<Desc/Clms Page number 1>
Vorrichtung zur Führung eines Stranges länglichen Querschnittes in der Sekundärkühlzone einer Stranggiessanlage für Metalle
Die Erfindung bezieht sich auf Stranggiessanlagen, insbesondere auf eine Vorrichtung zur Strangführung in der Sekundärkühlzone einer Stranggiessanlage für Metalle, in der Stränge länglichen Querschnittes hergestellt werden. Es sind bereits Vorrichtungen zur Strangführung in der Sekundärkühlzone bekannt, die von unterhalb der Stranggussform entlang der Breitseiten des Stranges angeordneten Stützteilen gebildet sind.
Bei diesen Vorrichtungen besitzen die Stützteile die Form von in Reihen angeordneten Rollen oder die Form von Führungsschienen, die feststehend angeordnet oder gegen Federn abgestützt sind und dazu dienen, ein Aufbauchen der Gusshaut des Stranges unter der Wirkung des ferrostatischen Druckes des flüssigen Kernes des Stranges zu verhindern.
Im Zuge der Weiterentwicklung der Blechherstellung erwies es sich als erforderlich, Stranggussanlagen, insbesondere für Stahl, zu konstruieren, mittels der Stränge langgestreckten Querschnittes und grosser Dimensionen, insbesondere Stränge mit einer Breite von 4 m und mehr, hergestellt werden können. Bei der Herstellung solcher Stränge kann sich der flüssige Kern derselben über eine Höhe von mehr als 14 m erstrecken, und in diesem Falle betragen die durch den ferrostatischen Druck auf die grossen Seitenflächen des Stranges ausgeübten Kräfte oft mehrere hundert Tonnen.
Im übrigen können in neuartigen Stranggiessanlagen bereits Stränge verschiedenster Dimensionen hergestellt werden, und für solche neuartige Stranggiessanlagen ist es erwünscht, diese Anlagen rasch vom Giessen eines Stranges bestimmten Querschnittes auf das Giessen eines Stranges andern Querschnittes umstellen zu können.
Der Nachteil bekannter Stranggiessanlagen mit von feststehenden Führungsrollen gebildeten Stützteilen liegt darin, dass bei einer Verbiegung des Stranges in der Sekundärkühlzone die Rolleneinheiten der Strangführungsvorrichtung hohen, örtlich konzentrierten Belastungen ausgesetzt werden und damit der Gefahr einer Zerstörung ausgesetzt sind. Wenn in einem solchen Falle zum Schutz der Führungsrollen Federn verwendet werden, wird nun der angestrebte Effekt deshalb nicht erzielt, weil die von den Federn ausgeübten mechanischen Kräfte nicht konstant sind, so dass es beim Verbiegen des Stranges zu einer Überlastung der Rolleneinheiten kommen kann.
Darüber hinaus sind die in einem solchen Falle für die Halterung der Stützteile erforderlichen Federn äusserst kräftig zu bemessen und damit sehr raumbeanspruchend.
Ein weiterer Nachteil der mit Führungsrollen ausgestatteten Vorrichtungen ist der, dass im Falle, dass die Gusshaut des Stranges unterhalb der Stranggussform birst, die in diesem Bereich vorgesehenen Führungsrollen vom schmelzflüssigen Metall umflossen und damit unbrauchbar werden.
Es wurde bereits versucht, als Stützteile in Einrichtungen zur Strangführung vertikal angeordnete Sätze von Schienen über die gesamte Höhe der Sekundärkühlzone vorzusehen. Auf diese Weise werden zwar sehr robuste Stützen erhalten, die im Falle eines Berstens der Gusshaut des Stranges unterhalb der Stranggussform durch das schmelzflüssige Metall nicht unbrauchbar gemacht werden. Es besitzt jedoch eine
<Desc/Clms Page number 2>
solche Anordnung bei der Herstellung von Strängen langgestreckten Querschnittes und grosser Dimensionen den Nachteil, dass die zum Abziehen des Stranges erforderlichen Kräfte aussergewöhnlich erhöht werden, da die Reibung zwischen den Führungsschienen und dem einen flüssigen Kern aufweisenden Strang, insbesondere im unteren Teil der Sekundärkühlzone, beträchtlich ist.
Ein weiterer Nachteil der bekannten Vorrichtungen liegt darin, dass keine Einrichtungen vorgesehen sind, um eine rasche und sichere Umstellung der Vorrichtung auf das Giessen von Strängen verschiedener Abmessungen zu ermöglichen.
Die Erfindung bezweckt nun die Beseitigung der oben angeführten Nachteile.
Ziel der Erfindung ist M, eine Vorrichtung zur Führung von Strängen langgestreckten Querschnittes in der Sekundärkühlzone derart auszubilden, dass eine Zerstörung der Stützteile vermieden wird und eine rasche Umstellung auf das Giessen von Strängen verschiedener Abmessungen vorgenommen werden kann.
Dies wird gemäss der Erfindung durch eine Vorrichtung zur Führung eines Gussstranges mit länglichem Querschnitt in der Sekundärkühlzone einer Stranggiessanlage für Metalle, in der entlang der Breitseite des Gussstranges in Querrichtung desselben nachgiebig belastete Führungsschienen oder Führungsrollen vorgesehen sind, wobei alle Führungsschienen oder Führungsrollen oder ein Teil davon in voneinander unabhängige Abschnitte zusammengefasst sind, dadurch erreicht, dass die einzelnen Abschnitte mit hydraulischen Vorrichtungen ausgestattet und mittels Führungsholmen zur Querverschiebung der Abschnitte gegenüber dem Strang geführt sind.
Es kann auch eine Kombination von Schienen und Führungsrollen vorgesehen sein, die unterhalb der Stranggussform in der Sekundärkühlzone derart angeordnet sind, dass im oberen Teil nur Führungsschienen und im unteren Teil nur Führungsrollen vorhanden sind.
Die Erfindung wird im folgenden an Hand eines in den Zeichnungen dargestellten Ausführungsbeispieles näher erläutert.
In den Zeichnungen zeigt Fig. 1 schematisch einen Profilschnitt durch eine erfindungsgemässe Vorrichtung für die Führung eines Stranges langgestreckten Querschnittes in der Sekundärkühlzone und Fig. 2 eine Draufsicht auf diese Vorrichtung.
Die in den Zeichnungen dargestellte erfindungsgemässe Vorrichtung besitzt von Führungsschienen --1-- und Führungsrollen --2-- gebildete Stützteile, die an einer Seite des Stranges, u. zw. in Fig. l rechts, fest angeordnet und an der gegenüberliegenden Seite des Stranges --11-- auf fünf bewegliche Abschnitte--3, 4, 5, 6 und 7-verteilt sind. Diese beweglichen Abschnitte-3, 4, 5, 6 und 7-sind an Führungsstäben-8-festgelegt und mit den Kolbenstangen von hydraulischen Einrichtungen-9verbunden.
Die Grenzlagen der Abschnitte-3, 4, 5, 6 und 7-werden durch eine Stützeinrichtung bestimmt,
EMI2.1
eines gelenkigen Parallelogrammes besitzen, das über Teile betätigt wird, die ihrerseits über eine Schnecke an einen Elektromotor gekuppelt sind.
Die Kühlung des Stranges --11-- in der Sekundärkühlzone erfolgt in üblicher Weise mittels Zerstäuber, durch die Wasser auf die Stützteile und auf die freiliegenden Oberflächenbereiche des Stranges versprüht wird.
Die hydraulischen Einrichtungen --9- werden entsprechend den auf die Abschnitte-3, 4, 5, 6 und 7-in Anbetracht des ferrostatischen Druckes des flüssigen Kernes des Stranges --11-- wirkenden Kräften bemessen.
EMI2.2
--11-- auftreten.Die Höhe der Führungsrollen tragenden Abschnitte wird derart gewählt, dass die hydraulische Einrichtung, die als Dämpfeinrichtung wirkt, in der Lage ist, eine Zerstörung der Rolleneinheiten zu verhindern.
Eine Stranggiessanlage, die mit einer erfindungsgemässen Vorrichtung zur Strangführung ausgestattet ist, arbeitet wie folgt : Bei zurückgezogenen Abschnitten-3, 4, 5, 6 und 7-wird der Stützvorrichtung --10-- eine der Breite des herzustellenden Stranges entsprechende Stellung gegeben.
Die hydraulischen Einrichtungen führen die Abschnitte-3, 4, 5, 6 und 7-in Wirkstellung gegen die Abstützvorrichtung-10-. Der Hilfsstrang wird mittels an den Auszugskäfig (nicht dargestellt)
<Desc/Clms Page number 3>
gekuppelten Einrichtungen in die Sekundärkühlzone so weit eingeführt, dass er in die Stranggiessform ragt und mit seinem unteren Ende noch in der an den Auszugskäfig gekuppelten Einrichtung sitzt.
Die Rollen --2-- und die Schienen-l-der Vorrichtung zur Strangführung verhindern eine seitliche Verschiebung des Hilfsstranges.
Zu Beginn des Stranggiessvorganges werden der Hilfsstrang und der sich ausbildende Gussstrang aus der Stranggussform mittels der an den Auszugskäfig gekuppelten Einrichtung abgezogen, wobei der Gussstrang in die Sekundärkühlzone eingeführt wird. In dieser Sekundärkühlzone wird das Kühlmittel mittels Zerstäuber direkt auf den Strang --11-- versprühr. Um zu verhindern, dass sich die grossen Seitenflächen des Stranges während der Kristallisation werfen, werden diese Seitenflächen im oberen Abschnitt mittels der Führungsschienen-l-und im unteren Abschnitt mittels der Führungsrollen - 2-gestützt.
EMI3.1
--11-- in- -8-- aufgenommen.
Da es praktisch unmöglich ist, die Kühlung des Stranges --11-- in der Sekundärkühlzone völlig gleichmässig zu gestalten, entstehen im Strang thermische Spannungen, welche den Strang zu verwinden trachten. Diese auf den Strang wirkenden Verwindungskräfte, die auf die von den Schienen-l-und den Rollen --2-- gebildeten Stützteile übertragen werden, vergrössern sich im Falle der Verlangsamung des Giessvorganges bzw. im Falle des Abbrechens des Giessvorganges plötzlich, da in diesem Falle der Strang über seinen gesamten bzw. fast seinen gesamten Querschnitt erstarrt.
Im Falle, dass die Verbiegungskräfte die von den hydraulischen Einrichtungen ausgeübten Kräfte übersteigen, werden die beweglichen Abschnitte-3, 4, 5, 6 und 7-- zurückgeschoben, womit eine Zerstörung der Einheiten von Stützteilen vermieden wird.
Wenn auf das Giessen eines Stranges anderer Dicke umgestellt werden soll, so werden die beweglichen Abschnitte-3, 4, 5, 6 und 7-mittels der hydraulischen Einrichtungen-9-
EMI3.2
4, 5, 62-ein der Breite des herzustellenden Stranges --11-- entsprechender Abstand voneinander erteilt wird.
Die Erfindung ist nicht auf das dargestellte Ausführungsbeispiel eingeschränkt. So können beispielsweise in der erfindungsgemässen Vorrichtung zur Strangführung in der Sekundärkühlzone gemäss einer abgeänderten Ausführungsform zu beiden Seiten des Stranges, also rechts und links der Symmetrieebene desselben, hydraulisch bewegbare Abschnitte vorgesehen werden.
Die erfindungsgemässe Vorrichtung besitzt die vorliegenden Vorteile :
1. Die hydraulischen Einrichtungen, welche die in unabhängig voneinander beweglichen Abschnitten gruppierten Stützteile haltern, ermöglichen ein völlig sicheres Arbeiten der Vorrichtung, wobei eine Zerstörung der Rolleneinheiten vermieden wird.
2. Die hydraulischen Einrichtungen ermöglichen weiters eine rasche und sichere Umstellung der Vorrichtung auf andere Strangquerschnitte, da mittels dieser hydraulischen Einrichtungen den Abschnitten neue, der Breite des herzustellenden Stranges entsprechende Stellungen erteilt werden können.
PATENTANSPRÜCHE :
1. Vorrichtung zur Führung eines Gussstranges mit länglichem Querschnitt in der Sekundärkühlzone einer Stranggiessanlage für Metalle, in der entlang der Breitseite des Gussstranges in Querrichtung desselben nachgiebig belastete Führungsschienen oder Führungsrollen vorgesehen sind, wobei alle Führungsschienen oder Führungsrollen oder ein Teil davon in voneinander unabhängige Abschnitte zusammengefasst sind,
EMI3.3
Vorrichtungen (9) ausgestattet und mittels Führungsholmen (8) zur Querverschiebung der Abschnitte gegenüber dem Strang (11) geführt sind.
EMI3.4
<Desc / Clms Page number 1>
Device for guiding a strand of elongated cross-section in the secondary cooling zone of a continuous casting plant for metals
The invention relates to continuous casting plants, in particular to a device for strand guidance in the secondary cooling zone of a continuous casting plant for metals, in which strands of elongated cross section are produced. Devices for guiding the strand in the secondary cooling zone are already known, which are formed from support parts arranged below the continuous casting mold along the broad sides of the strand.
In these devices, the support parts are in the form of rollers arranged in rows or in the form of guide rails which are stationary or supported against springs and serve to prevent the cast skin of the strand from bulging under the action of the ferrostatic pressure of the liquid core of the strand .
In the course of the further development of sheet metal production, it turned out to be necessary to design continuous casting plants, especially for steel, by means of which strands of elongated cross-section and large dimensions, in particular strands with a width of 4 m and more, can be produced. In the manufacture of such strands, the liquid core of the same can extend over a height of more than 14 m, and in this case the forces exerted by the ferrostatic pressure on the large side surfaces of the strand are often several hundred tons.
In addition, strands of various dimensions can already be produced in new types of continuous casting systems, and for such new types of continuous casting systems it is desirable to be able to quickly switch these systems from casting a certain cross-section to casting a strand with a different cross-section.
The disadvantage of known continuous casting systems with support parts formed by fixed guide rollers is that when the strand is bent in the secondary cooling zone, the roller units of the strand guiding device are exposed to high, locally concentrated loads and are therefore exposed to the risk of destruction. If springs are used to protect the guide rollers in such a case, the desired effect is not achieved because the mechanical forces exerted by the springs are not constant, so that the roller units can be overloaded when the strand is bent.
In addition, the springs required for holding the support parts in such a case must be dimensioned extremely strong and therefore take up a lot of space.
Another disadvantage of the devices equipped with guide rollers is that in the event that the casting skin of the strand bursts below the continuous casting mold, the guide rollers provided in this area are surrounded by molten metal and are therefore unusable.
Attempts have already been made to provide vertically arranged sets of rails over the entire height of the secondary cooling zone as support parts in devices for strand guidance. In this way, very robust supports are obtained that are not rendered unusable by the molten metal in the event that the casting skin of the strand beneath the continuous casting mold bursts. However, it does have one
<Desc / Clms Page number 2>
Such an arrangement in the production of strands with elongated cross-section and large dimensions has the disadvantage that the forces required to pull off the strand are increased exceptionally, since the friction between the guide rails and the strand having a liquid core, especially in the lower part of the secondary cooling zone, is considerable .
Another disadvantage of the known devices is that no devices are provided to enable the device to be quickly and safely converted to the casting of strands of different dimensions.
The invention now aims to eliminate the disadvantages set out above.
The aim of the invention is to design a device for guiding strands of elongated cross-section in the secondary cooling zone in such a way that destruction of the support parts is avoided and a rapid changeover to the casting of strands of different dimensions can be made.
According to the invention, this is achieved by a device for guiding a cast strand with an elongated cross-section in the secondary cooling zone of a continuous casting plant for metals, in which guide rails or guide rollers that are resiliently loaded in the transverse direction are provided along the broad side of the cast strand, with all guide rails or guide rollers or a part thereof are combined in independent sections, achieved in that the individual sections are equipped with hydraulic devices and are guided by means of guide rails for the transverse displacement of the sections with respect to the string.
A combination of rails and guide rollers can also be provided, which are arranged below the continuous casting mold in the secondary cooling zone in such a way that there are only guide rails in the upper part and only guide rollers in the lower part.
The invention is explained in more detail below using an exemplary embodiment shown in the drawings.
In the drawings, FIG. 1 shows schematically a profile section through a device according to the invention for guiding a strand of elongated cross-section in the secondary cooling zone, and FIG. 2 shows a plan view of this device.
The inventive device shown in the drawings has support parts formed by guide rails --1-- and guide rollers --2--, which on one side of the strand, u. between right in Fig. 1, fixed and on the opposite side of the strand --11-- are distributed over five movable sections - 3, 4, 5, 6 and 7. These movable sections - 3, 4, 5, 6 and 7 - are fixed on guide rods - 8 - and connected to the piston rods of hydraulic devices - 9.
The boundary positions of sections 3, 4, 5, 6 and 7 are determined by a support device,
EMI2.1
have an articulated parallelogram that is operated by parts that are in turn coupled to an electric motor via a worm.
The strand --11-- is cooled in the secondary cooling zone in the usual way by means of an atomizer, through which water is sprayed onto the support parts and onto the exposed surface areas of the strand.
The hydraulic devices -9- are dimensioned according to the forces acting on sections-3, 4, 5, 6 and 7-in view of the ferrostatic pressure of the liquid core of the strand -11-.
EMI2.2
The height of the sections carrying the guide rollers is selected in such a way that the hydraulic device, which acts as a damping device, is able to prevent the roller units from being destroyed.
A continuous casting plant equipped with a device according to the invention for strand guiding works as follows: With retracted sections - 3, 4, 5, 6 and 7 - the supporting device --10-- is given a position corresponding to the width of the strand to be produced.
The hydraulic devices guide the sections-3, 4, 5, 6 and 7-in the operative position against the support device-10-. The auxiliary line is attached to the pull-out cage (not shown)
<Desc / Clms Page number 3>
The coupled devices are introduced into the secondary cooling zone so far that it protrudes into the continuous casting mold and its lower end is still seated in the device coupled to the pull-out cage.
The rollers --2 - and the rails-l-of the device for guiding the strand prevent a lateral displacement of the auxiliary strand.
At the beginning of the continuous casting process, the auxiliary strand and the casting strand being formed are withdrawn from the continuous casting mold by means of the device coupled to the pull-out cage, the cast strand being introduced into the secondary cooling zone. In this secondary cooling zone, the coolant is sprayed directly onto the strand --11-- by means of an atomizer. In order to prevent the large side surfaces of the strand from throwing each other during the crystallization, these side surfaces are supported in the upper section by means of guide rails 1 - and in the lower section by means of guide rollers 2 -.
EMI3.1
--11-- in -8-- recorded.
Since it is practically impossible to make the cooling of the strand --11-- in the secondary cooling zone completely uniform, thermal stresses arise in the strand, which tend to twist the strand. These twisting forces acting on the strand, which are transmitted to the support parts formed by the rails-1- and the rollers - 2 -, increase in the case of the slowing down of the casting process or in the case of the interruption of the casting process suddenly, because in this If the strand solidifies over its entire or almost its entire cross-section.
In the event that the bending forces exceed the forces exerted by the hydraulic devices, the movable sections - 3, 4, 5, 6 and 7 - are pushed back, thus avoiding the destruction of the units of support parts.
If you want to switch to casting a strand of a different thickness, the movable sections-3, 4, 5, 6 and 7-by means of the hydraulic devices-9-
EMI3.2
4, 5, 62 - a distance from one another corresponding to the width of the strand to be produced --11-- is given.
The invention is not restricted to the illustrated embodiment. For example, in the device according to the invention for strand guidance in the secondary cooling zone, according to a modified embodiment, hydraulically movable sections can be provided on both sides of the strand, that is, to the right and left of the plane of symmetry of the same.
The device according to the invention has the following advantages:
1. The hydraulic devices that hold the support parts grouped in independently movable sections enable the device to work completely safely, avoiding destruction of the roller units.
2. The hydraulic devices also enable the device to be changed over to other string cross-sections quickly and safely, since these hydraulic devices can be used to assign the sections new positions corresponding to the width of the string to be produced.
PATENT CLAIMS:
1.Device for guiding a cast strand with an elongated cross-section in the secondary cooling zone of a continuous casting plant for metals, in which guide rails or guide rollers that are resiliently loaded in the transverse direction are provided along the broad side of the cast strand, with all guide rails or guide rollers or some of them combined in mutually independent sections are,
EMI3.3
Devices (9) equipped and guided by means of guide bars (8) for the transverse displacement of the sections with respect to the strand (11).
EMI3.4