CH652628A5 - Verfahren und stranggussmaschine zum bogenfoermigen stranggiessen. - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum bogenförmigen Stranggiessen, bei dem eine gekrümmte Form verwendet wird, wobei geschmolzener Stahl fortlaufend in die gekrümmte Form gegossen wird, um einen gekrümmten Strang mit einer Dicke von nicht unter 200 mm zu erhalten, worauf dann der gekrümmte Strang durch eine Mehrfach-Abstützeinrichtung gerichtet wird. Die Erfindung betrifft 5 weiterhin eine Stranggussmaschine zur Durchführung des Verfahrens.

In jüngster Vergangenheit wurde das Stranggiessen, bei dem geschmolzener Stahl fortlaufend gegossen wird um einen Strang zu erhalten, weiter verbessert und hat das Her-io stellen von Gussblöcken ersetzt, dem ein Rohwalzen in der metallverarbeitenden Industrie und der Hüttenwerke nachfolgte. Die Abmessungen der durch das Stranggiessverfah-ren gebildeten Stähle, die durch fortlaufendes Giessen direkt aus dem geschmolzenen Stahl erhalten werden, nehmen be-i5 trächtlich zu. Das fortlaufende Giessverfahren (Stranggiessen) ist dem üblichen Herstellen von Gussblöcken mit anschliessendem Rohwalzen hinsichtlich der Produktionsausbeute an Riegeln, Brammen und gewalzten Blöcken sowie hinsichtlich des niedrigen Energieverbrauchs zum Herstellen 20 dieser Produkte überlegen. Dies ist der Grund, warum die Abmessungen der im Stranggussverfahren hergestellten Stränge, verglichen mit den Gussblöcken, zunimmt. Die Arten der Stähle, bei denen das Stranggiessen angewandt werden kann, konnten in den letzten Jahren wesentlich variiert 25 werden.

Beim Stranggiess-Verfahren wird ein warmer Strang, der einen flüssigen Kern aufweist, von seiner vertikalen Richtung aus in eine gekrümmte Form abgebogen und dann in der Horizontalen ausgerichtet. Alternativ hierzu wird ein 30 warmer Strang, der einen flüssigen Kern aufweist von einer gebogenen Form in einer horizontalen Linie gerichtet. Nach dem Richten wird der Strang auf die gewünschte Länge abgeschnitten (Ablängen). Während des Abbiegens oder Richtens des Stranges besteht jedoch die Tendenz, dass Spannun-35 gen im Material auftreten, die Fehler in der Struktur des Materials hervorrufen. Der horizontale Abschnitt des Stranges ist nach dem Richten nicht vollständig erstarrt, weist also bei den modernen, mit hoher Giessgeschwindigkeit arbeitenden Stranggussmaschinen einen flüssigen Kern auf, sodass 40 hierdurch erstens Druckspannungen im Strang erzeugt werden, hervorgerufen durch den ferrostatischen Druck im geschmolzenen Metall, und dass zweitens Zugspannungen im Strang erzeugt werden, hervorgerufen durch das Richten des Stranges. Dieses Auftreten dieser Spannungen bedeutet ein 45 sehr kompliziertes Problem, das im folgenden ausführlich erläutert wird.

Es ist vorteilhaft, wenn die fortlaufend gegossenen und abgeschnittenen Strangabschnitte, die eine grosse Eigenwärme haben, zur Walzstation transportiert werden, während so der Strang noch seine grosse Eigenwärme hat, da hierdurch die Wärmeenergie und die Kosten für das Walzen verringert werden können, verglichen mit einem solchen Verfahren, bei dem die Strangabschnitte vor dem Walzen zuerst erwärmt werden müssen. Im fortlaufend gegossenen Strang werden 55 jedoch aus komplizierten Gründen Spannungen erzeugt, durch die wiederum beim Stranggiess-Verfahren Risse in der Aussenfläche und im Innern des Stranges entstehen. Aus diesem Grund wird heutzutage so verfahren, dass die warmen Stahlabschnitte bis auf Raumtemperatur heruntergekühlt 60 werden und auf Fehler untersucht werden, bevor diese Strangabschnitte zur Walzstation weiter gefördert werden. Damit es möglich wird, die beim Stranggiessen erhaltenen warmen Strangabschnitte direkt der Walzstation zuzuführen, muss Gewähr dafür gegeben sein, dass diese Strangab-65 schnitte frei von inneren Rissen und frei von Fehlern in der Oberfläche sind, das bedeutet, dass die Strangabschnitte nicht erst auf innere und äussere Risse untersucht werden müssen.

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Im folgenden wird ausführlich erläutert, welcher Art die inneren und äusseren Fehler sind und aus welchen Gründen diese Fehler auftreten.

Bei einem üblichen Stranggiess-Verfahren wird eine gekrümmte Form verwendet, um einen länglichen, gekrümmten Strang zu giessen, um die Höhe der Stranggussmaschine niedrig und damit die Installationskosten niedrig zu halten. Die Höhe der Stranggussmaschine ist der vertikale Abstand von der oberen Fläche der Form zum horizontalen Führungsbereich für den Strang. Beim Richten des länglichen, gekrümmten Stranges, das bedeutet ein Biegen eines solchen Stranges entgegengesetzt seiner Krümmung, treten durch Zugspannung und/oder Druckspannung Innenrisse, querverlaufende Oberflächenrisse und Risse an den Kanten auf.

Eine der üblichen Massnahmen zur Vermeidung der inneren Risse, der querverlaufenden Oberflächenrisse und der Risse an den Kanten ist darin zu sehen, dass die Stützrollen und Führungsrollen für den die Form verlassenden Strang so angeordnet werden, dass die Abstände zwischen diesen Rollen geringer sind, sodass hierdurch eine geringere Stauchung des Materials und dadurch geringere Spannungen auftreten. Eine andere technische Massnahme besteht im intensiven Kühlen in einer sekundären Kühlzone, nachdem das Formen stattgefunden hat, wodurch die Wärmefestigkeit der erstarrten Schale erhöht wird, indem z.B. Wasser in einer Menge von 11/kg auf den Stahl gesprüht wird. Bei einer anderen technischen Massnahme werden Anstrengungen unternommen die Dehnung beim Richten eines gekrümmten Stranges auf einen niedrigen Wert zu halten, wobei also ein Richtverfahren eines nicht erstarrten Stranges stattfindet, der einen flüssigen Kern enthält, wobei bei diesem Verfahren die Dehnung beim Richten im Bereich von 0,1 bis 0,25% liegt, verteilt über einen langen Richtbereich des Strangs, der nach dem Einwirken von mehreren Abstützstellen (Ausrichtpunkten) horizontal gelegt worden ist. Dieses Verfahren wird im folgenden als Verfahren mit Mehrfach-Abstützeinrichtung bezeichnet. Die meisten der modernen Stranggussmaschinen zur Herstellung von 220-300 mm dicken Riegeln arbeiten mit den folgenden Kenndaten.

Radius der Krümmung des Grundbogens:

10-13 m (ein grosser Krümmungsradius). Giessgeschwindigkeit:

0,7 bis 2,0 m/Minute.

Stütz- und Führungsrollen-.

Der Abstand zwischen diesen Rollen ist gering.

Sekundäre Kühlung:

Intensive Kühlung durch Versprühen von Wasser.

Wenn das vorerwähnte Verfahren mit Mehrfach-Abstützeinrichtung bei solchen vorerwähnten Stranggussmaschinen unter der Forderung angewandt wird, dass die Maschinenhöhe (10-13 m) nicht erhöht wird, liegt die Anfangsstelle der Mehrfach-Abstützeinrichtung in einem Abstand im Bereich von 15,7-20,4 m längs des Stranges vom Meniskus in der Form. Dieser Abstand ist gross und durch die Tatsache bestimmt, dass die Maschinenhöhe im Bereich von 10-13 m liegt. Die Oberflächentemperatur des Stranges und die Dicke der erstarrten Schale liegt bei dieser vorerwähnten Anfangsstelle im Bereich von 700 bis 900 °C bzw. im Bereich von 80-120 mm (Schätzwert). Wenn der Strang eine Quer-schnittsfläche von 250 mm Dicke und 1800 mm Breite hat erstreckt sich die Dicke der erstarrten Schale in Richtung der Dicke des Strangs über einen Bereich von 70-90% der Strangdicke. Wird ein solcher Strang gerichtet, wobei die erstarrte Schale eine solche vorerwähnte Dicke hat, weist der Strang Fehler durch Risse in den Kanten auf, die prozentual im Bereich von 10-30% liegen, und an einer Messstelle treten innere Risse auf, die im Bereich von 4-5% liegen (die Entstehungsrate der Risse ist 1,5), dies alles, sogar wenn der

Strang durch eine solche Richtanlage gerichtet wird, die Einrichtungen zur Steuerung der Richtkraft und noch andere moderne Einrichtungen mit einem hohen technischen Stand verwendet werden. Wenn ein Strang, der die vorerwähnten 5 Fehler aufweist, mit einer solchen Temperatur gewalzt wird, die das Walzen erfordert, kann keine zufriedenstellend hohe Produktionsausbeute erzielt werden.

In der Zeitschrift «Stahl und Eisen», Band 95 (1975), Nr. 16, Seiten 733-741 wird ein Giessverfahren beschrieben, wo-lo bei eine gekrümmte Form verwendet wird, wobei der Strang (mittlere Dicke 150 mm) einen Krümmungsradius von 3,9 m aufweist und Giessgeschwindigkeiten von 0,9 m/Minute und 0,4 m/Minute vorhanden sind, mit einer sekundären Kühlung des Stranges durch Aufsprühen von Wasser und Riehls ten des Stranges an mehreren (drei) Richtstellen. Die Höhe der Stranggussmaschine liegt im Bereich von 4,0-4,2 m. Das in der Zeitschrift «Stahl und Eisen» angegebene Verfahren hat nicht zum Ziel einen Strang zu erzeugen der für ein unmittelbares Walzverfahren geeignet ist; die vorliegende Er-20 findung legt aber Wert auf dieses letztgenannte Verfahren, sodass ein Stranggiessen erreicht wird das die Erfordernisse das direkte Walzverfahren zufriedenstellend erfüllt. Es wurde deshalb berücksichtigt, dass es mit dem in der Zeitschrift «Stahl und Eisen» angegebenen Verfahren schwierig ist die 25 Fehler in der Oberfläche des Stranges auf ein so geringes Mass zu verringern, dass der Strang direkt dem Walzwerk zugeführt werden kann. Dies ist darauf zurückzuführen,

dass die erstarrte Schale am Beginn des Richtens sehr dick ist, und dass durch diese Dicke die zulässige Grenze der 3o Dehnung beim Richten niedrig ist.

Es wird die Schaffung eines Verfahrens zum bogenförmigen Stranggiessen bezweckt, das sehr leistungsfähig ist, und durch das die Ausbildung von querverlaufenden Oberflä-chenfehlern, Kantenrissen und anderen Fehlern verhindert 35 werden kann, sodass nunmehr ein Strang dem Walzwerk zugeführt werden kann während der Strang noch seine grosse Eigenwärme hat.

Es wird weiterhin die Schaffung einer Stranggussmaschine bezweckt, die eine gekrümmte Form verwendet, wobei die 40 zu schaffende Maschine eine geringe Höhe und eine hohe Leistungsfähigkeit aufweisen soll. Diese Stranggussmaschine soll die Herstellung von Strängen ermöglichen, die direkt dem Walzwerk zugeführt werden können.

Der nach dem erfindungsgemässen Verfahren und der 45 hierfür geeigneten Stranggussmaschine hergestellte Strang soll im üblichen Sinn eine gute Qualität aufweisen. Das bedeutet, der Strang soll frei sein von zentrischen Ausscheidungen, inneren Rissen, Oberflächenfehlern und nichtmetallischen Einschlüssen. Die spezifischen Qualitäten, die beim er-50 findungsgemäss hergestellten Strang erreichbar sein sollen sind: Die Oberflächenqualität des Strangs soll so ausgezeichnet sein, dass der Strang gewalzt werden kann, ohne dass Oberflächenfehler behoben werden müssen. Der Strang soll nach dem Richten und Ablängen eine hohe Temperatur ha-55 ben, bevorzugt in dem Temperaturbereich, das zum Beginn des Walzens erforderlich ist. Durch die geringe Anzahl von Fehlern kann der Strang gewalzt werden, ohne dass die Oberflächenfehler behoben werden müssen, wobei auch infolge der hohen Temperatur für den Walzvorgang kein 6o Nacherwärmen des Strangs notwendig ist.

Das erfindungsgemässe Verfahren ist dadurch gekennzeichnet, dass das Richten in einem solchen Bereich des Stranges begonnen wird, in dem die Dicke der erstarrten Schale nicht grösser als 60 mm ist und in einem solchen Be-65 reich des Stranges beendet wird, in dem die Dicke der erstarrten Schale nicht grösser als 60 mm ist.

In Übereinstimmung mit diesem erfindungsgemässen Verfahren wird der Bereich des Stranges, wo die Dicke der

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erstarrten Schale dünn ist (die Dicke der erstarrten Schale an jeder inneren und äusseren Seite des gekrümmten Strangs) dem Richtvorgang unterworfen, wobei die zulässige Dehnung beim Richten in diesem Strangabschnitt zweimal so gross oder mehr als beim üblichen Verfahren ist, mit dem Ergebnis, dass der Strang mit einer sehr geringen Anzahl von Oberflächenfehlern hergestellt werden kann. Da bei Anwendung des erfindungsgemässen Verfahrens die zulässige Dehnung beim Richten grösser ist als beim bekannten Verfahren, entstehen praktisch keine Oberflächenfehler, obwohl der Strang beim Richten einer grösseren Dehnung unterworfen ist als beim bekannten Verfahren. Auch wenn der gekrümmte Strang einen kleinen Krümmungsradius hat, kann er durch das bekannte Richtverfahren in eine horizontale Lage gerichtet werden, wobei bei diesem Richtverfahren die Anzahl der Abstützstellen (von drei bis fünf) mit dem bekannten Richtverfahren übereinstimmt, so dass also durch dieses Richten keine Oberflächenrisse entstehen. Es ergibt sich hierdurch, vom Standpunkt der Oberflächenfehler aus gesehen, eine gute Oberflächenqualität, und gleichzeitig wird eine kurze Richtzone erreicht, sodass also ein Stranggiessen mit geringer Dehnung beim Krümmen mit einer Stranggussmaschine erzielt werden kann, die eine gekrümmte Form verwendet und eine niedrige Höhe hat.

Die erfindungsgemässe Stranggussmaschine ist gekennzeichnet durch eine gekrümmte Form, Abstütz- und Führungseinrichtungen für einen von der gekrümmten Form abgezogenen Strang, eine Richtanlage zum Richten des gekrümmten Stranges an zumindest zwei Stellen des Stranges, eine sekundäre Kühleinrichtung zum Sprühen eines Gas-Flüssigkeit-Gemisches im Bereich der Abstütz- und Führungseinrichtungen auf den gekrümmten Strang, wobei diese Maschine eine Höhe von nicht mehr als 4,9 m, bevorzugt nicht mehr als 3,5 m hat. Die Abstützeinrichtung zum Richten des Stranges kann aus Klemmrollen bestehen, die in der Richtzone angeordnet sind und die eine Kurve mit mehreren Krümmungszentren bilden. Die mit einer gekrümmten Form versehene Stranggussmaschine kann weiterhin Rollen aufweisen, die in einer horizontalen Rollenzone liegen, wobei die einen kleinen Durchmesser aufweisenden Rollen einen geringen Abstand voneinander haben. Der in der Richtzone zu richtende Strang wird dann in die horizontale Rollenzone hineingeführt und in dieser Zone über eine gewünschte Länge transportiert. In einer solchen mit gekrümmter Form ausgestatteten Stranggussmaschine kann die erstarrte Schale eines Bereiches des Stranges, der sich zum Richten innerhalb der Rollenzone befindet, dünn gehalten werden, und zwar erstens durch die niedrige Maschinenhöhe und zweitens durch eine langsame Kühlung und/oder ein Stranggiessen mit hoher Geschwindigkeit.

In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel der erfindungsgemässen Stranggussmaschine und Einzelheiten gemäss des erfindungsgemässen Verfahrens dargestellt. Es zeigen:

Fig. 1 eine grafische Darstellung der Dehnung beim Richten bezüglich der Dicke der erstarrten Schale,

Fig. 2 eine grafische Darstellung der Temperatur an den Ecken des Stranges bezüglich der Dicke der erstarrten Schale,

Fig. 3 eine grafische Darstellung der Höhe der Stranggussmaschine bezüglich der maximalen Dehnung beim Krümmen des Strangs,

Fig. 4 eine schematische Darstellung der wesentlichen Teile einer Stranggussmaschine, die eine gekrümmte Form verwendet, gemäss der Erfindung,

Fig. 5A eine Seitenansicht, teilweise geschnitten, einer Sprühdüse, die zum sekundären Kühlen des Stranges mit einem Gas-Flüssigkeit-Gemisch dient,

Fig. 5B eine um 90 gedrehte Darstellung der in Fig. 5A gezeigten Sprühdüse, wobei die Fig. 5A ein Schnitt entlang der Linie I-I in Fig. 5B ist,

Fig. 6 einen Teil der Stranggussmaschine mit der Einrichtung zum sekundären Kühlen des Strangs, in schaubildlicher Darstellung, und

Fig. 7 die einzelnen Bauteile von Rollen.

Es wurden Versuche mit einer Stranggussmaschine unternommen, bei der eine gekrümmte Form verwendet wird, um die Bedingungen zu bestimmten, die dafür zuständig sind, dass keine querverlaufenden Oberflächenrisse, keine inneren Risse oder Risse an den Kanten des gerichteten Strangs auftreten. Als Resultat dieser Untersuchung hat sich dann ein Stranggiess-Verfahren herausgestellt, bei dem die Summe aus der Dehnung beim Krümmen (8p) und der Dehnung beim Richten (Sy) auf einen Stand verringert werden, der niedriger ist als die für die Entstehung der Risse (ec) zuständigen kritischen Dehnung ist.

Eine der wichtigen Zustandsgrössen beim Stranggiessen ist die Temperatur des Stranges. Wenn der Strang irgendeiner Verformung, inklusive dem Richten, ausgesetzt wird, neigt der Strang zur Rissbildung bei einer solchen Temperatur, bei der die für das Entstehen der Risse (sc) zuständige kritische Dehnung niedrig wird. Diese Temperatur kann man als Sprödigkeit-Temperatur bezeichnen. Diese Temperatur liegt bei üblichen Stählen im Bereich von 700 bis 900 °C. Für die Verhinderung der Risse ist es deshalb wichtig, dass jegliche Verformung des Stranges bei einer Temperatur durchgeführt wird, die ausserhalb des vorerwähnten Bereiches der Sprödigkeit-Temperatur liegt. Deshalb ist es wünschbar, dass beim Verformen, inklusive des Richtens, die Stahltemperatur höher als 900 °C ist. Je höher die Temperatur an einem Bereich des Stranges, an dem das Richten durchgeführt wird, ist, desto dünner und in der Festigkeit geringer ist die erstarrte Schale. Das Richten eines solchen Bereiches des Stranges, der eine hohe Temperatur und eine dünne erstarrte Schale hat, kann zur Ausbildung von Rissen führen, da die erstarrte Schale bedeutend der Dehnung beim Krümmen unterliegt. Aus den vorstehenden Feststellungen ergibt sich, dass die Dehnung beim Richten und die Dehnung beim Krümmen kombiniert auftreten, wenn der Strang verformt, z.B. gerichtet wird. Wenn zusätzlich das Richten bei einer Temperatur von über 900 °C durchgeführt wird, wird die Tendenz der Rissbildung infolge der Krümmungsdehnung augenfällig. Aus diesem Grund kann die Ausbildung von Rissen beim Richten des Strangs nur dann verhindert werden, wenn beide einander widersprechenden Erfordernisse erfüllt werden, das ist einerseits das Halten der Richttemperatur so hoch, dass die Sprödigkeit-Temperatur vermieden wird, und zweitens, dass gleichzeitig die Krümmungsdehnung so niedrig gehalten wird, dass keine Rissbildung in der dünnen erstarrten Schale entsteht. Die Bedingungen zum Stranggiessen, um den gegensätzlichen Erfordernissen nachzukommen sind: Verwendung einer solchen gekrümmten Form, bei der ein niedrigerer ferrostatischer Druck und eine geringere Krümmungsdehnung (Sß) als bei einer geraden Form erreicht wird, und dass weiterhin das Richten in einem solchen Bereich des Stranges beendet ist, bei dem die Dicke der erstarrten Schale 60 mm oder weniger ist, bezüglich eines solchen Stranges, der eine Dicke von zumindest 200 mm, insbesondere eine solche zwischen 200 und 300 mm hat, wobei das Richten des Stranges bei einer Temperatur stattfindet, die ausserhalb des Sprödigkeit-Tempera-tur-Bereiches liegt. Bevorzugterweise liegt ein geringer Abstand zwischen der gekrümmten Form und der Anfangsstelle für das Richten des Strangs, damit dieses Richten ausserhalb des Bereichs der Sprödigkeit-Temperatur durchgeführt wird. Eine Stranggussmaschine, bei der der Abstand zwischen der s

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gekrümmten Form und dem horizontalen Bereich des Stranges gering ist, wird als Stranggussmaschine mit niedrigem Kopf bezeichnet. Die Stranggussmaschine mit niedrigem Kopf gemäss der Erfindung sollte einen geringen Krümmungsradius haben, bevorzugterweise im Bereich von 3-5 m und sollte mit hoher Giessgeschwindigkeit und/oder geringer Kühlung arbeiten.

Aus der Fig. 1 ist die Beziehung zwischen der Dehnung beim Richten und der Dicke der erstarrten Schale sowie das Entstehen von Rissen ersichtlich. Die in Fig. 1 gezeigte Dehnung beim Richten zeigt die Dehnung an, die an der erstarrten Grenzfläche der inneren Seite eines gekrümmten Stranges entsteht, aber nur die Dehnung beim Richten, d.h. die Dehnung beim Krümmen ist in dem auf der Ordinate der Fig. 1 gezeigten Betrag nicht enthalten. Die in Fig. 1 gezeigten Ergebnisse basieren auf Versuchen, die beim Stranggiessen und Richten von 250 mm dicken Stahlriegeln gemacht wurden, wobei eine Stranggussmaschine mit einem niedrigen Kopf verwendet wurde. Aus Fig. 1 ist ersichtlich, dass die Dehnung beim Richten auf über 0,2% anwachsen kann, wenn die Dicke der erstarrten Schale 60 mm oder weniger ist, wobei dies die übliche Dehnung beim Richten beim Stand der Technik ist. Wenn die Dicke der erstarrten Schale geringer als 20 mm ist, wird die Gefahr des Aufbrechens gross. Die minimale Dicke der erstarrten Schale ist mit Vorteil 20 mm. Wenn das Richten bei einer Dicke der erstarrten Schale im Bereich von 20-60 mm durchgeführt wird, kann die Dehnung beim Richten etwa das zweifache betragen, verglichen mit dem üblichen Verfahren, ohne dass Risse entstehen. Hierdurch wird aber nicht nur das Problem der Rissbildung beim Richten des Stranges wirksam gelöst, sondern hat auch eine technische Bedeutung, die aus Fig. 2 ersichtlich ist. Aus Fig. 2 ist ersichtlich, dass, wenn die erstarrte Schale eine Dicke von 60 mm oder weniger hat, die Temperatur an den Ecken eines Stranges grösser als 900: ist und somit ausserhalb des Sprödigkeit-Temperaturbereiches A liegt. Die Temperatur eines Stranges ist meistens so, dass sie an den Ecken des Strangs abfällt; die Temperatur kann jedoch an den Ek-ken des Strangs höher als 900 C, bevorzugterweise auf 1000 °C oder höher gehalten werden, wenn der Strang bei einer Steuerung der Dicke der erstarrten Schale auf 60 mm oder geringer gerichtet wird.

Eine weitere technische Bedeutung der dünnen, erstarrten Schale, d. h. wenn die erstarrte Schale eine Dicke von 60 mm oder weniger hat, ist darin zu sehen, dass die Entspannung der im Strang durch die Verformung aufgetretenen Spannung um das zehnfache bis hundertfache leichter vonstatten geht, und zwar wegen der hohen Temperatur des Stranges, verglichen mit dem üblichen, d. h. bekannten Verfahren. Dies trägt zur Unterdrückung der Ausbildung von Rissen bei, wie im folgenden erläutert wird. Um die Dehnung beim Krümmen auf einem niedrigen Stand zu halten ist es notwendig die Höhe der Spritzgussmaschine, die eine gekrümmte Form verwendet, niedrig zu halten, wie noch erläutert wird. Dies kann durch einen geringen Krümmungsradius der gekrümmten Form erzielt werden, was wiederum zu einem verringerten Krümmungsradius des Stranges führt. Wenn ein solcher Strang an z.B. einer Stelle gerichtet wird, kann die Dehnung beim Richten über die für das Entstehen von Rissen (ec) zuständige kritische Dehnung ansteigen. Bei Verwendung einer Mehrfach-Abstützeinrichtung beim Richten, sodass also das Richten an mehreren Stellen erfolgt, erlaubt ein Richten des einen geringen Krümmungsradius aufweisenden Stranges, verteilt über eine Richtzone,

dass eine Verteilung der Dehnung beim Richten erreicht wird, so, dass die Dehnung beim Richten an jeder Richtstelle nicht die für das Entstehen von Rissen zuständige kritische Dehnung übersteigt. Bei einem solchen Richten an mehreren

Abstützstellen erlaubt eine dünne Schale (60 mm oder weniger) und hohe Temperatur (900 °C oder höher) eine Entspannung der Spannungen mit hoher Geschwindigkeit. Dies soll heissen, dass die Spannung in einer Zeitspanne, während sich der Strang innerhalb der einen geringen Abstand voneinander aufweisenden Richtstellen (Abstützstellen) sich bewegt, abgebaut werden können, sogar wenn das Giessen mit hoher Geschwindigkeit vor sich geht. Es findet somit keine Summierung von Beanspruchungen statt, die ein Entstehen von Rissen verursachen würde.

Im folgenden wird eine weitere technische Bedeutung der dünnen erstarrten Schale erläutert. Wenn der gekrümmte Strang gerichtet wird, wird die Innenseite (konkave Seite) auf Zug beansprucht, und die Aussenseite (konvexe Seite) des gekrümmten Strangs wird auf Druck beansprucht, wobei die Druckkräfte und Zugkräfte entlang des gekrümmten Stranges wirken. Die Verteilung der Kräfte erfolgt über die geringe Breite des Stranges folgendermassen: Die Grenze, durch die der Strang in den konkaven Abschnitt unter Zugkraft und den unter Druckkraft stehenden konvexen Abschnitt unterteilt wird, erstreckt sich längs des Stranges. Die Grösse dieser Kräfte ist proportional des Abstandes längs der geringen Breitenerstreckung von dieser Grenze zu einer gegebenen Stelle des Stranges, die einer dieser Kräfte unterliegt. Die vorerwähnte Zugkraft ist einer der Gründe, dass die Risse im Innern und an der Oberfläche entstehen, wenn der gekrümmte Strang gerichtet wird. Das Richten eines gekrümmten Stranges nach dem erfindungsgemässen Verfahren, bei dem die Dicke der erstarrten Schale in einem zu richtenden Bereich des gekrümmten Stranges auf 60 mm oder weniger gesteuert wird, wird durch die erstarrte Schale auf ein niedriges Mass gezwungen, verglichen mit dem bekannten Verfahren, mit dem Ergebnis, dass die Lage der neutralen Achse nicht das Zentrum zwischen den konkaven und konvexen Flächen ist, wie beim bekannten Verfahren, sondern von diesem Zentrum im Abstand zur konkaven Fläche hin liegt. Die Zugspannung, die in vorerwähnter Weise proportional zum Abstand von der neutralen Achse ist, wird beim erfindungsgemässen Verfahren verringert, verglichen mit dem bekannten Verfahren, so dass die Zugspannung nicht so leicht zu Rissen führt.

Die Bedeutung der Dicke der erstarrten Schale wird aufgrund der im folgenden erläuterten theoretischen Aspekte verständlich.

Um die Arbeitsbedingung für das Erreichen der richtigen Dicke der erstarrten Schale an den Richtstellen bei einer Spritzgussmaschine zu erhalten, die einen niedrigen Kopf aufweist, ist es notwendig, dass zumindest ein Stranggiessen oder Abziehen des Stranges mit hoher Geschwindigkeit und ein langsames sekundäres Kühlen stattfindet. Beides, das Giessen mit hoher Geschwindigkeit und das langsame sekundäre Kühlen sind beim Herstellen des Stranges erwünscht, wodurch sichergestellt ist, dass eine hohe Produktionsrate und Stränge mit hoher Temperatur ohne Fehler erhalten werden. Die Abzugsgeschwindigkeit (Giessgeschwindigkeit) sollte nicht kleiner als 1,2 m/Minute sein, und sollte insbesondere im Bereich von 1,5 bis 3 m/Minute liegen. Das Kühlen des Stranges bevor das Richten durchgeführt wird, sollte mit einem Gemisch aus Gas und einer Flüssigkeit erfolgen. Mit einem solchen Gemisch ist eine sehr gute Einstellung des Kühlgrades zwischen einer langsamen Kühlung und einer starken Kühlung möglich. Der Anteil des Gases und der Flüssigkeit im Gemisch sollte bei einem Giessen mit einer Geschwindigkeit von 1,2 m/Minute oder grösser, insbesondere im Bereich zwischen 1,5 und 3 m/Minute so sein, dass der Strömungsdurchsatz der Luft im Bereich von 25-50 Nm3/Stunde beträgt, und dass der Durchsatz an Wasser im Bereich von 0,2 bis 151/Minute beträgt. Der Durch-

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satz an Wasser und Luft kann bis auf 301/Minute bzw. auf 50 Nm3/Stunde gesteigert werden, so dass der Strang intensiv gekühlt wird.

Im folgenden wird erläutert, wie die Anzahl der Richtstellen (Abstützstellen) bei der Mehrfach-Abstützeinrich-tung, also beim Geradbiegen des gekrümmten Stranges an mehreren Stellen gemäss des erfindungsgemässen Verfahrens bestimmt werden kann. Die Höhe der Spritzgussmaschine, die eine gekrümmte Form verwendet, muss so niedrig sein, dass die Dicke der erstarrten Schale an der Anfangsstelle und an der Endstelle des Richtens nicht grösser als 60 mm ist, und weiterhin sollte die Dehnung beim Krümmen auf 0,4% oder weniger begrenzt werden. Der Krümmungsradius der gekrümmten Form und die Anzahl der Richtstellen sollten voneinander abhängig sein und müssen so sein, dass die niedrige Höhe der Maschine und die durch die Mehrfach-Abstützeinrichtung verursachte Dehnung beim Richten nicht die Dehnung überschreiten, die ein Erzeugen von Rissen (sc) verursacht. Der Abstand zwischen den Rollen (Abstützstellen) sollte so sein, dass infolge der dünnen Schale und der hohen Temperatur ein schnelles Entspannen der eingetretenen Spannungen vollständig erreicht wird. Die Anzahl der Richtstellen wird nun unter Berücksichtigung des Vorerwähnten bestimmt. Es werden jedoch soviel Richtstellen wie möglich bevorzugt, da dann die Widerstandskraft vom Strang auf die Richtrollen auf eine möglichst grosse Anzahl von Richtrollen verteilt werden kann und somit pro Rolle verringert werden kann. Diese Widerstandskaft wirkt auf die Richtrollen, wenn der niedrige Temperatur aufweisende obere Teil des Strangs, der am Ende des Giessens gebildet worden ist, durch diese Rollen läuft, oder wenn der Bodenteil des Strangs während der nicht-stationären Giess-zeit durch diese Rollen läuft. Auf der anderen Seite ist es wünschbar die Anzahl der Richtstellen so klein als möglich zu halten, so dass möglichst wenig Arbeit zum Einstellen und Aufrechterhalten der Ausrichtungen der in der Richtzone vorhandenen Rollen bei einer Stranggussmaschine, die eine gekrümmte Form verwendet, notwendig ist.

Es ist sehr ratsam beim Durchführen des erfindungsgemässen Verfahrens, ausgehend von einer solch niedrigen Höhe einer Spritzgussmaschine, die eine gekrümmte Form verwendet, die Dehnung beim Krümmen zu unterdrücken. Um das zu erreichen, wird ein Krümmungsradius der gekrümmten Form im Bereich von 2 bis 4,9 m gewählt, der vergleichsweise gering ist. Weiterhin wird das Richten des gegossenen Stranges in einer Richtzone mit Mehrfach-Abstützeinrichtung der Maschine durchgeführt, wobei die Anzahl der Abstützstellen zumindest zwei und höchstens fünfzehn beträgt.

Die gekrümmte Form sollte einen Krümmungsradius von zumindest 2 m haben, da diese 2 m der minimale Radius ist um sicherzustellen, dass der geschmolzene Stahl mittels einer Eintauchdüse leicht in die Form einfliessen kann, und dass weiterhin ein Giessen mit hoher Geschwindigkeit erzielbar ist.

Das erfindungsgemässe Verfahren ist insbesondere zur Herstellung von Riegeln geeignet. Es wird deshalb eine gekrümmte Form verwendet, die im wesentlichen eine rechtwinklige Querschnittsfläche hat. Wenn die gekrümmte Form einen geringen Krümmungsradius hat, kann die üblicherweise rechtwinklige Querschnittsfläche des Stranges nach dem Richten leichter erhalten werden, wenn eine Form mit einer trapezförmigen Querschnittsfläche verwendet wird, als wenn eine Form verwendet wird, die ebenfalls eine rechtwinklige Querschnittsfläche hat. Bei der Form mit der trapezförmigen Querschnittsfläche liegt oben die schmalere Seite und am Boden liegt die längere Seite des Trapezes, wobei die schmalere Seite die äussere Seite der Strangkrümmung ist und wo die grössere Seite bei der Innenseite der Strangkurve liegt. Die bei der erfindungsgemässen Stranggussmaschine verwendete gekrümmte Form schliesst also auch eine solche Form ein, die eine trapezförmige Querschnittsfläche hat. s Die Krümmungsgrösse (5ß) und die Dehnung beim Krümmen (sp) werden durch die folgenden Gleichungen (1) bzw. (2) ausgedrückt:

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r oC.*.p.^79"

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IbOO-tfß ' fo/\

£P= v Uo)

(mm) • • • * (l)

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20 Hierbei ist:

a ein Formfaktor des Stranges, der im Fall eines Riegels 0,15 beträgt,

k = 1,02/1500-T,

T die Temperatur an einem gegebenen Bereich des Stran-25 gesin °C,

P der ferrostatische Druck des geschmolzenen Metalls in kg/mm2,

d die Dicke der erstarrten Schale in mm,

1 der Abstand zwischen den Rollen in mm, und 30 V die Giessgeschwindigkeit in mm/Minute.

Die erfindungsgemässe Maschine mit niedrigem Kopf erlaubt ein Halten des ferrostatischen Druckes auf einem niedrigen Niveau.

Aus Fig. 3 sind die Untersuchungsergebnisse mit einer 35 modernen einschlägigen Spritzgussmaschine ersichtlich, wobei auf der Ordinate die geschätzte maximale Dehnung beim Krümmen aufgetragen ist. Diese Dehnung wurde bestimmt unter der Annahme, dass mit der Maschine eine hohe Giessgeschwindigkeit und ein langsames Kühlen durchgeführt 40 wird, dass der Strang eine Dicke der erstarrten Schale von 60 mm oder weniger und eine Oberflächentemperatur von 900 "C oder mehr beim Übergang der gekrümmten Zone in die horizontale Zone der Maschine aufweist.

Es ist bekannt, dass innere Risse, hervorgerufen durch 45 das Krümmen, weitgehend unterdrückt werden können, wenn die Dehnung beim Krümmen über den Bereich von zumindest unmittelbar unterhalb der gekrümmten Form bis zur Stelle der vollständigen Erstarrung auf einen Wert von 0,4% oder weniger gehalten wird, wobei bevorzugterweise so dieses Halten der Dehnung über den gesamten Bereich der Spritzgussmaschine mit ihrer gekrümmten Form vorgenommen wird. Wenn zusätzlich die Dehnung beim Krümmen von 0,4% zu 0% hin verringert wird, kann die innere Aufspaltung entsprechend der Verringerung der Dehnung beim 55 Krümmen wirksam unterdrückt werden.

Aus Fig. 3 ist ersichtlich, dass die maximale Dehnung beim Krümmen (sß) von 0,4% oder weniger erreicht werden kann, wenn das Giessen eines Stranges mit einer hohen Geschwindigkeit und einer langsamen Kühlung durchgeführt 60 wird, wobei der Strang mit einer gekrümmten Form hergestellt wird, wobei die Stranggussmaschine eine Höhe von 4,9 m oder weniger hat. Das bedeutet, dass bei der hohen Giessgeschwindigkeit und langsamen Abkühlung sichergestellt ist, dass eine dünne erstarrte Schale in der Richtzone 65 oder horizontalen Zone der mit einer gebogenen Form arbeitenden Spritzgussmaschine vorhanden ist, und dass weiterhin bei einer hohen Oberflächentemperatur des Stranges, d.h. bei 900 °C oder höher, mit Vorteil bei 1000 CC oder hö

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her, innere Risse, hervorgerufen durch die Dehnung beim Krümmen, weitgehend unterdrückt werden können. Die Höhe der eine gekrümmte Form verwendenden Spritzgussmaschine von 3,5 m oder weniger trägt zur Unterdrückung der inneren Risse und der inneren Aufspaltung bei, da die Dehnung beim Krümmen dann nahezu 0% ist.

Der Durchmesser (DR) der Rollen wird durch die folgende Gleichung ausgedrückt:

DR~f(pL) (3).

Wenn die Krümmungsgrösse (5p) und die Dehnung beim Krümmen (sp) durch die Formeln (1) bzw. (2) ausgedrückt werden. L ist die Länge des Rollenkörpers. Es soll übrigens noch daraufhingewiesen werden, dass z.B. durch das langsame Kühlen und die hohe Giessgeschwindigkeit (Abziehen) es möglich geworden ist, dass der Strang die Stranggussmaschine mit einer hohen Temperatur verlässt, wenn das erfindungsgemässe Verfahren angewandt wird. Die langsame Kühlung bewirkt ein Verringern des in der Gleichung (1) vorhandenen Wertes k, wogegen die hohe Giessgeschwindigkeit (Abziehen) eine Verringerung des in der Gleichung (1)

verwendeten Wertes - bewirkt. Beide Werte k und k V v

/ - werden verringert und der Dehnungsbetrag (5p) und die Dehnung beim Krümmen (eß) werden um ein mehrfaches verringert. Bei einem Beispiel einer Stranggussmaschine, die eine gekrümmte Form verwendet, mit welcher Maschine es möglich ist das Stranggiessen mit einer maximalen Dehnung beim Krümmen von 0,4% oder weniger durchzuführen, hat die Maschine eine Höhe von 4,9 m oder weniger und eine gekrümmte Form zur Herstellung eines Riegels mit einer Dicke von 250 mm und einer Breite von 2100 mm, und diese Maschine ist mit Rollen bestückt, wobei sie hauptsächlich im gekrümmten Bereich einen Durchmesser von 140-300 mm haben und einen Abstand zwischen diesen Rollen von 190-300 mm und in der horizontalen Zone hauptsächlich einen Durchmesser zwischen 250 und 300 mm haben sowie einen Abstand dieser Rollen voneinander zwischen 300 und 800 mm, insbesondere im Bereich von 450-800 mm, wobei mit einer solchen Maschine mit einer hohen Giessgeschwindigkeit und einer langsamen Kühlung gearbeitet wurde. Die Giessgeschwindigkeit kann 1,5 m/Minute betragen. Die Kühlung kann derart sein, dass derjenige Abschnitt des Stranges, der dem gekrümmten Strangbereich benachbart liegt, eine Dicke der erstarrten Schale von 60 mm oder weniger und eine Oberflächentemperatur von 900 °C oder mehr hat. Es soll noch auf folgendes hingewiesen werden: Der maximale Abstand zwischen den benachbarten Rollen in der horizontalen Zone der Maschine kann sehr gross sein, sogar 800 mm, und der minimale Durchmesser der Rollen kann sehr klein sein, sogar 300 mm. Bei diesen Voraussetzungen kann die hohe Temperatur des die Spritzgussmaschine verlassenden Stranges gewährleistet werden.

Eine Spritzgussmaschine, die eine gekrümmte Form verwendet, ist durch die Zeitschrift «Stahl und Eisen», Ausgabe 95 (1975), Nr. 16, Seiten 733-741, bekannt. Diese bekannte Maschine dient zur Herstellung von Riegeln, die eine geringe Breite haben, wobei die durchschnittlichen Masse bei einer Dicke von 150 mm und einer Breite von 600 mm liegen und wobei diese Maschine eine Höhe im Bereich von 4 bis 4,2 m hat. Bei dieser Maschine haben die in der horizontalen Zone liegenden Rollen einen Durchmesser von 380 mm und sind so angeordnet, dass zwischen den Rollen ein Abstand von 430 mm liegt. Man kann sagen, dass diese Rollen auf dem Gebiet der Stranggussmaschinen einen grossen Durchmesser und einen geringen Abstand voneinander haben. Diese Rollen sind wegen der hohen Installationskosten nachteilig, da eine grosse Anzahl von Rollen vorhanden sind.

Mit dem erfindungsgemässen Verfahren können im Stranggiessverfahren dicke und breite Riegel hergestellt werden, die z. B. eine Dicke von 250 mm und eine Breite von 2100 mm haben. Das Stauchen von solch dicken und breiten Riegeln kann zufriedenstellend verhindert werden, auch wenn mit hohen Temperaturen gearbeitet wird. Dies wird dadurch erreicht, dass die Höhe der Stranggussmaschine 4,9 m oder weniger ist, und weiterhin dass die im gekrümmten Bereich angebrachten Rollen, die die Mehrfach-Abstützeinrichtung bilden, also die mehrfachen Stellen zum Richten des Stranges darstellen, einen geringen Durchmesser aufweisen, und dass jede der Rollen aus einzelnen Rollenteilen besteht. Im folgenden werden als Beispiel einige Kenndaten zum Stranggiessen angegeben, durch die es möglich ist die dicken und breiten Riegel zu giessen. Die Kenndaten lauten: Der Abstand zwischen den Hauptrollen, die in der horizontalen Zone einer Spritzgussmaschine liegen, die eine gekrümmte Form verwendet, beträgt 800 mm oder weniger, der Durchmesser dieser Rollen ist 350 mm oder geringer, und die Giessgeschwindigkeit liegt im Bereich von 1,6 bis 1,8 m/Minute. Bei diesen Kenndaten können dicke und breite Riegel gegossen werden, wobei eine hohe Temperatur der Riegel am Ende der Spritzgussmaschine von 1100 C oder höher erreicht wird, wobei die Qualität der inneren Kristallisation merklich erhöht wird und der prozentuale Anteil am Beheben von Fehlern in den Riegeln beträchtlich verringert wird, verglichen mit dem üblichen, bekannten Verfahren.

Aus Fig. 4 sind die wichtigsten Teile einer Stranggussmaschine, die eine gekrümmte Form verwendet, gemäss dem Erfindungsgegenstand schematisch ersichtlich. Diese Stranggussmaschine hat eine gekrümmte Form 1, von der ein gegossener Strang 3 abgezogen wird. Dieser Strang 3 hat einen Krümmungsradius (Rj), der zwischen 2 m und 4,9 m liegt. Der Strang 3 wird durch ein Rollwerk 2 geführt und gestützt, wobei dieses Rollwerk 2 aus acht Paaren von angetriebenen oder nichtangetriebenen Rollen besteht. Diesem Rollenwerk 2 folgen fünf Abschnitte. Der erste Abschnitt ist die erste Richtzone 4, die aus sechs Rollenpaaren besteht. Beim ersten Rollenpaar dieser ersten Richtzone 4 beginnt das Richten des gekrümmten Stranges 3, der den Krümmungsradius (Rt) hat zur Horizontalen hin, wobei die Dicke der erstarrten Schale im Bereich des Stranges, wo dieses Richten beginnt, 60 mm oder weniger ist. In der ersten Richtzone 4 erfolgt ein fünfmaliges Richten bei entsprechender Änderung des Krümmungsradius von Rj zu R2 zu R3 zu R4 zu R5 und zu R6. Gleichzeitig wird in der zweiten Richtzone 5 des zweiten Abschnitts und in der dritten Richtzone 6 des dritten Abschnitts der Strang gerichtet, wobei die Krümmungsradien von R7 zu R] s ändern bis der Strang gerade gerichtet ist. Der Richtvorgang ist mit dem Radius Rj 5 = oo abgeschlossen. Beim erfindungsgemässen Verfahren muss die Dicke der erstarrten Schale 60 mm oder weniger über den gesamten Bereich des Stranges betragen, wo der Krümmungsradius des Stranges (Ri) erhöht ist gegenüber einem Wert, der kleiner ist als der der Form bis zum maximalen, endgültigen Wert. Die Dicke der erstarrten Schale des horizontalen Bereiches des Stranges im vierten und fünften Abschnitt, die den Richtbereich 7 bzw. den Abzugsbereich 8 darstellen, ist nicht besonders begrenzt. Im Richtbereich 7 und Abzugsbereich 8 wird der Strang abgezogen und zu einer nichtdargestellten Abtrennstelle zum Ablängen geführt, wobei während dieser Zeit der Strang weder rückerwärmt noch vorsätzlich auf der gleichen Temperatur gehalten wird.

Die Temperatur des die Stranggussmaschine verlassenden und abgelängten Stranges kann so hoch wie die Rollentemperatur sein. Der Durchmesser der sich entlang des

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Stranges erstreckenden Rollen und die Abstände zwischen den Rollen sowie die Richtzeiten und die anderen aus Fig. 4 ersichtlichen Parameter zum Giessen, dienen zur Darstellung des erfindungsgemässen Verfahrens und der erfindungsgemässen Spritzgussmaschine und zeigen nur Ausführungsbeispiele.

Aus den Fig. 5A, 5B und 6 ist ein Ausführungsbeispiel von Sprühdüsen für ein Luft-Flüssigkeitsgemisch ersichtlich. Diese Sprühdüsen werden im Rollwerk 2 nach Fig. 4 verwendet, welches Rollwerk zum Stützen und Führen des Stranges dient, und diese Sprühdüsen werden weiterhin verwendet in den Richtzonen 4, 5 und 6. Die Düsen 9, die zum Versprühen von Luft und Gas dienen, werden im folgenden als Sprühdüsen 9 bezeichnet, die mit einem Auslass 9a versehen sind, der als Schlitz mit einer Breite W und einer Länge 1 in einer Rohrwand vorliegt. Die Breite W kann im Bereich von 2-3 mm liegen, und die Länge 1 kann im Bereich von 10-30 mm liegen. Der rohrförmige Abschnitt der Sprühdüsen 9 enthält einen Druckraum 9b, dessen Durchmesser im Bereich von 12-14 mm liegen kann. Der Auslass 9a ist derart ausgebildet, dass die Stirnfläche der Rohrwandung in zwei Hälften unterteilt wird. Die Sprühdüsen 9 werden oberhalb und unterhalb des Bereiches des Stranges angeordnet, an dem die sekundäre Kühlung des Stranges durch das Luft-Wasser-Gemisch erfolgt. Es sind mehrere Sprühdüsen 9 vorhanden, beim Ausführungsbeispiel nach Fig. 6 sind fünf Sprühdüsen 9 vorhanden, die in der Richtung der Achse der Rollen 30 angeordnet sind. Durch diese Sprühdüsen 9 wird das Luft-Wasser-Gemisch auf den zwischen den Rollen 30 liegenden Strangbereich aufgebracht. Es sind getrennte Leitungen zum Aufbringen der Luft und des Wassers zu jeder der Sprühdüsen 9 auf der Oberseite und der Unterseite des Stranges 3 vorhanden; in Fig. 6 sind aber nur die Zuführleitungen gezeigt, die oberhalb des Stranges liegen. In Fig. 6 ist einer der Kühlbereiche dargestellt, das bedeutet ein Bereich des Stranges, der mit Hilfe einer gemeinsamen Zufuhreinrichtung sekundär gekühlt wird. Es sind Hauptleitungen 11 und 31 zur Zufuhr von Kühlwasser bzw. Luft vorhanden. Die Zufuhreinrichtung zum Zuführen des Kühlwassers von der Hauptleitung 11 zu jeder der Sprühdüsen 9 weist eine Hauptsteuerleitung 12 für das Kühlwasser auf. An diese Hauptsteuerleitung 12 ist ein Durchflussmesser als ein Steuerventil bt für den Durchfluss und ein Sperrventil C! angeschlossen. Eine Zweigleitung 13 ist mit der Hauptsteuerleitung 12 verbunden und weist ein mittleres Sammelrohr 16 und eine Drosselleitung 17 auf. Ein am Ende liegender Sammler 18 und ein am Ende liegendes Rohr 19 sind nacheinander mit der Zweigleitung 13 verbunden. Das am Ende vorhandene Rohr 19 ist auch noch mit einem Mischrohr 10 für das Wasser und das Gas verbunden. Die Zuführeinrichtung für Druckluft zum Führen dieser Luft von der Hauptleitung 31 zu jeder der Sprühdüsen 9 weist eine Hauptsteuerleitung 22 auf, an die ein Durchflussmesser a2 für die Druckluft und ein Steuerventil b2 für die Druckluft angeschlossen ist. Ein mittleres Sammelrohr 26, eine Zweigleitung 23 und ein am Ende befindlicher Sammler 28 sowie ein am Ende liegendes Rohr 29 sind abwechselnd mit der Hauptsteuerleitung 22 verbunden. Das Endrohr 29 ist einstückig mit dem Mischrohr 10 für das Wasser und das Gas verbunden (Fig. 5A). Jede der Sprühdüsen 9 ist mit dem vorderen Ende mit dem Mischrohr 10 für das Wasser und Gas verbunden.

Die aus den Fig. 5A, 5B und 6 ersichtlichen Sprühdüsen sind in einer Japanischen Patentanmeldung der Firma Nippon Steel Corporation dargestellt, wobei jedoch bei dieser Anmeldung bezweckt wird, die darin spezifizierte Dicke der erstarrten Schale zu erhalten.

Aus Fig. 7 ist ein Ausführungsbeispiel des Erfindungsgegenstandes ersichtlich, wobei eine oder mehrere Rollen der

Richtzone aus zumindest zwei Rollenteilen bestehen, die im Abstand voneinander liegen und sich über die Breite des Stranges erstrecken. Durch solche einzelnen Rollenteile kann der Durchmesser der Rollen verringert werden, so dass 5 in der Längsrichtung des Stranges der Abstand zwischen benachbarten Rollen sehr gering (40-50 mm) gewählt werden kann. Durch dieses enge Nebeneinanderliegen der Rollen ist die Behandlung eines sehr warmen Stranges mit einer dünnen, erstarrten Schale und niedriger Festigkeit einfacher, 10 und insbesondere kann die Widerstandskraft des Stranges beim Richten im ersten und letzten Abschnitt des Stranges leichter aufgenommen werden. Die Rollen 30 bestehen aus zwei Rollenteilen 30' und 30", die ein zwischenliegendes Lager 45 aufweisen. Aus Fig. 6 ist ersichtlich, dass die Rollen-15 teile 30' und 30" von einem Motor 49 angetrieben werden, wobei zwischen dem Motor und den Rollenteilen 30' und 30" eine Kupplung 47 und ein Untersetzungsgetriebe 48 liegen. Die zwischenliegenden Lager 45 und die Motoren 49 sind an einem nicht dargestellten Maschinengestell oder an 20 einer Quertraverse befestigt. Die voneinander getrennten Rollenteile sind durch die Japanische OS-IO 124 aus dem Jahr 1976 offenbart, wobei jedoch beim Gegenstand dieser Anmeldung mit diesen Rollen eine Führungseinrichtung für den Strang geschaffen werden soll.

2S Es ist beim Stranggiessen wohl bekannt, dass die Abstützorgane und Führungsorgane sowie die zum Richten dienenden Einrichtungen gelegentlich an der Spritzgussmaschine abmontiert werden müssen und durch andere ersetzt werden müssen, wenn die Abmessungen des Stranges verändert so werden. Die aus Fig. 4 ersichtlichen einzelnen Abschnitte, in denen mehrere Rollenpaare angeordnet sind, können einzeln und damit vorteilhaft zum Auswechseln der Rollen demontiert werden, so dass ein erleichtertes Arbeiten beim Ändern der Strangabmessungen erreicht wird.

35 Die vorliegende Erfindung wird anhand von Beispielen erläutert.

Beispiel 1

Ein Strang hat eine Dicke von 250 mm und eine Breite 40 von 1000 mm. Der Strang wurde in einer Spritzgussmaschine gegossen, die eine gekrümmte Form verwendet und eine Höhe von 3,2 m hat. Die erste Krümmung des Stranges wurde durch die gekrümmte Form bestimmt, und diese hatte einen Krümmungsradius von 3 m. Die Giess-Parameter zur 45 Herstellung des Stranges waren folgende:

Giessgeschwindigkeit V betrug 1,7 m/Minute. Die Sprühmenge an Wasser betrug 0,81/kg. Die Dicke der erstarrten Schale betrug an den Richtstellen des gekrümmten Stranges d ^ 43 mm.

so Zu Vergleichszwecken wurden dann die Giess-Parameter folgendermassen geändert: Die Giessgeschwindigkeit V betrug 0,7 m/Minute bis 0,5 m/Minute. Die Sprühmenge an Wasser betrug 1,8 1/kg. Die Dicke der erstarrten Schale an den Richtstellen des gekrümmten Stranges war d = 70 mm 55 bis 90 mm. Der prozentuale Anteil an Fehlern am Strang war folgendermassen:

Oberflächenfehler Innere Risse

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Vorliegende Erfindung 0,5% Vergleichsversuch 20 %

0% 30%

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Beispiel 2

Ein Strang hatte eine Dicke von 250 mm und eine Breite von 1000 mm. Er wurde in einer Stranggussmaschine nach Fig. 4 gegossen, wobei eine gekrümmte Form verwendet

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652 628

wurde. Die Spritzgussmaschine hatte eine Höhe von 3 m. Die erste Krümmung des Stranges wurde durch die gekrümmte Form bestimmt, die einen Krümmungsradius von 3,2 m hatte. Die Giess-Parameter zur Herstellung des Stranges waren folgendermassen: Die Giessgeschwindigkeit V betrug 1,7 m/Minute. Die Sprühmenge an Wasser betrug 0,8

1/kg. Die Dicke der erstarrten Schale an den Richtstellen des gekrümmten Stranges war d < 43 mm. Die Durchmesser der im horizontalen Teil der Spritzgussmaschine angeordneten Hauptrollen waren 300-320 mm, und der Abstand zwischen diesen Rollen betrug 500-600 mm.

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S

4 Blatt Zeichnungen

Claims (11)

1. 652 628

   2

   PATENTANSPRÜCHE

   1. Verfahren zum bogenförmigen Stranggiessen, bei dem eine gekrümmte Form verwendet wird, wobei geschmolzener Stahl fortlaufend in die gekrümmte Form gegossen wird, um einen gekrümmten Strang mit einer Dicke von nicht unter 200 mm zu erhalten, worauf dann der gekrümmte Strang durch eine Mehrfach-Abstützeinrichtung gerichtet wird, dadurch gekennzeichnet, dass das Richten in einem solchen Bereich des Stranges begonnen wird, in dem die Dicke der erstarrten Schale nicht grösser als 60 mm ist und in einem solchen Bereich des Stranges beendet wird, in dem die Dicke der erstarrten Schale nicht grösser als 60 mm ist.
2. 2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass es auf einer solchen Stranggiessmaschine durchgeführt wird, die eine Höhe von weniger als 4,9 m, bevorzugterweise weniger als 3,5 m, hat, und dass die Abzugsgeschwindigkeit des Stranges nicht weniger als 1,2 m/Minute, bevorzugt im Bereich von 1,5 bis 3 m/Minute ist.
3. 3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass über zumindest denjenigen Bereich, in dem der Strang gerichtet wird, eine Dehnung des Stranges auf nicht 'mehr als 0,4% aufrechterhalten wird, wobei bevorzugterweise diese Dehnung über den gesamten Bereich der Stranggiessmaschine aufrechterhalten wird.
4. 4. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die zum Stranggiessen verwendete gekrümmte Form in einem horizontalen Querschnitt eine rechtwinklige Querschnittsfläche hat.
5. 5. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass das Richten und Ablängen des Stranges durchgeführt wird, ohne dass der Strang nacherwärmt wird oder ohne dass die Temperatur des Stranges aufrechterhalten wird, so dass der abgelängte Strang eine Temperatur von nicht weniger als 900 C, bevorzugt nicht weniger als 1000 °C hat.
6. 6. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Mehrfach-Abstützeinrichtung nicht mehr als fünfzehn Richtstellen hat.
7. 7. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Dicke der erstarrten Schale zumindest 20 mm ist.
8. 8. Stranggussmaschine zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch eine gekrümmte Form, Abstütz- und Führungseinrichtungen für einen von der gekrümmten Form abgezogenen Strang, eine Richtanlage zum Richten des gekrümmten Stranges an zumindest zwei Stellen des Stranges, eine sekundäre Kühleinrichtung zum Sprühen eines Gas-Flüssigkeits-Gemisches im Bereich der Abstütz- und Führungseinrichtungen auf den gekrümmten Strang, wobei diese Maschine eine Höhe von nicht mehr als 4.9 m hat.
9. 9. Stranggussmaschine nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass Abstützrollen für den gekrümmten Strang mit im wesentlichen rechtwinkliger Querschnittsfläche vorhanden sind, und dass die Abstützrollen voneinander distanziert und längs des Strangverlaufs angeordnet sind.
10. 10. Stranggussmaschine nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass die gekrümmte Form einen Krümmungsradius im Bereich von 2 bis 4,9 m hat.
11. 11. Stranggussmaschine nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Richtanlage Rollen mit einem geringen Durchmesser aufweist, die in einem geringen Abstand voneinander distanziert sind und im horizontalen Bereich des Stranges liegen.