Die Erfindung betrifft auch eine Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens.

In der Profilwalztechnik kommen endabmessungsnah gegossene Vorprofile in Vorbereitung einer Fertigwalzung mit Endabmessungen zum Einsatz. Ihre Ent- wicklung ist auf das Trägerwalzen zurückzuführen.

In der Walzwerkstechnik besteht aufgrund einer zu erreichenden Mindestum- formung nicht so sehr die Forderung nach möglichst endabmessungsnahen Vorprofilen, sondern vielmehr die Forderung nach einer günstigen Massenver- teilung der Vorprofile hinsichtlich der daraus zu walzenden Fertigprofile.

Die bekannte Liquid Core Reduction zur Reduzierung der Strangdicke beim Dünnbrammengießen läßt erkennen, daß Abnahmen von 25% und mehr ohne Qualitätseinbuße problemlos möglich sind. Beim Betreiben solcher Anlagen konnte weiter beobachtet werden, daß örtlich noch höhere Abnahmen ohne Gefügeschäden durchaus möglich sind.

Das beim Stand der Technik bekannte Verfahren der Liquid Core Reduction (LCR) sieht eine Arbeitsweise vor, wobei der Strang mit flüssigem Kern von der Austrittsdicke aus der Kokille der Stranggießanlage-über mehrere Rollen ver- teilt-auf eine geringere Dicke reduziert wird. Die Erstarrung des Stranges er- folgt unterhalb des keilförmig angestellten ersten Segmentes der Strangführung in einer der Schrumpfung des Stranges entsprechend konisch eingestellten Strangführung.

LCR bietet die Möglichkeit, insbesondere bei Dünnbrammengießanlagen neben der bekannten Anpassung der Formatbreite in der Kokille auch die Formatdicke während des Gießens entsprechend dem Walzprogramm anzupassen. Die Re- duzierung der Formatdicke und das Wiederauffahren der Strangführung auf das Kokillenaustrittsmaß ist jederzeit innerhalb einer Sequenz möglich. Dabei wird die gewünschte Strangdicke mittels Rollen entweder über Hydraulikzylinder und Anschläge, oder stufenlos über positionsgeregelte Hydraulikzylinder eingestellt.

Beim Stand der Technik werden in modernen Profilwalzwerken sowohl Blöcke als auch Beam Blanks als Vorprofil eingesetzt. Es werden aus Beam Blanks neben Trägern auch U-Profile, Spundwand-und Sonderprofile hergestellt.

Der Einsatz von Blöcken und Beam Blanks zur Profilwalzung erfordert stets ei- ne Vorwalzeinheit, die entweder aus einem Break-Down-Gerüst, oder aus einer Duo-Vorwalzgruppe bestehen kann. Je größer die Abweichung der Quer- schnittsgeometrie zwischen Vor-und Zwischenprofile einer Vorwalzgruppe ist, desto mehr Kaliber und Stiche sind für das Walzen der Endabmessung in der Fertigstraße erforderlich.

Die nicht veröffentlichte Patentanmeldung mit dem amtlichen Aktenzeichen 100 11 689.2 beschreibt ein Verfahren zum Stranggießen von Brammen und insbe- sondere von Dünnbrammen, in einer Stranggießanlage mit einer Strangführung, umfassend unterhalb einer Kokille im lichten Abstand einstellbare Strangfüh- rungssegmente, insbesondere mit Rollenpaaren, wobei zur Verminderung von Seigerungen und Kernporositäten der Gießstrang im Bereich einer Resterstar- rung durch Anstellung der Strangführungssegmente in der Dicke reduziert wird.

Das Verfahren wird als Soft-Reduktion bezeichnet.

Bei einem bekannten Verfahren gemäß DE 41 38 740 A1 durchläuft ein Strang eine Soft-Reduktion-Strecke, bei deren Eintritt er noch nicht durcherstarrt ist, an deren Ende er jedoch durcherstarrt sein soll, wofür u. a. die Gießgeschwindig- keit einen wesentlichen Betriebsparameter darstellt. Im Bereich der Enderstar-

rung wird dabei eine Dickenreduktion bspw. für Dünnbrammen zwischen 0,5 und 3 mm/m Gießlänge durchgeführt. Dazu werden in der Soft-Reduktion- Strecke die Rollenpaare einzelner Segmente über das Schrumpfverhalten des Stranges hinausgehend enger eingestellt, um im Bereich der Resterstarrung eine Verbesserung der Strang-Innenqualität zu erreichen.

Die EP 0 834 364 A1 beschreibt ein Verfahren und eine Vorrichtung für Hoch- geschwindigkeits-Stranggießanlagen mit einer Strangdickenreduktion während der Erstarrung, wobei Schmelze vorzugsweise in eine oszillierende Kokille ge- gossen und der Strangquerschnitt linear über eine Mindestlänge der Strangfüh- rung unmittelbar unter der Kokille, dem sogenannten Gießwalzen, reduziert wird. Es erfolgt anschließend eine weitere Strang-Reduktion über die restliche Strangführung, die sogenannte"Soft-Reduktion", bis maximal unmittelbar vor der Enderstarrung bzw. Sumpfspitze. Durch diese verfahrenstechnische Maß- nahme wird die Deformationsdichte der Querschnittsreduktion so vorgegeben, daß die kritische Deformation der Strangschale unter Berücksichtigung der ho- hen Gießgeschwindigkeit und Stahlgüte nicht überschritten wird.

Die EP 0 177 796 B1 offenbart ein Verfahren zum Führen und Richten eines Gießstranges im Richt-und Auslaufbereich einer Bogenstranggießanlage, wo- bei gegenüberliegend angeordnete Rollen von einer Federkraft gegen den fer- rostatischen Druck des Gießstranges in einem dem Gießverfahren entspre- chenden Abstand gehalten werden. Dabei wird ein Gießstrangbereich erhöhter Festigkeit wegverfolgt, und bei dessen Durchlauf zwischen gegenüberliegenden Rollen wird die jeweilige Federkraft durch eine geringe Zusatzkraft reduziert.

Dieser Vorschlag, nämlich den lichten Abstand bzw. die Maulweite über Hy- draulikzylinder mit eingebauter induktiver Wegmessung und Servoventilen stu- fenlos einzustellen, erfordert eine rechnerisch oder meßtechnische Ermittlung der Lage der Sumpfspitze.

Ausgehend vom vorgenannten Stand der Technik liegt der Erfindung die Auf- gabe zugrunde, ein neues Verfahren und eine neue Vorrichtung zum Herstellen

von Vorprofilen unter Verwendung endabmessungsnah gegossener Blöcke oder Beam Blanks anzugeben. Dabei soll mittels einer symmetrisch oder un- symmetrischen Umformung der Strangschale im Gegensatz zum Walzen eine wesentlich homogenere Umformung des Gußstranges erreicht werden. Auch soll die Herstellung unterschiedlicher Vorprofile für ein Profilwalzwerk den Walzaufwand für die Endprofilierung im Fertigwalzwerk wesentlich reduzieren und dabei zusätzlich Kaliber einsparen.

Zur Lösung der Aufgabe sieht die Erfindung bei einem Verfahren der im Ober- begriff von Anspruch 1 genannten Art vor, daß in der Stranggießanlage Guß- stränge im Block-oder in einem sonstigen geeigneten Gießprofil (z. B. Beam Blank) gegossen und diese unterhalb der Kokille bzw. innerhalb oder unterhalb der Strangführung im Bereich ihres noch flüssigen Kerns unter Verwendung von mindestens einem Rollenpaar zur Strangumformung mit profilierten, vorzugs- weise axial und/oder radial anstellbaren Rollen einer Vorumform-Einheit zu Vorprofilen umgeformt werden, die in einem Fertigwalzprozeß zu Profilen mit vorgegebenen Endabmessungen fertig gewalzt werden. Weiterhin wird nach der Erfindung eine einfache und wartungsfreundliche Strangführung für eine Vielzahl von unterschiedlichen Strangquerschnitten geschaffen.

Mit Vorteil kann mit dem Verfahren nach der Erfindung aus einem Strangprofil mit flüssigem Kern, d. h. mit dem Profil einer Stranggußkokille und einer ent- sprechend eingestellten Strangführung im Durchlauf durch profilierte und radial sowie axial anstellbare Rollen eine große Anzahl unterschiedlicher und auch unsymmetrischer Stranggußprofile als Vorprofile erzeugt werden.

Vorteilhaft führt eine unsymmetrische Umformung der Strangschale im Gegen- satz zum Walzen zu einer wesentlich homogeneren Umformung, da der flüssige Kern keine Druck-bzw. Zugspannungen erfährt.

Ein weiterer Vorteil der Erfindung ergibt sich infolge der höheren Anzahl unter- schiedlicher Vorprofile für ein Profilwalzwerk, weil damit der Walzaufwand redu-

ziert und zusätzlich Kaliber gespart werden. Beim Einsatz von unsymmetri- schen Vorprofilen ist beim Walzen eine homogenere Umformung möglich, so daß die Kaliber-und Armaturenbeanspruchung deutlich reduziert und die Standzeiten erhöht werden.

Dabei erfolgt die Umformung des Stranges gestuft mit mindestens einem Rol- lenpaar. Die Anzahl der erforderlichen Rollenpaare richtet sich erfahrungsge- mäß nach dem jeweiligen geforderten Profilquerschnitt. Die Umformung kann auch über andere Anstellmittel, z. B. anstellbare profilierte Kufen, die über einen vorgegebenen Weg mit Gießgeschwindigkeit mitlaufen, abheben, und in die Ausgangsposition mit höherer Geschwindigkeit zurücklaufen.

Weiterhin sieht das Verfahren nach der Erfindung vor, daß ein Vorprofil in der Vorform-Einheit derart umgeformt wird, daß es in seiner Querschnittsform und Massenverteilung dem Fertigprofil ähnlich ist.

Eine weitere Ausgestaltung des Verfahrens nach der Erfindung sieht vor, daß die Profilierung der Rollen derart ausgebildet wird, daß ihre Anstellung mög- lichst viele Vorprofil-Abmessungen ergibt.

Und weiter sieht das erfindungsgemäße Verfahren vor, daß die Umformung eines Gußstranges zum Vorprofil mit einem oder mehreren Rollenpaaren durchgeführt wird, wobei sich deren Anzahl nach dem jeweils vorgebbaren Pro- filquerschnitt richtet.

Dabei muß darauf geachtet werden, daß eine Formänderung des gegossenen Blocks oder des Gießprofils unter der örtlichen Einwirkung eines Rollenpaares nur in einer solchen Größenordnung vorgenommen wird, daß keine Schädigung der Strangschale verursacht wird.

Weitere Ausgestaltungen des Verfahrens nach der Erfindung insbesondere ver- schiedene Vorprofil-Formate sind entsprechend den Unteransprüchen vorgese- hen.

Eine Vorrichtung zum Herstellen von Strangguß-Vormaterial für das Walzen von Metallprofilen, insbesondere für das Walzen von Stahlprofilen, umfassend eine Stranggießanlage mit einer Block-oder einer anderen geeigneten Gieß- profil-Kokille sieht vor, daß unterhalb der Kokille bzw. innerhalb oder unterhalb der Strangführung im Bereich eines noch flüssigen Kerns eines aus der Kokille austretenden Gußstranges eine Vorumform-Einheit mit mindestens einem Rol- lenpaar mit profilierten, vorzugsweise axial und/oder radial anstellbaren Rollen derart angeordnet ist, daß die Rollen den Block oder das Gießprofil im Durch- lauf durch die Vorumform-Einheit zu Vorprofilen umformen.

Einzelheiten, Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der nach- stehenden Erläuterung eines in den Zeichnungen schematisch dargestellten Ausführungsbeispieles. Es zeigen : Figur 1 im Querschnitt gegossene Stranggießprofile mit flüssigem Kern beim Reduzieren zu endabmessungsnahen Profilen ; Figur 2 die Umformung eines gegossenen Stranges nach der Erfindung mit mehreren Rollenpaaren, Figur 3 eine Anzahl unterschiedlicher Vorprofile, die aus einem Gußstrang einer Block-oder Beam Blank-Kokille nach der Erfindung herstell- bar sind, Figur 4 eine Vorrichtung zur Herstellung von Stranggußvorprofilen ent- sprechend der Erfindung, Figur 5 das Prinzip der Vorprofilierung in einem Umformschritt.

Figur 1, nämlich Fig. 1a bis 1c zeigt Arbeitsschritte beim Gießreduzieren ge- gossener Stranggußprofile 4a, 4b, 4c zu endabmessungsnahen Profilierungen zwischen Profilwalzen 2a, 3a ; 2b, 3b und 2c, 3c.

Figur 2 zeigt das Prinzip der Vorprofilierung eines Gießstranges bspw. aus ei- ner Blockkokille im Durchlauf durch die Rollenpaare 2b/3b, 2a/3a. Die Rollen 2, 3 sind profiliert und drücken die Strangschale entgegen dem ferrostatischen Innendruck des flüssigen Kerns zu einem Profil, ähnlich dem Profilquerschnitt 4.1 in Fig. 3. Weil gegenüber dem flüssigen Kern die Strangschale noch leicht verformbar ist, handelt es sich bei dem Vorgang nicht so sehr um einen Walz- prozeß, sondern eher um ein Drückverfahren. Die Anzahl der notwendigen Rollenpaare richtet sich dabei nach dem jeweiligen Profilquerschnitt. Dabei darf die Abnahme bei jedem Rollenpaar nicht so groß sein, daß eine Schädigung der Strangschale erfolgt. In Fig. 2 ist das Prinzip der Vorprofilierung zwischen zwei Rollenpaaren rein beispielhaft dargestellt.

Zuerst drückt das im Durchmesser etwas kleinere Rollenpaar 2b, 3b eine flach konkave Rille 4, während das nachlaufende Rollenpaar 2a, 3a bei etwas größe- rem Durchmesser seiner Profilierung 9 die konkave Form entsprechend dem Format 4.1 bzw. 4.2 in Fig. 3 weiter nachformt. Nach dem Umformbereich kann sich eine Zone reiner Strangführung anschließen. Die Vorprofilierung gegosse- ner Blöcke oder Beam Blanks mit noch flüssigem Kern erfolgt in kleineren Schritten, so daß von einem Liquid Core Shaping bei der Vorumformung ge- sprochen werden kann.

Figur 3 zeigt unterschiedliche Stranggußvorprofile, die durch ein Liquid Core Shaping-Verfahren hergestellt werden können. Es sind dies bspw. : -Beam Blank-Formate mit großer Stegdicke und geringer Einschnitttiefe zum Walzen von Doppel-T-Profilen (vgl. Format 4.1).

-Beam Blank-Formate mit unterschiedlichen Flanschhöhen und-breiten bspw. zur Schienenwalzung (vgl. Format 4.2),

Beam Blank-Formate mit örtlich vergrößerter Stegdicke, bspw. zur Wal- zung von Rillenprofilen (vgl. Format 4.3), Beam Blank-Formate mit einseitiger Flanschreduzierung ermöglichen bspw. eine U-Profilwalzung (vgl. Format 4.4), -Blöcke mit trapezförmigem Querschnitt eignen sich bspw. zur Schienen- walzung (vgl. Format 4.5/4.6 und 4.7), -Blöcke mit leicht U-förmigem Querschnitt eignen bspw. sich zur Spund- wandwalzung (vgl. Format 4.8), -Blöcke mit leicht M-oder W-förmigem Querschnitt sind ebenfalls zur Spundwandwalzung geeignet (vgl. Format 4.9), -Rundprofil z. B. für die Stabstahl-und Drahtwalzung (vgl. Format 4.10), -Ovales Format z. B. für die Stabstahl-und Drahtwalzung (vgl. Format 4.11).

Fig. 4 zeigt eine Vorrichtung zum Herstellen von Strangguß-Vormaterial nach der als Liquid Core Shaping (LCS) bezeichneten Arbeitsweise, umfassend eine Stranggießanlage mit einer Block-oder Beam Blank-Kokille 5.

Unterhalb der Kokille 5 bzw. unterhalb eines Strangführungssegmentes 6'im Bereich eines noch flüssigen Kerns des aus der Kokille 5 austretenden Guß- stranges 1 ist eine Vorumform-Einheit 7 mit profilierten, axial und/oder radial anstellbaren Rollen 3, angeordnet. Die Rollen 3 formen das Beam Blank 1 im Durchlauf durch die Vorumform-Einheit 7 zu Vorprofilen 4 (vgl. Fig. 3) um. Vor- zugsweise soll nach der Vorumform-Einheit (7) ein selbsttragendes Strangprofil erreicht sein, das keine weitere Strangstützung erfordert. Bei nicht selbsttra- genden Strangprofilen ist im Anschluß an die Vorumform-Einheit 7 sich ein weiteres Strangführungssegment 6'angeordnet, das nunmehr Führungsrollen mit entsprechenden Profilen, wie die Ausgangs-Profilierungsrollen 3 der Einheit 7, besitzt. Dagegen handelt es sich beim Strangführungssegment 6 um glatte, unprofilierte Rollen 2.

Fig. 5 zeigt das Prinzip der Vorprofilierung des Gußstranges 1 in einem Um- formschritt mittels der Rollen 2a, 3a. Seitliche Führungsrollen 8a, 8b geben dem Flansch des Vorprofils die seitliche Stützung.