einer Spritzeinrichtung im Bereich der Strangführungsvorrichtung (6)
hart zu kühlende Strangstähle, d.h. unter Aufbringung von 3 bis 4 Liter Kühlmittel
pro kg Strangstahl, in einem stationär-kontinuierlichen Betrieb der Anlage der Zusammenhang
einer in [mm] gemessenen Strangdicke (d) mit der in [m/min] gemessenen Gießgeschwindigkeit
(vc) nach der Formel vc = K / d2 eingehalten wird, wobei ein in der Formel enthaltener Geschwindigkeitsfaktor (K)
bei einer Strangstützlänge (L)=17,5 m in einem Korridorbereich von 42000 bis 48900,
vorzugsweise in einem Korridorbereich von 45500 bis 48900 liegt, während der Geschwindigkeitsfaktor
(K) bei einer Strangstützlänge (L)=23 m in einem Korridorbereich von 55200 bis 64600,
vorzugsweise in einem Korridorbereich von 59900 bis 64600 liegt, wobei zur Ermittlung
von (Ziel-)Gießgeschwindigkeiten (vc) oder (Ziel-)Strangdicken (d) für Anlagen mit zwischen den Strangstützlängen L=17,5
m und L=23 m liegenden Strangstützlängen (L) eine Interpolation zwischen den vorangehend
angeführten Korridorbereichen durchführbar ist.
15. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass für mittels einer Spritzeinrichtung im Bereich der Strangführungsvorrichtung (6)
mittelhart zu kühlende Strangstähle, d.h. unter Aufbringung von 2 bis 3,5 Liter Kühlmittel
pro kg Strangstahl, in einem stationär-kontinuierlichen Betrieb der Anlage der Zusammenhang
einer in [mm] gemessenen Strangdicke (d) mit der in [m/min] gemessenen Gießgeschwindigkeit
(vc) nach der Formel vc = K / d2 eingehalten wird, wobei ein in der Formel enthaltener Geschwindigkeitsfaktor (K)
bei einer Strangstützlänge (L) von 17,5 m in einem Korridorbereich von 39600 bis 46500,
vorzugsweise in einem Korridorbereich von 43050 bis 46500 liegt, während der Geschwindigkeitsfaktor
(K) bei einer Strangstützlänge (L)=23 m in einem Korridorbereich von 52100 bis 61900,
vorzugsweise in einem Korridorbereich von 57000 bis 61900 liegt, wobei zur Ermittlung
von (Ziel-)Gießgeschwindigkeiten (vc) oder (Ziel-)Strangdicken (d) für Anlagen mit zwischen den Strangstützlängen L=17,5
m und L=23 m liegenden Strangstützlängen (L) eine Interpolation zwischen den vorangehend
angeführten Korridorbereichen durchführbar ist.
16. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass für mittels einer Spritzeinrichtung im Bereich der Strangführungsvorrichtung (6)
weich zu kühlende Strangstähle, d.h. unter Aufbringung von weniger als 2,2 Liter Kühlmittel
pro kg Strangstahl, in einem stationär-kontinuierlichen Betrieb der Anlage der Zusammenhang
einer in [mm] gemessenen Strangdicke (d) mit der in [m/min] gemessenen Gießgeschwindigkeit
(vc) nach der Formel vc = K / d2 eingehalten wird, wobei ein in der Formel enthaltener Geschwindigkeitsfaktor (K)
bei einer Strangstützlänge (L) von 17,5 m in einem Korridorbereich von 37100 bis 44100,
vorzugsweise in einem Korridorbereich von 40600 bis 44100 liegt, während der Geschwindigkeitsfaktor
(K) bei einer Strangstützlänge (L)=23 m in einem Korridorbereich von 48900 bis 59000,
vorzugsweise in einem Korridorbereich von 53950 bis 59000 liegt, wobei zur Ermittlung
von (Ziel-)-Gießgeschwindigkeiten (vc) oder (Ziel-)Strangdicken (d) für Anlagen mit zwischen den Strangstützlängen L=17,5
m und L=23 m liegenden Strangstützlängen (L) eine Interpolation zwischen den vorangehend
angeführten Korridorbereichen durchführbar ist.
17. Anlage zur Durchführung eines Verfahrens zur kontinuierlichen oder semikontinuierlichen
Herstellung von Stahlwarmband nach einem der Ansprüche 1 bis 16, umfassend eine Kokille
(2), eine dieser nachgeordnete Strangführungsvorrichtung (6), eine dieser nachgeordnete
Vorwalzstraße (4), eine dieser nachgeordnete, vorzugsweise induktive Heizeinrichtung
(7) und eine dieser nachgeordnete Fertigwalzstraße (5), wobei die Strangführungsvorrichtung
(6) eine Serie an unteren Führungselementen (9) und eine dazu parallel oder konvergierend
angeordnete Serie an oberen Führungselementen (10) aufweist und zwischen den beiden
Führungselemente-Serien (9, 10) ein zur Aufnahme eines aus der Kokille (2) austretenden
Stranges (3) vorgesehener Aufnahmeschacht (11) ausgebildet ist, welcher durch Ausbildung
unterschiedlicher Abstände gegenüberliegender Führungselemente (9, 10) zueinander
in Transportrichtung des Stranges (3) zumindest abschnittsweise verjüngt ist und dadurch
der Strang (3) dickenreduzierbar ist, dadurch gekennzeichnet, dass die lichte Aufnahmebreite (12) des Aufnahmeschachts (11) an seinem der Kokille (2)
zuweisenden Eingangsbereich zwischen 105 und 130 mm, vorzugsweise zwischen 115 und
125 mm beträgt, dass der Aufnahmeschacht (11) an seinem der Vorwalzstraße (4) zuweisenden
Ende (14) eine der Strangdicke (d) des Stranges (3) entsprechende lichte Aufnahmebreite
(12) zwischen 95 und 120 mm, vorzugsweise zwischen 95 und 115 mm aufweist, wobei eine
zwischen dem Meniskus (13), d.i. der Badspiegel der Kokille (2) und dem der Vorwalzstraße
(4) zugewandten Ende (14) des Aufnahmeschachts (11) der Strangführungsvorrichtung
(6) gemessene Strangstützlänge (L) größer oder gleich 18,5 m beträgt, vorzugsweise
in einem Bereich zwischen 18,7 und 23 m, besonders bevorzugt zwischen 20,1 und 23
m liegt, und wobei eine Steuereinrichtung vorgesehen ist, mittels welcher die Gießgeschwindigkeit
(vc) des Stranges (3) in einem Bereich zwischen 3,8 - 7 m/min haltbar ist, und dass die Vorwalzstraße (4) vier oder fünf Vorwalzgerüste (41, 42, 43, 44, 45) umfasst.
18. Anlage nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen dem Ende (14) des Aufnahmeschachts (11) bzw. der Strangführungsvorrichtung
(6) und einem Einlaufbereich der Vorwalzstraße (4) keine Kühlvorrichtung, jedoch eine
thermische Abdeckung vorgesehen ist, welche eine zum Transport des Stranges (3) vorgesehene
Fördervorrichtung zumindest abschnittsweise umgibt.
19. Anlage nach einem der Ansprüche 17 bis 18, dadurch gekennzeichnet, dass mittels in der Vorwalzstraße (4) angeordneter Vorwalzgerüste (41, 42, 43, 44, 45) eine Reduktion der Dicke des Stranges (3) um jeweils 35-60 %, vorzugsweise um jeweils
40-55 % pro Vorwalzgerüst (41, 42, 43, 44, 45) durchführbar ist, sodass ein Zwischenband (3') mit einer Dicke von 3 bis 15 mm,
vorzugsweise mit einer Dicke von 4 bis 10 mm erzeugbar ist.
20. Anlage nach einem der Ansprüche 17 bis 19, dadurch gekennzeichnet, dass die Heizeinrichtung (7) als induktiver Querfelderwärmungsofen ausgebildet ist, mittels
welchem der Strang (3), beginnend bei einer Temperatur oberhalb von 770°C, vorzugsweise
oberhalb von 820°C auf eine Temperatur von mindestens 1110°C, vorzugsweise auf eine
Temperatur von oberhalb von 1170°C aufheizbar ist.
21. Anlage nach einem der Ansprüche 17 bis 20, dadurch gekennzeichnet, dass die Fertigwalzstraße (5) vier Fertigwalzgerüste (51, 52, 53, 54) oder fünf Fertigwalzgerüste (51, 52, 53, 54, 55) umfasst, mittels welchen ein aus der Vorwalzstraße (4) austretendes Zwischenband
(3') zu einem Endband (3") mit einer Dicke < 1,5 mm, vorzugsweise < 1,2 mm reduzierbar
ist.
22. Anlage nach Anspruch 21, dadurch gekennzeichnet, dass die Fertigwalzgerüste (51, 52, 53, 54, 55) jeweils unter Abständen von < 7 m, vorzugsweise unter Abständen von < 5 m zueinander
angeordnet sind, wobei die Abstände zwischen den Arbeitswalzenachsen der Fertigwalzgerüste
(51, 52, 53, 54, 55) gemessen werden.
23. Anlage nach einem der Ansprüche 17 bis 22, dadurch gekennzeichnet, dass zur Dickenreduzierung des Stranges (3) bestimmte Führungselemente (9, 10) verstellbar
und dadurch eine lichte Aufnahmebreite (12) des Aufnahmeschachts (11) verkleiner-
oder vergrößerbar ist, wobei die Strangdicke (d) bzw. die lichte Aufnahmebreite (12)
in Abhängigkeit des Materials des Stranges und/oder der Gießgeschwindigkeit einstellbar
ist.
24. Anlage nach Anspruch 23, dadurch gekennzeichnet, dass die verstellbaren Führungselemente (9, 10) in einer der Kokille (2) zugewandten vorderen
Hälfte, vorzugsweise in einem der Kokille (2) zugewandten vorderen Viertel der Längserstreckung
der Strangführungsvorrichtung (6) angeordnet sind.
25. Anlage nach einem der Ansprüche 17 bis 24, dadurch gekennzeichnet, dass eine Arbeitswalzenachse des zur Strangführungsvorrichtung (6) nächst benachbarten
ersten Vorwalzgerüstes (41) der Vorwalzstraße (4) maximal 7 m, vorzugsweise maximal 5 m nach dem Ende (14) der
Strangführungsvorrichtung (6) angeordnet ist.
26. Anlage nach einem der Ansprüche 17 bis 25, dadurch gekennzeichnet, dass ein der Vorwalzstraße zugewandtes Einlaufende (7a) der Heizeinrichtung (7) maximal
25 m, vorzugsweise maximal 19 m nach der Arbeitswalzenachse des der Heizeinrichtung
(7) nächstgelegenen Vorwalzgerüstes angeordnet ist.
1. Method for continuous or semi-continuous production of hot steel strip which, starting
from a slab (3) guided through a slab-guiding device (6), is rolled in a roughing
train (4) to an intermediate strip (3') and in a further sequence in a finish rolling
train (5) is rolled to a final strip (3"),
characterised in that a slab (3) cast in a die (2) of a casting plant has a slab thickness (d) of between
105 and 130 mm, preferably a slab thickness (d) of between 115 and 125 mm, and is
reduced in a Liquid Core Reduction (LCR) process by means of the subsequent slab-guiding
device (6) with a liquid cross-sectional core of the slab (3) to a slab thickness
(d) of between 95 and 120 mm, preferably to a slab thickness (d) of between 95 and
115 mm, wherein a slab support length (L) measured between the meniscus (13), i.e.
the bath level of the die (2) and an end (14) of the slab-guiding device (6) facing
the roughing train (4), amounts to greater than or equal to 18.5 m, preferably lies
in a range between 18.7 and 23 m, especially preferably between 20.1 and 23 m,
wherein a casting velocity (v
c) lies in a range of 3.8 - 7 m/min and slabs (3) with different slab thicknesses (d)
are cast as a function of the following casting velocities:
- for casting velocities between 3.8 and 5.0 m/min with 100 - 120 mm slab thickness,
preferably with 110 to 120 mm slab thickness,
- for casting velocities between 5.0 and 5.9 m/min with 85 - 110 mm slab thickness,
preferably with 95 to 110 mm slab thickness,
- for casting velocities greater than or equal to 5.9 m/min with maximum 102 mm slab
thickness, and
wherein, in the roughing train (4) a rough rolling of the slab (3) into an intermediate
slab (3') is undertaken within a period of at most 80 seconds, preferably within at
most 50 seconds, and this is done in at least four rolling passes, i.e. using four
roughing stands (4
1, 4
2, 4
3, 4
4), preferably in five rolling passes, i.e. using five roughing stands (4
1, 4
2, 4
3, 4
4, 4
5).
2. Method according to claim 1, characterised in that the first rolling pass in the roughing train (4) occurs within at most 7 minutes,
preferably within at most 6.2 minutes from the start of solidification of the liquid
slab (3) present in the die (2).
3. Method according to one of claims 1 or 2, characterised in that, between the end (14) of the slab-guiding device (6) and an entry area of the roughing
train (4) only cooling of the slab (3) resulting from an ambient temperature is allowed.
4. Method according to one of claims 1 to 3, characterised in that in the roughing train (4) there is a reduction of the thickness of the slab (3) by
35-60%, preferably by 40-55% per rolling pass.
5. Method according to one of claims 1 to 4, characterised in that the intermediate strip (3') emerging from the roughing train (4) is cooled at a cooling
rate of a maximum of 3 K/m, preferably at a cooling rate of a maximum of 2.5 K/m.
6. Method according to one of claims 1 to 5, characterised in that the intermediate strip (3') emerging from the roughing train (4) is heated by means
of an inductive heating device (7), preferably using the cross-field heating method,
starting at a temperature above 770°C, preferably above 820°C, to a temperature of
at least 1110°C, preferably to a temperature of above 1170°C.
7. Method according to claim 6, characterised in that the intermediate strip (3') is heated up within a period of 4 to 25 seconds, preferably
within a period of 5 to 13 seconds.
8. Method according to claim 1 and 6, characterised in that, when precisely four rolling passes are performed in the roughing train (4), there
is provision for the elapsed time between the first rolling pass and the entry into
the heating device (7), for intermediate strip thicknesses of 5-10 mm, not to amount
to longer than 105 seconds, preferably not longer than 70 seconds.
9. Method according to one of claims 1 to 8, characterised in that the heated intermediate strip (3') is finished in the finish rolling train (5) in
four rolling passes, i.e. using four finishing stands (51, 52, 53, 54) or in five rolling passes, i.e. using five finishing stands (51, 52, 53, 54, 55) to a final strip (3") with a thickness < 1.5 mm, preferably < 1.2 mm.
10. Method according to claim 9, characterised in that the rolling passes carried out within the finish rolling train (5) occur within a
period of a maximum of 16 seconds, preferably within a period of a maximum of 8 seconds.
11. Method according to one of claims 1 to 10, characterised in that, for LCR thickness reduction of the slab (3), predefined guide elements (9, 10) of
the slab-guiding device (6) are adjustable relative to the longitudinal axis of the
slab (3) for making contact with the slab, wherein the guide elements (9, 10) are
adjusted as a function of the material of the slab (3) and/or of the casting velocity
(vc).
12. Method according to claim 11, characterised in that the slab thickness (d) is able to be adjusted quasi-statically after the beginning
of a casting sequence, i.e. shortly after the slab (3) emerges from the die (2).
13. Method according to claim 11, characterised in that the slab width (d) is dynamically adjustable, i.e. able to be varied by any given
amount during the casting process or during the passage of the slab (3) through the
slab-guiding device (6).
14. Method according to one of claims 1 to 13, characterised in that for hard-to-cool slab steels by means of a spray device in the area of the slab-guiding
device (6), i.e. by applying 3 to 4 litres of coolant per kg of slab steel, in a stationary-continuous
operation of the plant, the relationship of a slab thickness (d) measured in [mm]
to the casting velocity (vc) measured in [m/min] is adhered to in accordance with the formula vc= K / d2, wherein a speed factor (K) contained in the formula for a slab support length (L)=17.5
m lies in the corridor range of 42000 to 48900, preferably in a corridor range of
45500 to 48900, while the speed factor (K) for a slab support length (L)=23 m lies
in a corridor range of 55200 to 64600, preferably in a corridor range of 59900 to
64600, wherein to determine (target) casting velocities (vc) or (target) slab thicknesses (d), for plants with slab support lengths (L) lying
between the slab support lengths L=17.5 m and L=23 m, an interpolation between the
previously listed corridor ranges is able to be carried out.
15. Method according to one of claims 1 to 13, characterised in that, for slab steels that are medium-hard to cool by means of a spray device in the area
of the slab-guiding device (6), i.e. by application of 2 to 3.5 litres of coolant
per kg of slab steel, in a stationary-continuous operation of the plant, the relationship
of a slab thickness (d) measured in [mm] to the casting velocity (vc) measured in [m/min] is adhered to in accordance with the formula vc= K / d2, wherein a speed factor (K) contained in the formula for a slab support length (L)=17.5
m lies in a corridor range of 39600 to 46500, preferably in a corridor range of 43050
to 46500, while the speed factor (K) for a slab support length (L)=23 m lies in a
corridor range of 52100 to 61900, preferably in a corridor range of 57000 to 61900,
wherein for determining (target) casting velocities (vc) or (target) slab thicknesses (d) for plants with slab support lengths (L) lying
between the slab support lengths L=17.5 m and L=23 m, an interpolation between the
previously listed corridor ranges is able to be carried out.
16. Method according to one of claims 1 to 13, characterised in that for soft slab steels to be cooled in the area of the slab-guiding device (6), i.e.
by application of less than 2.2 litres of coolant per kg of slab steel, in a stationary-continuous
operation of the plant, the relationship of a slab thickness (d) measured in [mm]
to the casting velocity (vc) measured in [m/min] is adhered to in accordance with the formula vc= K / d2, wherein a speed factor (K) contained in the formula for a slab support length (L)=17.5
m lies in a corridor range of 37100 to 44100, preferably in a corridor range of 40600
to 44100, while the speed factor (K) for a slab support length (L)=23 m lies in a
corridor range of 48900 to 59000, preferably in a corridor range of 53950 to 59000,
wherein for determining (target) casting velocities (vc) or (target) slab thicknesses (d) for plants with slab support lengths (L) lying
between the slab support lengths L=17.5 m and L=23 m, an interpolation between the
previously listed corridor ranges is able to be carried out.
17. Plant for carrying out a method for continuous or semi-continuous production of hot
steel strip according to one of claims 1 to 16, comprising a die (2), a slab-guiding
device (6) downstream thereof, a roughing train (4) downstream thereof, a preferably
inductive heating device (7) downstream thereof and a finish rolling train (5) downstream
thereof, wherein the slab-guiding device (6) has a series of lower guide elements
(9) and a series of upper guide elements (10) disposed in parallel or converging therewith
and between the two guide element series (9, 10) a receiving shaft (11) provided for
receiving a slab (3) emerging from the die (2) is embodied, which by embodying different
distances between opposing guide elements (9, 10) to one another in the transport
direction of the slab (3), is narrowed at least in sections and through this the slab
(3) is able to be reduced in thickness, characterised in that the clear receiving width (12) of the receiving shaft (11) at its input area pointing
towards the die (2), amounts to between 105 and 130 mm, preferably between 115 and
125 mm, that the receiving shaft (11) at its end (14) pointing towards the roughing
train (4) has a clear receiving width (12) corresponding to the slab thickness (d)
of the slab (3) of between 95 and 120 mm, preferably of between 95 and 115 mm, wherein
a slab support length (L) measured between the meniscus (13), i.e. the bath level
of the die and the end (14) of the receiving shaft (11) of the slab-guiding device
(6) facing towards the roughing train (4) is greater than or equal to 18.5 m, preferably
lies in a range between 18.7 and 23 m, especially preferably between 20.1 and 23 m,
and wherein a control device is provided, by means of which the casting velocity (vc) of the slab (3) is able to be kept in a range between 3.8 - 7 m/min, and that the
roughing train (4) comprises four or five roughing stands (41, 42, 43, 44, 45).
18. Plant according to claim 17, characterised in that no cooling device is provided between the end (14) of the receiving shaft (11) or
of the slab-guiding device (6) and a feed area of the roughing train (4), but a thermal
cover is provided, which at least surrounds sections of a conveyor device for the
transport of the slab (3).
19. Plant according to one of claims 17 to 18, characterised in that, by means of roughing stands (41, 42, 43, 44, 45) disposed in the roughing train (4), a reduction of the thickness of the slab (3)
by respectively 35-60%, preferably by respectively 40-55% per roughing stand (41, 42, 43, 44, 45) is able to be undertaken so that an intermediate strip (3') with a thickness of
3 to 15 mm, preferably with a thickness of 4 to 10 mm, is able to be created.
20. Plant according to one of claims 17 to 19, characterised in that the heating device (7) is embodied as an inductive cross-field heating oven, by means
of which the slab (3), starting at a temperature of above 770°C, preferably of above
820°C, is able to be heated up to a temperature of at least 1110°C, preferably to
a temperature of above 1170°C.
21. Plant according to one of claims 17 to 20, characterised in that the finish rolling train (5) comprises four finishing stands (51, 52, 53, 54) or five finishing stands (51, 52, 53, 54 55), by means of which an intermediate strip (3') emerging from the roughing train (4)
is able to be reduced to a final strip (3") with a thickness < 1.5 mm, preferably
< 1.2 mm.
22. Plant according to claim 21, characterised in that the finishing stands (51, 52, 53, 54, 55) are each disposed at distances of < 7 m, preferably at distances of < 5 m from one
another, wherein the distances are measured between the working roller axes of the
finishing stands (51, 52, 53, 54, 55).
23. Plant according to one of claims 17 to 22, characterised in that, for reducing the thickness of the slab (3), specific guide elements (9, 10) are adjustable
and through this a clear receiving width (12) of the receiving shaft (11) is able
to be reduced or enlarged, wherein the slab thickness (d) or the clear receiving width
(12) is able to be adjusted as a function of the material of the slab and/or of the
casting velocity.
24. Plant according to claim 23, characterised in that the adjustable guide elements (9, 10) are disposed in a front half, preferably in
a front quarter, of the longitudinal extent of the slab-guiding device (6) facing
towards the die (2).
25. Plant according to one of claims 17 to 24, characterised in that a working roller axis of the first roughing stand (41) of the roughing train (4) closest to the slab-guiding device (6) is disposed at
a maximum of 7 m, preferably at a maximum of 5 m after the end (14) of the slab-guiding
device (6).
26. Plant according to one of claims 17 to 25, characterised in that an entry end (7a) of the heating device (7) facing towards the roughing train, is
disposed at a maximum of 25 m, preferably at a maximum of 19 m after the operating
roller axis of the roughing stand closest to the heating device (7).
1. Procédé pour la fabrication continue ou semi-continue d'une bande d'acier laminée
à chaud, qui est laminée à partir d'une barre (3) guidée par le biais d'un dispositif
de guidage de barre (6) dans un train dégrossisseur (4) pour obtenir une bande intermédiaire
(3') et par la suite dans un train finisseur (5) pour obtenir une bande finale (3"),
caractérisé en ce qu'une barre (3) coulée dans une lingotière (2) d'une installation de coulée présente
une épaisseur de barre (d) comprise entre 105 et 130 mm, de préférence une épaisseur
de barre (d) comprise entre 115 et 125 mm, et dans le procédé de réduction sur coeur
liquide (LCR) est réduite au moyen du dispositif de guidage de barre (6) adjacent
lorsque le coeur de section transversale de la barre (3) est liquide à une épaisseur
de barre (d) comprise entre 95 et 120 mm, de préférence à une épaisseur de bande (d)
comprise entre 95 et 115 mm, dans lequel une longueur de support de barre (L) mesurée
entre le ménisque (13), c'est-à-dire le niveau du bain de la lingotière (2) et une
extrémité (14) du dispositif de guidage de barre (6) tournée vers le train dégrossisseur
(4) est supérieure ou égale à 18,5 m, de préférence dans une plage comprise entre
18,7 et 23 m, plus préférablement comprise entre 20,1 et 23 m, dans lequel une vitesse
de coulée (V
c) se situe dans une plage de 3,8-7 m/min et des barres (3) ayant des épaisseurs de
barre (d) différentes sont coulées en fonction des vitesses de coulée suivantes :
- dans le cas de vitesses de coulée comprises entre 3,8 et 5,0 m/min avec une épaisseur
de barre de 100-120 mm, de préférence avec une épaisseur de barre de 110 à 120 mm,
- dans le cas de vitesses de coulée comprises entre 5,0 et 5,9 m/min avec une épaisseur
de barre de 85-110 mm, de préférence avec une épaisseur de barre de 95 à 110 mm,
- dans le cas de vitesses de coulée supérieures ou égales à 5,9 m/min avec une épaisseur
de barre maximale de 102 mm, et
dans lequel dans le train dégrossisseur (4) un dégrossissage de la barre (3) pour
obtenir une bande intermédiaire (3') est effectué en l'espace d'au plus 80 secondes,
de préférence en l'espace d'au plus 50 secondes, et certes en au moins quatre passes
de laminage, c'est-à-dire en utilisant quatre cages dégrossisseuses (4
1, 4
2, 4
3, 4
4), de préférence en cinq passes de laminage, c'est-à-dire en utilisant cinq cages
dégrossisseuses (4
1, 4
2, 4
3, 4
4, 4
5).
2. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que la première passe de laminage dans le train dégrossisseur (4) est effectuée en l'espace
d'au plus 7 minutes, de préférence en l'espace d'au plus 6,2 minutes à compter du
début de la solidification de la barre liquide (3) qui se trouve dans la lingotière
(2).
3. Procédé selon l'une des revendications 1 ou 2, caractérisé en ce qu'entre l'extrémité (14) du dispositif de guidage de barre (6) et une zone d'introduction
du train dégrossisseur (4) seul un refroidissement de la barre (3) conditionné par
le biais d'une température ambiante est autorisé.
4. Procédé selon l'une des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que dans le train dégrossisseur (4) par passe de laminage une réduction de l'épaisseur
de la barre (3) de 35-60 %, de préférence de 40-55 %, est effectuée.
5. Procédé selon l'une des revendications 1 à 4, caractérisé en ce qu'un refroidissement de la bande intermédiaire (3') sortant du train dégrossisseur (4)
est effectué à un taux de refroidissement de 3 K/m maximum, de préférence à un taux
de refroidissement de 2,5 K/m maximum.
6. Procédé selon l'une des revendications 1 à 5, caractérisé en ce qu'un réchauffement de la bande intermédiaire (3') sortant du train dégrossisseur (4)
est effectué au moyen d'un dispositif chauffant inductif (7), de préférence dans un
procédé de réchauffement par champ transversal, commençant à une température supérieure
à 770°C, de préférence supérieure à 820°C jusqu'à une température d'au moins 1110°C,
de préférence jusqu'à une température supérieure à 1170°C.
7. Procédé selon la revendication 6, caractérisé en ce que le réchauffement de la bande intermédiaire (3') est effectué en l'espace d'un laps
de temps de 4 à 25 secondes, de préférence en l'espace d'un laps de temps de 5 à 13
secondes.
8. Procédé selon les revendications 1 et 6, caractérisé en ce que lors de la réalisation de quatre passes de laminage exactement dans le train dégrossisseur
(4) il est prévu que le temps écoulé entre la première passe de laminage et l'introduction
dans le dispositif chauffant (7) ne dure pas plus de 105 secondes dans le cas d'épaisseurs
de bandes intermédiaires de 5-10 mm, de préférence ne dure pas plus de 70 secondes.
9. Procédé selon l'une des revendications 1 à 8, caractérisé en ce qu'un laminage final de la bande intermédiaire (3') réchauffée dans le train finisseur
(5) est effectué en quatre passes de laminage, c'est-à-dire en utilisant quatre cages
finisseuses (51, 52, 53, 54), ou en cinq passes de laminage, c'est-à-dire en utilisant cinq cages finisseuses
(51, 52, 53, 54, 55), pour obtenir une bande finale (3") avec une épaisseur < 1,5 mm, de préférence <
1,2 mm.
10. Procédé selon la revendication 9, caractérisé en ce que les passes de laminage réalisées à l'intérieur du train finisseur (5) sont effectuées
en l'espace d'un laps de temps de 16 secondes maximum, de préférence en l'espace d'un
laps de temps de 8 secondes maximum.
11. Procédé selon l'une des revendications 1 à 10, caractérisé en ce que pour la réduction de l'épaisseur de la barre (3) par LCR des éléments de guidage
prédéfinis (9, 10) du dispositif de guidage de barre (6) pour la mise en contact de
celle-ci peuvent être déplacés par rapport à un axe longitudinal de la barre (3),
dans lequel un déplacement des éléments de guidage (9, 10) est réalisé en fonction
du matériau de la barre (3) et/ou de la vitesse de coulée (Vc).
12. Procédé selon la revendication 11, caractérisé en ce que l'épaisseur de barre (d) peut être ajustée de manière quasi statique après le début
d'une séquence de coulée, c'est-à-dire peu après que la barre (3) est sortie de la
lingotière (2).
13. Procédé selon la revendication 11, caractérisé en ce que l'épaisseur de barre (d) peut être ajustée de manière dynamique, c'est-à-dire qu'elle
peut varier à volonté pendant le processus de coulée ou pendant la transition de la
barre (3) à travers le dispositif de guidage de barre (6).
14. Procédé selon l'une des revendications 1 à 13, caractérisé en ce qu'au moyen d'un dispositif d'injection dans la zone du dispositif de guidage de barre
(6) des aciers de bande difficiles à refroidir, c'est-à-dire en appliquant 3 à 4 litres
de fluide de refroidissement par kg d'acier de bande, dans un fonctionnement fixe
continu de l'installation le rapport d'une épaisseur de bande (d) mesurée en [mm]
avec la vitesse de coulée (Vc) mesurée en [m/min] d'après la formule Vc = K/d2 est respecté, dans lequel un facteur de vitesse (K) contenu dans la formule se situe
dans le cas d'une longueur de support de barre (L) de 17,5 m dans une zone de corridor
de 42000 à 48900, de préférence dans une zone de corridor de 45500 à 48900, pendant
que le facteur de vitesse (K) dans le cas d'une longueur de support de barre (L) de
23 m se situe dans une zone de corridor de 55200 à 64600, de préférence dans une zone
de corridor de 59900 à 64600, dans lequel pour déterminer les vitesses de coulée (cibles)
(Vc) ou les épaisseurs de barre (cibles) (d) pour des installations avec des longueurs
de support de barre (L) qui se situent entre les longueurs de support de barre L de
17,5 m et 23 m une interpolation peut être réalisée entre les zones de corridor fournies
précédemment.
15. Procédé selon l'une des revendications 1 à 13, caractérisé en ce que pour des aciers de barre moyennement difficiles à refroidir au moyen d'un dispositif
d'injection dans la zone du dispositif de guidage de barre (6), c'est-à-dire en appliquant
2 à 3,5 litres de fluide réfrigérant par kg d'acier de barre, dans un fonctionnement
fixe continu de l'installation le rapport d'une épaisseur de barre (d) mesurée en
[mm] avec la vitesse de coulée (Vc) mesurée en [m/min] d'après la formule Vc = K/d2 est respecté, dans lequel un facteur de vitesse (K) contenu dans la formule dans
le cas d'une longueur de support de barre (L) de 17,5 m se situe dans une zone de
corridor de 39600 à 46500, de préférence dans une zone de corridor de 43050 à 46500,
pendant que le facteur de vitesse (K) dans le cas d'une longueur de support de barre
(L) de 23 m se situe dans une zone de corridor de 52100 à 61900, de préférence dans
une zone de corridor de 57000 à 61900, dans lequel pour déterminer les vitesses de
coulée (cibles) (Vc) ou les épaisseurs de barre (cibles) (d) pour des installations avec des longueurs
de support de barre (L) qui se situent entre les longueurs de support de barre L de
17,5 m et 23 m une interpolation peut être réalisée entre les zones de corridor fournies
précédemment.
16. Procédé selon l'une des revendications 1 à 13, caractérisé en ce que pour des aciers de barre souples à refroidir au moyen d'un dispositif d'injection
dans la zone du dispositif de guidage de barre (6), c'est-à-dire en appliquant moins
de 2,2 litres de fluide réfrigérant par kg d'acier de barre, dans un fonctionnement
fixe continu de l'installation le rapport d'une épaisseur de barre (d) mesurée en
[mm] avec la vitesse de coulée (Vc) mesurée en [m/min] d'après la formule Vc = K/d2 est respecté, dans lequel un facteur de vitesse (K) contenu dans la formule dans
le cas d'une longueur de support de barre (L) de 17,5 m se situe dans une zone de
corridor de 37100 à 44100, de préférence dans une zone de corridor de 40600 à 44100,
pendant que le facteur de vitesse (K) dans le cas d'une longueur de support de barre
(L) de 23 m se situe dans une zone de corridor de 48900 à 59000, de préférence dans
une zone de corridor de 53950 à 59000, dans lequel pour déterminer les vitesses de
coulée (cibles) (Vc) ou les épaisseurs de barre (cibles) (d) pour des installations avec des longueurs
de support de barre (L) qui se situent entre les longueurs de support de barre L de
17,5 m et 23 m une interpolation peut être réalisée entre les zones de corridor fournies
précédemment.
17. Installation pour la réalisation d'un procédé pour la fabrication continue ou semi-continue
d'une bande laminée à chaud selon l'une des revendications 1 à 16, comprenant une
lingotière (2), un dispositif de guidage de barre (6) disposé en aval de celle-ci,
un train dégrossisseur (4) disposé en aval de celui-ci, un dispositif chauffant (7)
disposé en aval de celui-ci, de préférence inductif, et un train finisseur (5) disposé
en aval de celui-ci, dans lequel le dispositif de guidage de barre (6) présente une
série d'éléments de guidage inférieurs (9) et une série d'éléments de guidage supérieurs
(10) disposés de manière parallèle ou convergente vis-à-vis de celle-ci et entre les
deux séries d'éléments de guidage (9, 10) un puits de réception (11) prévu pour la
réception d'une barre (3) sortant de la lingotière (2) est configuré, lequel puits
est rétréci au moins partiellement par le biais de la formation de différents espacements
d'éléments de guidage (9, 10) opposés les uns aux autres dans la direction de transport
de la barre (3) et de ce fait la barre (3) peut être réduite en épaisseur, caractérisée en ce que la largeur de réception interne (12) du puits de réception (11) au niveau de sa zone
d'entrée orientée vers la lingotière (2) mesure entre 105 et 130 mm, de préférence
entre 115 et 125 mm, en ce que le puits de réception (11) présente au niveau de l'extrémité (14) tournée vers le
train dégrossisseur (4) une largeur de réception interne (12) correspondant à une
épaisseur de barre (d) de la barre (3) comprise entre 95 et 120 mm, de préférence
entre 95 et 115 mm, dans laquelle une longueur de support de barre (L) mesurée entre
le ménisque (13), c'est-à-dire le niveau du bain de la lingotière (2) et l'extrémité
(14) du puits de réception (11) du dispositif de guidage de barre (6) orientée vers
le train dégrossisseur (4), est supérieure ou égale à 18,5 m, de préférence dans une
plage comprise entre 18,7 et 23 m, plus préférablement dans une plage comprise entre
20,1 et 23 m, et dans laquelle un dispositif de commande est prévu, au moyen duquel
la vitesse de coulée (Vc) de la barre (3) peut être maintenue dans une plage comprise entre 3,8-7 m/min, et
en ce que le train dégrossisseur (4) comprend quatre ou cinq cages dégrossisseuses (41, 42, 43, 44, 45).
18. Installation selon la revendication 17, caractérisée en ce qu'entre l'extrémité (14) du puits de réception (11) resp. du dispositif de guidage de
barre (6) et une zone d'introduction du train dégrossisseur (4) il n'y a pas de dispositif
de refroidissement, mais un revêtement thermique est prévu, lequel entoure au moins
partiellement un dispositif de convoyage prévu pour le transport de la barre (3).
19. Installation selon l'une des revendications 17 à 18, caractérisée en ce qu'au moyen des cages dégrossisseuses (41, 42, 43, 44, 45) disposées dans le train dégrossisseur (4) une réduction de l'épaisseur de la barre
(3) respectivement de 35-60 %, de préférence respectivement de 40-55 % par cage dégrossisseuse
(41, 42, 43, 44, 45) peut être réalisée, de sorte qu'une bande intermédiaire (3') peut être générée avec
une épaisseur de 3 à 15 mm, de préférence avec une épaisseur de 4 à 10 mm.
20. Installation selon l'une des revendications 17 à 19, caractérisée en ce que le dispositif chauffant (7) est configuré en tant que four de réchauffement par champ
transversal inductif, au moyen duquel la barre (3), commençant à une température supérieure
à 770°C, de préférence supérieure à 820°C jusqu'à une température d'au moins 1110°C,
de préférence jusqu'à une température supérieure à 1170°C, peut être chauffée.
21. Installation selon l'une des revendications 17 à 20, caractérisée en ce que le train finisseur (5) comprend quatre cages finisseuses (51, 52, 53, 54) ou cinq cages finisseuses (51, 52, 53, 54, 55), au moyen desquelles une bande intermédiaire (3') sortant du train dégrossisseur
(4) peut être réduite pour obtenir une bande finale (3") avec une épaisseur < 1,5
mm, de préférence < 1,2 mm.
22. Installation selon la revendication 21, caractérisée en ce que les cages finisseuses (51, 52, 53, 54, 55) sont respectivement disposées les unes par rapport aux autres selon des espacements
< 7 m, de préférence selon des espacements < 5 m, dans laquelle les espacements entre
les axes de cylindres de travail des cages finisseuses (51, 52, 53, 54, 55) sont mesurés.
23. Installation selon l'une des revendications 17 à 22, caractérisée en ce que pour la réduction de l'épaisseur de la barre (3) certains éléments de guidage (9,
10) peuvent être déplacés et de ce fait une largeur de réception interne (12) du puits
de réception (11) peut être rétrécie ou agrandie, dans laquelle l'épaisseur de barre
(d) resp. la largeur de réception interne (12) est ajustable en fonction du matériau
de la barre et/ou de la vitesse de coulée.
24. Installation selon la revendication 23, caractérisée en ce que les éléments de guidage déplaçables (9, 10) sont disposés dans une des moitiés supérieures
orientées vers la lingotière (2), de préférence dans un quart avant, orienté vers
la lingotière (2), de l'étendue longitudinale du dispositif de guidage de barre (6).
25. Installation selon l'une des revendications 17 à 24, caractérisée en ce qu'un axe de cylindre de travail de la première cage dégrossisseuse (41) du train dégrossisseur (4) la plus proche du dispositif de guidage de barre (6)
est disposé à 7 m maximum, de préférence à 5 m maximum après l'extrémité (14) du dispositif
de guidage de barre (6).
26. Installation selon l'une des revendications 17 à 25, caractérisée en ce qu'une extrémité d'introduction (7a), orientée vers le train dégrossisseur, du dispositif
chauffant (7) est disposée à 25 m maximum, de préférence à 19 m maximum après l'axe
de cylindre de travail de la cage dégrossisseuse la plus proche du dispositif chauffant
(7).