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Bogenstranggiessanlage
Die Erfindung betrifft eine Bogenstranggiessanlage mit hinter der Kokille und der auf diese in
Stranglaufrichtung folgenden Sekundärkühlstrecke vorgesehenem Bereich, der für Treib-, Stütz-und
Richtwalzen in drei Zonen eingeteilt ist, in welchen der Strang unter anderem mittels einzeln anstellbarer Walzen geführt ist.
Der Vorteil einer Bogenstranggiessanlage beruht auf einer besonders niedrigen Giessbühne. Die Länge des Strangbogens kann daher auf das Mindestmass der Länge eines Bogens mit bestimmtem
Radius oder einer bestimmten Kurvenform beschränkt sein. Im wesentlichen wird die Bogenform nach der Beanspruchungsfähigkeit des Giessstranges festgelegt. Hiebei spielen die Abmessungen sowie der
Strangquerschnitt eine Rolle. Je nach den Eigenschaften des Giessmetalls und dem Abkühlzustand erträgt der Giessstrang Biegebeanspruchung. Dabei müssen überanstrengungen wegen Risse im Inneren und in der Strangschale vermieden werden. Auf Grund der niedrigen Anlagenhöhe ist in den meisten Fällen im Bereich der Tangente zur Horizontalen der Strang noch nicht durcherstarrt.
Trotzdem muss dort, insbesondere bei Brammengiesssträngen, die schwere Treibmaschine, dann die Stützmaschine und die Richtmaschine angeordnet sein. Naturgemäss übertragen die Treibwalzen Zugkräfte auf die Strangschale. Der noch flüssige Strangkern übernimmt keine Transportkraft. Die auf die Strangschale übertragenen Zugkräfte sollten an Unter-und Oberseite des Stranges so gross gehalten sein, dass zusätzliche Biegemomente vermieden werden, welche den Strang noch höher beanspruchen würden.
Es ist nach einer nicht vorveröffentlichten Erfindung möglich, im Übergang des Bogens zur Horizontalen und danach eine Transportkraft im wesentlichen aus der Gewichtskraft herzuleiten. Der Strang liegt dabei ohne grössere Presskräfte auf seine Oberseite auf angetriebenen Unterwalzen. Man erzielt auf diese Weise ein sanftes Mitnehmen des Stranges, dessen Schale nur dünn ist. Der Kern des Giessstranges reicht in Bogenstranggiessanlagen wegen der geringen Anlagenbauhöhe bis in die Transportmaschine. Je enger Treib-, Stütz-und Richtwalzen zusammengebaut sind, desto mehr ist eine vorsichtige Übertragung von Transport-, Stütz-und Richtkräften angebracht. Die aus dem heisseren Kern in die Strangschale strömende Wärme verhindert eine schnelle Festigkeitssteigerung.
Eine hohe Beanspruchung des Giessstranges bedeutet eine unzulässige Verschiebung der sich bildenden Kristalle. Risse entstehen daher besonders dann, wenn ein Giessstrang an der übergangsstelle vom Bogen zur Geraden gebogen und gleichzeitig gezogen wird. Der in Bogenform gegossene Strang erstarrt in der durch das Stützgerüst gebildeten Form. Je weiter die Erkaltung fortgeschritten ist, desto mehr bedarf es der Biegekraft, um den Strang zu richten.
In bekannter Weise sind in Abbiegeanlagen anstellbar Einzelwalzen vorgesehen. Wegen der weiter fortgeschrittenen Abkühlung verhält sich der Giessstrang biegesteifer. Es genügen einzelne Richtwalzen, wobei jedoch eine starre vor einem Transportwalzenpaar den Einlauf zwischen die Walzen festlegt. Diese Art von Biegung beansprucht den Strang sehr stark. Weiterhin kann der Strang zwischen Transportwalzen geführt werden, wobei die untere und obere Walze angetrieben sind. Eine nicht angetriebene Unterwalze steht ausserdem einer einzelnen, anstellbaren Oberwalze der Richtmaschine
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entgegen. Die unteren Walzen von Transport-und Richtmaschine sind teils antriebslos, teils angetrieben. Der Strang ist an der Unterseite während des Richtens ungleichmässig beansprucht im Vergleich zur Oberseite.
Es ist ferner bekannt, die Unabhängigkeit der Oberwalzen durch Lenker aufzuheben.
Einzelanstellbewegungen der Walzen wirken sich dadurch auf die Nachbarwalzen aus. Besondere Wirkungen sind daher nur für das Richten zu erwarten. Die bekannten Walzenanordnungen genügen den Anforderungen getrennter Behandlung von Strangober-und-unterseite nicht. Es ist keine Gewähr gegeben, den Strang zu richten, ohne beim Transportieren eine unerwünscht hohe Strangbeanspruchung hervorzurufen.
Es ist Aufgabe der Erfindung, ein sanftes Anfassen des Stranges trotz unterschiedlicher Abkühlung, d. h. unterschiedlich langer Flüssigkerne, und Änderungen der Werkstoffeigenschaften zu ermöglichen.
Eine gleichmässige Beanspruchung auf Zug ohne übermässige Biegung möglichst über den gesamten Strangquerschnitt, soweit dieser erstarrt ist, gewährleistet die Erfindung dadurch, dass in den drei Zonen nur die unteren Treib-bzw. Richtwalzen je einen Einzelantrieb aufweisen und dass die zugehörigen Oberwalzen unabhängig voneinander in an sich bekannter Weise einzeln anstellbar sind. Darüber hinausgehend, dass der hinter der Sekundärkühlstrecke vorgesehene Bereich in drei Zonen eingeteilt ist,
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einen Fall nur bis zwischen die Treibwalzen und im andern Fall bis in die Richtstrecke. Beiden
Situationen kann dadurch Rechnung getragen werden, indem in den Abschnitten grösserer Biegebeanspruchung durch die Richtkräfte die Transportkräfte vermindert werden.
Vorteilhaft ist dabei, in den einzelnen Abschnitten jeweils eine grössere Anzahl von Walzen einsetzen zu können, deren Antriebe jeweils unabhängig voneinander sind. Mit der Erfindung lässt sich somit ein schonendes Ausbringen des Stranges bewerkstelligen, ohne die Abkühlungsvorgänge bei der Kristallbildung zu beeinflussen.
Die Einzelanstellbarkeit der Oberwalzen ist deshalb günstig, weil in Abhängigkeit der einzelnen angetriebenen Unterwalzen sowohl im Treib-, Stütz-als auch im Richt-Bereich auf die jeweils eingestellten Drehzahlen Rücksicht genommen werden kann. Dabei lässt sich der Nachteil vermeiden, die Unterwalzen zu schnell anzutreiben, wenn grössere Richtkräfte erforderlich werden. Dieser Vorteil lässt sich in sämtlichen drei Zonen ausnutzen. Es ist dann auch möglich, auf der Gesamtstrecke der Treibund Richtmaschine eine gleichmässig auf den Strangquerschnitt wirkende Zugkraft, jedoch individuell für den jeweiligen Längenabschnitt aufzubauen.
In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung schematisch dargestellt. Die einzige Figur der Zeichnung stellt einen vertikalen Längsschnitt durch eine Bogenstranggiessanlage dar.
Der Strang--l--gelangt aus dem weiter nicht dargestellten Stützwalzengerüst in den ersten Abschnitt-A-, der aus den angetriebenen Unterwalzen-2 und 3-der Treibmaschine sowie den einzeln anstellbaren Oberwalzen--4 und 5--besteht. Die Oberwalzen sind nicht angetrieben, es ergibt sich dadurch zusätzlich die Einsparung der zweiten Antriebseinheit. Dafür sind die Unterwalzen --2, 3-- einzeln, also je nach Stranggeschwindigkeit regulierbar.
Auf die Treibmaschine im Abschnitt-A--folgt die Strecke-B-, die aus einem Rost von starren Ober-und Unterwalzen--6 und 7--gebildet ist. Die Oberwalzen können in geringem Umfang elastisch gelagert sein, um den Durchgang von Oberflächenrauhigkeiten, wie Zunder u. dgl., zu gestatten. Der aus den Walzen--6 und 7--gebildete Rost--8--kann aber als starre Stützeinheit betrachtet werden.
An die Strecke--B--schliesst sich die Richtmaschine mit ihrem Abschnitt--C--an. Jeder einzeln antreibbaren Unterwalze--9--ist eine anstellbare Oberwalze --10-- zugeteilt, die durch den Stelltrieb--11--gegen den Strang--l--pressbar ist. Die Länge der einzelnen Abschnitte -A, B und C--wird an Hand der Strangabmessungen, der Giessgeschwindigkeit und den Materialqualitäten festgestellt. Der Erfindungsgegenstand gestattet, mittels der Treibstrecke--A--den Strang--l--gewissermassen in die Richstrecken--B und C--zu drücken, wo unter günstigen Bedingungen das Richten stattfinden kann.