Primetals Technologies optimiert seit Jahrzehnten die Rollengeometrie von Anlagen für den Strangguss. Das ermöglicht so einen immer stabileren Gießspiegel im Gießprozess. Die neueste Entwicklung bezeichnet der Anlagenbauer als „wegweisendes Modell“ zur Ermittlung der idealen Rollengeometrie bereits in der Planungsphase.

Die innovative Lösung simuliert nicht nur das instabile Bulging, sondern auch die durch Ausbauchungen verursachten Gießspiegelschwankungen und ermöglicht so Vorausberechnungen, wie sich Gießanlagen im Betrieb verhalten werden. Auf diese Weise können Stahlhersteller neue Gießanlagen so konzipieren oder bestehende so überarbeiten, dass Gießspiegelschwankungen während der Produktion minimiert werden. Das ermöglicht höhere Gießgeschwindigkeiten bei gleichzeitig hoher metallurgischer Brammenqualität.

Beim Strangguss ist die Prozessstabilität entscheidend für die Produktqualität. Bulging tritt häufig auf, wenn der flüssige Stahl im Kern des heißen Strangs gegen die Strangschale drückt, während sich der Strang zwischen zwei Rollen bewegt. Dabei kann es zu starken Schwankungen des Gießspiegels kommen, was wiederum zu Oberflächenfehlern oder im schlimmsten Fall zu einem Durchbruch führen kann, bei dem flüssiger Stahl aus der Kokille austritt. Verstärktes Bulging führt häufig dazu, dass das Bedienpersonal die Gießgeschwindigkeit reduzieren muss.

Mehr Stabilität, höhere Produktqualität

Als komplexes Problem umfasst instabiles Bulging unter anderem Gießspiegelschwankungen, Erstarrungen in der Kokille sowie die Ausdehnung der Strangschale in der Sekundärkühlzone. Die innovative Software-Lösung von Primetals Technologies berücksichtigt all diese Parameter und nutzt das mathematische Verfahren der Fourier-Transformation, um eine Vielzahl von Parametern in die Berechnungen einzubeziehen: wie etwa die angestrebte Stahlsorte, die Querschnittsgröße und die Gießgeschwindigkeit. Auf diese Weise ermittelt die Lösung genau das richtige Frequenzspektrum für die optimale Einstellung der Rollengeometrie .
50 % weniger instabiles Bulging

Durch die Simulation lässt sich die Rollengeometrie noch vor der Installation der Anlage optimieren. Damit reduziert die Software das instabile Bulging um etwa die Hälfte, so Primetals. Dieser Wert ließ sich Unternehmensangaben zufolge in den letzten Monaten wiederholt in mehreren Stahlwerken erreichen, die bereits mit dieser Lösung ausgestattet sind.

Die weiteren Vorteile lägen auf der Hand, so der Anlagenbauer. Konkret: Die Reduzierung instabiler Ausbauchungen erweitert den Anwendungsbereich der Gießanlage auf peritektische und ferritische Stahlsorten, da die Gießgeschwindigkeit nicht reduziert werden muss. Das Verfahren gewährleistet glattere Strangschalen und eine bessere Qualität der Brammenoberfläche.

Zudem kann die Rollenoptimierung auch an bestehenden Anlagen von Drittanbietern durchgeführt werden.

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Foto: Primetals Technologies