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Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Stranggiessen, insbesondere zum Giessen eines Stahlstranges mit Brammenquerschnitt, wobei die Schmelze in eine Kokille mit mindestens zwei im Abstand einander gegenüberliegenden und zum Zweck der Einstellung einer Brammenbreite gegeneinander verstellbaren Seitenwänden gegossen und der in der Kokille gebildete Strang nach Austritt aus der Kokille zwischen zwei aus einander in Richtung senkrecht zur Strangbreite gegenüberliegenden Stützelementen, wie Stützrollen, gebildeten Führungseinrichtungen mit einer vorgewählten Giessgeschwindigkeit ausgezogen wird, sowie eine Einrichtung zur Durchführung des Verfahrens.
Ein Verfahren dieser Art ist beispielsweise aus der DE-AS 2437294 bekannt. Der gegossene endlose Strang wird am Ende der Führungseinrichtung mittels einer Schneideinrichtung nach Auslauf einer vorbestimmten gemessenen Länge in Strangabschnitte geteilt. Zwecks Ausbringens von Strangabschnitten mit der gewünschten Länge wird gemäss der DE-AS 2437294 zusätzlich zur Längenmessung noch die Temperatur des abzulängenden Strangabschnittes berücksichtigt.
Es hat sich jedoch gezeigt, dass die abgelängten Strangabschnitte trotz der genauen Längenmessung und Temperaturberücksichtigung nicht den Forderungen der die Strangabschnitte weiterverarbeitenden Betriebe und auch nicht der Forderung des Stahlwerkes, nämlich einen möglichst geringen Schrottanteil beim Stranggiessen zu verursachen, genügen. Insbesondere waren Diskrepanzen zwischen der angelieferten zu vergiessenden Stahlmenge bzw. deren Gewicht und der die Stranggiessanlage in Form von abgelängten Strangabschnitten verlassenden Stahlmenge, die auf Grund der gemessenen Stranglänge und des Kokillenquerschnittes ermittelt wurde, festzustellen.
Die Strangabschnitte wiesen Übergewichte auf, die das aus Produktionsgründen zwingend erforderliche und daher eingeplante Übergewicht - es können keine Strangabschnitte mit Untergewicht verkauft werdenbei weitem übertrafen. Dieses Übergewicht kann, da es vom Abnehmer der Strangabschnitte nicht gewünscht ist, auch nicht erlösbringend verkauft werden.
Die Erfindung bezweckt die Vermeidung dieser Schwierigkeiten und Nachteile und stellt sich die Aufgabe, ein Verfahren zum Stranggiessen sowie eine Einrichtung zur Durchführung des Verfahrens zu schaffen, welche es ermöglichen, einen Strang zu giessen, dessen mit einer genauen, der geforderten Länge entsprechenden Länge abgelängten Strangabschnitte ein möglichst geringes Übergewicht aufweisen, d. h. mengenmässig bzw. gewichtsmässig mit der vom Stahlwerk angelieferten Stahlmenge bzw. deren Gewicht möglichst exakt übereinstimmen.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäss dadurch gelöst, dass der Abstand der verstellbaren Seitenwände in Abhängigkeit von der Giessgeschwindigkeit verändert wird, wobei bei einer Zunahme der Giessgeschwindigkeit der Abstand in Abhängigkeit von einer vorgegebenen, eine Beziehung zwischen Strangbreite und Giessgeschwindigkeit festlegenden Kurve verkleinert wird und die Kurve vorzugsweise zusätzlich die Schmelzenzusammensetzung und/oder die Schmelzentemperatur und/oder zusätzliche maschinenspezifische Faktoren, wie z. B. die Rollendurchbiegung, die Rollenabstände und das eingestellte Strangquerschnittsformat, berücksichtigt.
Die Erfindung ist nachstehend an Hand der Zeichnungen an einem Ausführungsbeispiel näher erläutert, wobei Fig. l eine Stranggiessanlage in schematischer Seitenansicht und die Fig. 2 und 3 einen Schnitt gemäss den Linien 11-11 bzw. III-III der Fig. l zeigen. Fig. 4 veranschaulicht den Zusammenhang zwischen der Giessgeschwindigkeit und der davon abhängigen Brammenbreite in Diagrammform.
Mit --1-- ist eine Giesspfanne bezeichnet, die von einem Stahlwerk zur Stranggiessanlage mit Schmelze --2-- in einer bestimmten Schmelzemenge (bzw. mit bestimmtem Schmelzengewicht) bestimmter Temperatur angeliefert wird. Von dieser Giesspfanne-l-strömt die zu vergiessende
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--2-- überfäss --5-- und von diesem über ein Giessrohr --6-- in eine Durchlaufkokille --7--. Der aus der Kokille --7-- austretende Strang --8-- weist einen flüssigen Kern --9-- innerhalb einer in der Kokille --7-- gebildeten Strangschale --10-- auf, die beim Verlassen der Kokille --7-- noch sehr
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wird. Einige der Strangführungsrollen --13-- sind mit einem Antrieb versehen und dienen zum Ausziehen des Stranges --8-- aus der Kokille --7--.
Die einander gegenüberliegenden Stützrollen --13-- sind zumindest über die Länge --14--
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der Führungseinrichtungen --11, 12-- der Stranggiessanlage vorgesehen, über die sich der flüssige Kern --9-- des --9-- des Stranges --8-- erstreckt. Nach Durcherstarrung des Stranges --8-- wird dieser über einen Auslaufrollgang --15-- zu einer Schneideinrichtung --16--, wie einer Brennschneideinrichtung, gefördert und mittels dieser in Strangabschnitte --17-- vorbestimmter Länge - unterteilt.
Die Kokille --7-- ist als Plattenkokille mit verstellbaren Seitenwänden --19, 20-- ausge- bildet. Beim dargestellten Ausführungsbeispiel ist eine Kokille zum Giessen eines Stranges mit Brammenquerschnitt veranschaulicht. Die verstellbaren Seitenwände --19, 20-- sind die die Breite des Stranges festlegenden Schmalseitenwände. Zusätzlich zu diesen Schmalseitenwänden können auch die Breitseitenwände --21-- der --21-- der Kokille --7-- verstellbar sein, um Stränge mit unterschiedlichen Dicken --22-- giessen zu können. Gemäss dem dargestellten Ausführungsbeispiel ist eine Kokille zum Giessen eines Stranges --8-- mit Brammenquerschnitt --23-- vorgesehen.
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mit einer oberen und einer unteren Stellspindel-25--.
Durch Betätigen der Verstellgetriebe --24-können die Schmalseitenwände --19, 20-- nicht nur auf eine bestimmte Strangbreite --26-- einge- stellt werden, sondern es kann auch zusätzlich die für diese Strangbreite --26-- erforderliche Neigung der Schmalseitenwände --19, 20-- berücksichtigt werden. Eine Kokille, mit der die Verstellung der Seitenwände durchführbar ist, ist beispielsweise in der AT-PS Nr. 374127 beschrieben.
Im Auslaufrollgang --15-- ist eine Längenmesseinrichtung --27-- zur Längenmessung des gegossenen Stranges vorgesehen, die beispielsweise als Messrolle ausgebildet ist. Auf Grund der durch diese Messrolle --27-- ermittelten Länge wird über eine Rechen- und Steuereinheit --28-die Schneideinrichtung --16-- nach Auslaufen einer vorbestimmten Länge --18-- in Betrieb gesetzt, wobei die Schneideinrichtung --16-- an dem auslaufenden Strang mit einer Klemmeinrichtung - angeklemmt wird, so dass sich die Schneideinrichtung --16-- während des Schneidvorganges synchron mit dem Strang --8-- bewegt.
Im Auslaufrollgang sind weiters Messeinrichtungen zur Messung der Dimension (Strangbreite 26) des Stranges --8-- parallel zu den Führungseinrichtungen --11, 12-- (d.h. parallel zu den Achsen der Rollen --13--) quer zur Längsrichtung --30-- des Stranges --8-- vorgesehen. Diese Strangbreite --26-- kann je nach Stahlqualität, Giessgeschwindigkeit v (Ausziehgeschwindigkeit) und Temperatur der Schmelze --2-- trotz konstanter Einstellung der Seitenwände --19, 20--, der Kokille --7-- auf ein bestimmtes Querschnittsformat und trotz konstanter Einstellung des von den Stützrollen --13-- gebildeten Abstandes --31-- varlieren. Es hat sich gezeigt, dass bei einer Steigerung der Giessgeschwindigkeit v die Breite --26-- des Stranges zwischen den ungestützten Schmalseiten --32-- des Stranges zunimmt.
Dies hängt mit dem Ausbauchen der Strangschale --10-- zwi- schen den Stützrollen --13-- zusammen, welches Ausbauchen beim Passieren des nächsten Stützrollenpaares wieder rückgebildet wird, was sich in einer Breitung des Stranges --8-- quer zum Abstand --31-- der einander gegenüberliegenden Stützrollen --13-- auswirkt.
Die Zunahme der Breitung Ab in Abhängigkeit von der Giessgeschwindigkeit v und in Abhängigkeit von den Stahlqualitäten StI, StIl und StIII ist in Fig. 4 veranschaulicht. Auf der Abszisse des in Fig. 4 dargestellten Diagrammes ist die Giessgeschwindigkeit v aufgetragen, auf der Ordinate die Änderung Ab der Brammenbreite in Prozent der an der Kokille eingestellten Brammenbreite.
Wie aus Fig. 4 ersichtlich ist, ergeben sich je Stahlqualität StI, Stil und stIII unterschiedliche, jeweils den Zusammenhang zwischen der Giessgeschwindigkeit v und der Strangbreitenänderung A b erfassende Kurven f (v), frr (v) und f, (v), wobei das in Fig. 4 dargestellte Diagramm nur für eine ganz bestimmte Anlage Gültigkeit besitzt, da die Kurven fI(v), fII(v) und fiii (v) von maschinenspezifischen Faktoren, wie z. B. der Rollendurchbiegung und den Rollenabständen --33-- abhängig sind. Die Kurven nehmen auch für unterschiedliche Schmelztemperaturen unterschiedliche Verläufe, jedoch sind die durch die unterschiedlichen Schmelztemperaturen sich ergebenden Änderungen der Kurven weniger gravierend, sie können unter Umständen vernachlässigt werden.
Die Messeinrichtungen zur Ermittlung der Strangbreite --26-- sind beim dargestellten Ausführungsbeispiel von Lasersensoren --34-- gebildet, wobei je Messeinrichtung drei Lasersensoren --34-vorgesehen sind, die zueinander fluchtend seitlich neben den ungestützten Schmalseitenflächen
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des Stranges --8-- angeordnet sind. Beim dargestellten Ausführungsbeispiel sind drei solcher Messeinrichtungen übereinander angeordnet, wobei eine Messeinrichtung nahe der unteren Seitenfläche --35-- des Stranges --8-- und eine Messeinrichtung nahe der oberen Seitenfläche --36-- des Stranges --8-- jeweils parallel zu dieser angeordnet ist. Eine dritte Messeinrichtung ist mittig zwischen den beiden andern vorgesehen.
Durch diese Anordnung der Messeinrichtungen ist es möglich, eine bogenförmige Ausbauchung --37-- der Schmalseitenflächen des Stranges --8-- zu berücksichtigen.
Mittels der Lasersensoren --34-- wird jeweils die Entfernung zur an ihnen vorbeibewegten Strangoberflächen --32-- festgestellt und durch Berücksichtigung der Distanz --38-- zweier einander gegenüberliegender, zueinander fluchtender Lasersensoren kann die Strangbreite zwischen diesen Lasersensoren mittels der Rechen- und Steuereinheit --28-- ermittelt werden. Vorzugsweise wird mittels der drei Messeinrichtungen ein Mittelwert für die Strangbreite-26-- errechnet.
Die Dimension des Stranges senkrecht zu den Führungseinrichtungen --11, 12--, also die Dicke --22-- des Stranges --8--, richtet sich nach dem Abstand --31-- der einander gegenüber liegenden Stützrollen --13-- und bleibt nahezu unbeeinflusst von der Giessgeschwindigkeit v, so dass dieser Wert mit für die Praxis ausreichender Geschwindigkeit als konstant angesehen werden kann.
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--39-- der Schmalseitenwände --19, 20-- der Kokille --7--Strangqualität entsprechend einer der in Fig. 4 dargestellten Kurven fr (v), fIr(v) bzw. f (v), wobei bei einer Steigerung der Giessgeschwindigkeit v der Abstand --39-- der Schmalseitenwände --19, 20--der Kokille verringert bzw. bei einer Senkung der Giessgeschwindigkeit der Abstand - der Schmalseitenwände vergrössert wird.
Dadurch kann eine Breitenänderung des Stranges - infolge einer Änderung der Giessgeschwindigkeit v vermieden werden und die Strangabschnitte --17-- weisen trotz eventuell unterschiedlicher Giessgeschwindigkeit stets dieselbe gewünschte Breite --26-- auf. Durch Messen der Breite --26-- des Stranges ist eine Kontrolle der Gültigkeit der Kurven fj (v), frr (v) und fiii (v) bzw. eine eventuelle Korrektur derselben möglich.