AT506836A1

AT506836A1 - Stranggiessanlage zum giessen eines metallstranges mit knüppel- oder vorblockquerschnitt

Info

Publication number: AT506836A1
Application number: AT8252008A
Authority: AT
Inventors: Josef Ing Guttenbrunner; Gerhard Ing Kern; Franz Ing Leingruber; Reinhard Ing Simon
Original assignee: Siemens Vai Metals Tech Gmbh
Priority date: 2008-05-23
Filing date: 2008-05-23
Publication date: 2009-12-15
Also published as: AT506836B1; CN102083572B; WO2009141210A1; CN102083572A; EP2276594A1; KR20110017887A; EP2276594B1

Description

• · • ··· • · · • · · • · · · • · · · · b · · · ·· ·· ··· · Μ Μ 2008Ρ09133 Stranaaießanlaae zum Gießen eines Metallstranaes mit Knüppel- oder Vorblockouerschnitt • · • ·

Technisches Gebiet

Die Erfindung betrifft eine Stranggießanlage zum Gießen eines Metalistranges mit Knüppel- oder Vorblockquerschnitt mit einer in einem Kokillentragrahmen ersetzbaren, wechselbaren und oszillierenden Kokille zum Bilden eines Metallstranges und einer an die Kokille anschließenden Strangführung zum Stützen und Führen des Metallstranges, wobei die Strangführung zwei oder mehrere Strangführungssegmente umfasst und jedes Strangführungssegmente über einen Segmenttragrahmen im Anlagentragwerk der Stranggießanlage abgestützt ist und ein in der Strangführung der Kokille unmittelbar nachfolgender erster Segmenttragrahmen mindestens zwei Strangführungssegmente abstützt.

Eine wesentliche Anforderung an Stranggießanlagen besteht darin, Metallstränge mit unterschiedlichen Querschnittsabmessungen bei möglichst geringer Umrüstzeit zu gießen. Bei Knüppel- oder Vorblockgießanlagen werden je nach Querschnittsformat Rohrkokillen oder Plattenkokillen verwendet, die bei einem Gießformatwechsel ausgetauscht werden. Speziell Plattenkokillen für große Gießquerschnitte ermöglichen üblicherweise eine Breitenverstellung durch Verschieben der Schmalseitenwände und in einzelnen Fällen besteht auch die Möglichkeit, sowohl eine Breitenverstellung als auch eine Dickenverstellung vorzunehmen. Für das Gießen von Strängen bestimmter Stahlqualitäten reicht ein Formatwechsel in der Kokille oder deren Austausch jedoch nicht aus, da der noch einen flüssigen Kem aufweisende Metallstrang aus Stabilitätsgründen nach seinem Austritt aus der Kokille an allen Seiten sehr präzise gestützt und geführt werden muss. Dies bedeutet, dass auch die nachgeordneten Strangführungssegmente an das Gießformat angepasst oder gewechselt werden müssen. • · · · · ····· • · · · ··· · · · · · • · · · · 9 ·· ··· ···· · 4 ·· · ·# Μ ··· · ·· ··

Weiters kann es in einzelnen Fällen zu Betriebstörungen durch einen Strangdurchbruch kommen, wobei zwischen Kokille und dem ersten, der Kokille nachgeordneten Strangführungssegment Schmelze austritt und Schäden vorzugsweise an diesem Strangführungssegment auftreten, die eine Möglichkeit eines schnellen Segmentwechsels erfordern.

Stand der Technik

Aus der DE 24 25 883 A1 ist bereits eine Stranggießanlage zum Gießen von Stahlsträngen mit Brammenquerschnitten bekannt, bei der einer Kokille eine Strangführung nachfolgt, mit mehreren auf Segmenttragrahmen abgestützten Strangführungssegmenten. Jeweils drei Segmente sind einem Segmenttragrahmen zugeordnet und jedes dieser Segmente kann entlang von zugeordneten Montageschienen im Wesentlichen in radialer Richtung aus der Strangführung aus-und eingebaut werden. Dieses Konzept wird speziell bei schweren Brammenstranggießanlagen angewendet und ist für Knüppel- oder Vorblockanlagen in dieser Form nicht geeignet.

Aus der WO 97/44150 A1 ist eine Stranggießanlage zum Gießen von Metallsträngen mit Knüppel- oder Vorblockquerschnitt der gattungsbildenden Art bekannt, mit einem eine Baueinheit bildenden Maschinenkopf, der eine einfache Montage bzw. Auswechslung von Kokille, Teilen der nachfolgenden Strangführung und dem Kokillenrührer ermöglicht. Bei dieser Bauform ist das der Kokille nachfolgende Fußrollengerüst, welches eine allseitige Abstützung des gegossenen Metallstranges nach seinem Austritt aus der Kokille sicherstellen soll, in das nachfolgende zweite Strangführungssegment eingangsseitig versenkt und in diesem abgestützt. Diese Art der Abstützung erschwert die Montage und die Ausrichtung der Strangführungsroilen des Fußrollengerüstes auf die außen- und innenbogenseitigen Strangführungsrollen des zweiten Strangführungssegmentes und zur Kokille.

Darstellung der Erfindung

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es daher, die Nachteile des bekannten Standes der Technik zu vermeiden und bei einer Stranggießanlage der eingangs beschriebenen Art die Justierung der einzelnen aufeinanderfolgenden : 3 ·· ··· • · # · • · · · • · ··· • · · ·· ·· strangbildenden und strangstützenden Bauteile zueinander zu verbessern und an verschiedene Wartungsanforderungen anzupassen.

Diese Aufgabe wird bei einer Stranggießanlage der eingangs beschriebenen Art dadurch gelöst, dass das erste der Kokille unmittelbar nachfolgende Strangführungssegment lösbar am ersten Segmenttragrahmen an im Wesentlichen vertikalen Stützflächen befestigt und unabhängig von den nachfolgenden Strangführungssegmenten aus der Stranggießanlage aus- und in diese einbaubar ausgebildet ist und dass zumindest das letzte am ersten Segmenttragrahmen abgestützte Strangführungssegment mit diesem eine Baugruppe bildet und ausschließlich gemeinsam mit diesem aus der Stranggießanlage aus- und in diese einbaubar ausgebildet ist. Für den Ein- und Ausbau mit einem Kran sind an der Baugruppe entsprechende Anschlusshaken angeordnet. Die im Wesentlichen vertikalen Stützflächen sind parallel zur Strangförderrichtung orientiert.

Mit dieser Lösung ist es bedarfsabhängig möglich, das erste Strangführungssegment für sich allein und ein nachfolgendes weiteres Strangführungssegment gemeinsam mit dem Segmenttragrahmen aus- und einzubauen. Damit ergibt sich die Möglichkeit, bereits außerhalb der Stranggießaniage, in einem speziellen Montagebereich, eine entsprechende Justierung der beiden ersten Segmente zueinander vorzunehmen und den Montageaufwand in der beengten Umgebung der Anlage zu minimieren. Bei einem Strangdurchbruch ergibt sich ebenfalls je nach Größe des Schadens die Möglichkeit nur das erste Segment zu wechseln oder eine weiter reichende Reparatur unabhängig vom Betrieb der Stranggießaniage durchzuführen.

Eine sehr zweckmäßige Ausgestaltung der Erfindung besteht darin, dass das erste Strangführungssegment nach einem erfolgten Ausbau der Kokille und nach dem Lösen von Befestigungseinrichtungen von den im Wesentlichen vertikalen Stützflächen im Wesentlichen vertikal nach oben durch den die Kokille einnehmenden Kokillenraum ausbaubar ausgebildet ist. Der von der Kokille eingenommene freie Kokillenraum ist so bemessen, dass der Ausbau des Segmenttragrahmens mit einem mit ihm montierten oder mit ihm verbundenen Strangführungssegment mit beispielsweise einem Hallenkran durch diesen freien Kokillenraum möglich ist. • · • · • · · · · • · · t ·«· • · · · • · · · ·♦ ·· *··

Nach einer weiteren Ausführungsform der Erfindung besteht auch die alternative Möglichkeit, das erste Strangführungssegment nach dem Lösen von Befestigungseinrichtungen gemeinsam mit der Kokille im Wesentlichen vertikal nach oben ausbaubar auszubilden. Zur Sicherung eines einfachen gemeinsamen Ausbaus von Kokille und erstem Strangführungssegment, sind beispielsweise an der Kokille und dem ersten Strangführungssegment zusammenwirkende Stützflächen vorgesehen, die bei einer Aufwärtsbewegung des ersten Strangführungssegmentes einen stützenden Kontakt mit der Kokille hersteilen und die Kokille bei der Aufwärtsbewegung des ersten Strangführungssegments mitnimmt.

Nach einer bevorzugten Ausführungsform ist das erste Strangführungssegment lösbar am ersten Segmenttragrahmen befestigt und jedes weitere am ersten Segmenttragrahmen abgestützte Strangführungssegment ist fest mit dem ersten Segmenttragrahmen verbunden. Zumindest ist ein weiteres Strangführungssegment fest mit dem Segmenttragrahmen verbunden.

Zur Verwirklichung einer besonders einfach durchzuführenden Einstellung der dem ersten Segmenttragrahmen zugeordneten Strangführungssegmente zueinander, bildet der erste Segmenttragrahmen eine Verlängerung des Außenbogenrahmens des dem lösbaren Strangführungssegment nachfolgenden Strangführungssegmentes. Die Verlängerung des Außenbogenrahmens des einen Strangführungssegmentes erstreckt sich in Richtung zur Kokille und trägt die im Wesentlichen vertikalen Stützflächen für die zwischen der Kokille und dem verbundenen Strangführungssegment angeordneten weiteren Strangführungssegmente.

Nach einer weiteren Ausführungsform der Erfindung sind alle am ersten Segmenttragrahmen abgestutzten Strangführungssegmente lösbar an diesem Segmenttragrahmen befestigt. Davon unabhängig ist zumindest das in Strangförderrichtung letzte Strangführungssegment gemeinsam mit dem Segmentrahmen als Baueinheit in die Stranggießanlage ein- oder ausbaubar. Es können aber auch alle auf dem ersten Segmentrahmen befestigten Strangführungssegmente gemeinsam mit diesem als Baueinheit in die Stranggießanlage ein- und aus dieser ausgebaut werden. • · · · · • · · · • · ··· • · · ·· ·♦ 9 • · · · · • · · · ··· • · · · • · · · ·· ·· ···

Um den gegossenen, noch einen flüssigen Kernbereich aulweisenden Metallstrang unmittelbar nach seinem Austritt aus der Kokille umfassend abzustützen, weist mindestens das erste Strangführungssegment in ihm drehbar gelagerte Strangführungsrollen auf, die an den Metallstrang sowohl in Richtung seiner Breitenerstreckung als auch in Richtung seiner Dickenerstreckung anstellbar ausgebildet sind. Diese Anstellung erfolgt vorzugsweise mit hydraulischen Stelleinrichtungen. Diese wirken auf die einer Strangseite zugeordneten Strangführungsrollen ein, die in Gruppen zusammengefasst an einem Rollenhalter drehbar abgestützt sind.

Nach einer vorteilhaften weiterführenden Ausgestaltung dieser zweidimensionalen Anstellmöglichkeit sind den Strangführungsrollen Spritzdüsen für eine Kühlmittelaufbringung auf die Oberfläche des Metallstranges zugeordnet, die in Richtung der Breitenerstreckung und in Richtung der Dickenerstreckung des Metallstranges auf unterschiedliche Dicken und Breiten mit einer Spritzdüsen-Verstelleinrichtung ausgerichtet sind.

In Strangförderrichtung nimmt die flüssige Kemzone im Metallstrang stetig ab, wodurch der Metallstrang kontinuierlich stabiler wird und die Anforderungen an die notwendige Strangstützung abnehmen. Das letzte am ersten Segmenttragrahmen abgestützte Strangführungssegment ist mit Strangführungsrollen ausgestattet, die an den Metalistrang mindestens in Richtung seiner Dickenerstreckung anstellbar sind.

Kurzbeschreibung der Zeichnungen

Weitere Vorteile und Merkmale der vorliegenden Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung nicht einschränkender Ausführungsbeispiele, wobei auf die folgenden Figuren Bezug genommen wird, die folgendes zeigen:

Fig. 1 eine Kokille und einen ersten Abschnitt der Strangführung einer erfindungsgemäßen Stranggießaniage nach einer ersten Ausführungsform der Erfindung,

Fig. 2 eine Kokille und einen ersten Abschnitt der Strangführung einer erfindungsgemäßen Stranggießaniage nach einer zweiten Ausführungsform der Erfindung. • · · · ♦ ····· • · ♦ ♦ ·♦· · · t · · • · · · ♦ • ♦ · · ♦ ·· ·♦ ··· # ·· ··

Ausführung der Erfindung

Die Figuren 1 und 2 zeigen in einer schematischen Teilansicht eine Vorblock-Stranggießanlage mit einer Kokille 1 und einer nachfolgenden Strangführung 2, die Strangführungssegmente umfasst, von denen nur die unmittelbar an die Kokille 1 anschließenden Strangführungssegmente 3a, 3b, 3c, 3d, 3e, 4 dargestellt sind. In den beiden Figurendarstellungen sind gleichen Bauteilen dieselben Bezugszeichen zugeordnet.

Die Kokille 1 ist entweder als Rohrkokille, vorwiegend für das Gießen eines Metallstranges mit Knüppelquerschnitt, oder als Plattenkokille, vorwiegend für das Gießen eines Metallstranges mit Vorblockquerschnitt, ausgebildet. Die Kokille 1 ist mit einer dem Stand der Technik entsprechenden, nicht näher dargestellten Innenkühlung ausgestattet und auf einem Kokillentragrahmen 5 oszillierend aufgehängt.

Der Metallstrang wird nach dem Austritt aus der Kokille 1 durch die von Strangführungssegmenten gebildete Strangführung 2 geführt und von Strangführungsrollen 6a, 6b, 6c gestützt und geführt. Die Strangführungssegmente 3a, 3b, 3c, 3d, 3e, 4 sind über Segmenttragrahmen 7, 8 im Anlagentragwerk 9 jeweils über ein Festlager 10 und ein Loslager 11 aufgehängt.

Nach der in Figur 1 dargestellten ersten Ausführungsform der Erfindung trägt der erste der Kokille 1 in Strangförderrichtung R unmittelbar nachfolgende Segmenttragrahmen 7 drei Segmente 3a, 3b, 3c, die an im Wesentlichen vertikalen, bzw. parallel zur Strangtransportrichtung ausgerichteten Stützflächen 12 des Segmenttragrahmens 7 abgestützt und mit Befestigungseinrichtungen 13 an diesem lösbar befestigt sind. Nach der in Figur 2 dargestellten Ausführungsform der Erfindung trägt der erste der Kokille 1 in Strangförderrichtung R unmittelbar nachfolgende Segmenttragrahmen 7 zwei Strangführungssegmente 3d, 3e. Das erste Strangführungssegment 3d ist an im Wesentlichen vertikalen, parallel zur Strangförderrichtung ausgerichteten Stützflächen 12 des Segmentrahmens 7 abgestützt und mit Befestigungseinrichtungen 13 an diesem lösbar befestigt. Das nachfolgende Strangführungssegment 3e umfasst einen Außenbogenrahmen 14, in dem die Strangführungsrollen 6a abgestützt sind, und einen Innenbogenrahmen 15, • · • « • • · · • · • · e · ··· • · • · • · • V · · ··· • · • · • ♦ · · ee ·· ··· • ·· • · in dem die Strangführungsrollen 6b abgestützt sind. Der Außenbogenrahmen 14 ist hierbei so ausgebildet, dass er gleichzeitig den Segmenttragrahmen 7 für das Strangführungssegment 3e bildet. Er ist damit ein fester Bestandteil des Strangführungssegmentes 3e und erstreckt sich entgegen der Strangförderrichtung bis zur Kokille 1 und bildet zusätzlich auch den Segmenttragrahmen für das erste Segment 3d.

Diese beiden Ausführungsformen bieten die Möglichkeit, das jeweils erste der Kokille unmittelbar nachfolgende Strangführungssegment 3a oder 3d nach einem Ausbau der Kokille unmittelbar nach oben durch den dann offenen Kokillenraum 16 aus- und einzubauen. Ein Wechsel des ersten Segmentes ist bei jedem Kokillenwechsel auf ein anderes Querschnittsformat des zu gießenden Metallstranges notwendig, da insbesondere das erste Strangführungssegment ein Korsett von Strangführungsrollen zum allseitigen Stützen des Metallstranges aufnimmt und ein allseitiges Anstellen der Strangführungsrollen an den Metallstrang üblicherweise nicht vorgesehen ist. Bei einem Strangdurchbruch besteht bei dieser Ausführungsform die Möglichkeit, ein beschädigtes erstes Strangführungssegment in einfacher Weise aus der Stranggießanlage in gleicherweise durch den Kokillenraum zu entfernen. Diese beiden Ausführungsformen bieten aber auch die Möglichkeit, das letzte mit dem Segmenttragrahmen fest oder auch lösbar verbunden Strangführungssegment gemeinsam mit dem Segmenttragrahmen durch den nach oben offenen Kokillenraum aus- und einzubauen. Damit besteht die Möglichkeit die ersten Strangführungssegmente außerhalb der Stranggießanlage in einem Montagestand einzurichten und notwendige Justierungen vorzunehmen.

Der grundsätzliche Aufbau der Strangführungssegmente ermöglicht eine Anpassung an unterschiedliche Strangdicken, indem der Innenbogenrahmen 15 in Richtung zum festliegenden Außenbogenrahmen 14 mit hydraulischen Stelleinrichtungen 17 positionierbar ist.

Es können aber auch Strangführungssegmente 3a, 3b, 3c eingesetzt werden, die an allen Seiten eines Metallstranges mit rechteckigem oder quadratischem Strangquerschnitt Strangführungsrollen aufweisen und die sowohl in Richtung der Dickenerstreckung als auch in Richtung der Breitenerstreckung des Metallstranges auf dieses Querschnittsformat einstellbar sind. Diesen sind, gleichermaßen wie dem Strangführungssegment 3e, Kühleinrichtungen mit Spritzdüsen 18 zugeordnet, die mit einer Spritzdüsen-Verstelleinrichtung ausgerüstet sind, die einer automatisierten Formatanpassung folgt und damit eine stets zentrische Kühlmittelaufbringung auf die in ihrer Breite variablen Seitenflächen des Metallstranges sicherstellen.

Bezugszeichenliste: 1 2 3a, 3b, 3c, 3d, 3e, 4 5 6a, 6b, 6c 7,8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19

R

Kokille

Strangführung

Strangführungssegmente

Kokillentragrahmen

Strangführungsrollen

Segmenttragrahmen

Anlagentragwerk

Festlager

Loslager

Stützfläche am Segmenttragrahmen

Befestigungseinrichtung

Außenbogenrahmen

Innenbogenrahmen

Kokillenraum hydraulische Stelleinrichtung Spritzdüsen

Spritzdüsen-Verstelleinrichtung

Strangförderrichtung

Claims

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• · « « • · · • · ♦· • · ·· ee • · Μ ·· ··· · • · · • · · Patentansprüche: 1. Stranggießanlage zum Gießen eines Metallstranges mit Knüppel- oder Vorblockquerschnitt mit einer in einem Kokillentragrahmen (5) ersetzbaren, wechselbaren und oszillierenden Kokille (1) zum Bilden eines Metallstranges und einer an die Kokille (1) anschließenden Strangführung (2) zum Stützen und Führen des Metallstranges, wobei die Strangführung (2) zwei oder mehrere Strangführungssegmente (3a, 3b, 3c, 3d, 3e, 4) umfasst und jedes Strangführungssegment über einen Segmenttragrahmen (7, 8) im Anlagentragwerk (9) der Stranggießanlage abgestützt ist und ein in der Strangführung der Kokille unmittelbar nachfolgender erster Segmenttragrahmen (7) mindestens zwei Strangführungssegmente (3a, 3b, 3c, 3d, 3e, 4) abstützt, dadurch gekennzeichnet, dass das erste der Kokille (1) unmittelbar nachfolgende Strangführungssegment (3a, 3d) lösbar am ersten Segmenttragrahmen (7) an im Wesentlichen vertikalen Stützflächen (12) befestigt und unabhängig von den nachfolgenden Strangführungssegmenten (3b, 3c oder 3e) aus der Stranggießanlage aus-und in diese einbaubar ausgebildet ist und dass zumindest das letzte am ersten Segmenttragrahmen (7) abgestützte Strangführungssegment (3c, 3e) ausschließlich gemeinsam mit diesem eine Baueinheit bildet und aus der Stranggießanlage aus- und in diese einbaubar ausgebildet ist.
2. Stranggießanlage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das erste Strangführungssegment (3a, 3d) nach einem Ausbau der Kokille (1) und nach dem Lösen von Befestigungseinrichtungen (13) im Wesentlichen vertikal nach oben durch den die Kokille (1) einnehmenden Kokillenraum (16) ausbaubar ausgebildet ist.
3. Stranggießanlage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das erste Strangführungssegment (3a, 3d) nach dem Lösen von Befestigungseinrichtungen (13) gemeinsam mit der Kokille (1) im Wesentlichen vertikal nach oben ausbaubar ausgebildet ist. • · · · · • · · ♦ ··· • e · · · • · · · · • t ·· ··· • · · · e • · e · · ti : : ··: • ·· ··
4. Stranggießanlage nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das erste Strangführungssegment (3a, 3d) lösbar am ersten Segmenttragrahmen (7) befestigt ist und ein weiteres am ersten Segmenttragrahmen (7) abgestützten Strangführungssegmente (3c, 3e) fest mit dem ersten Segmenttragrahmen (7) verbunden ist.
5. Stranggießanlage nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass der erste Segmenttragrahmen (7) eine Verlängerung des Außenbogenrahmens (14) des dem lösbaren Strangführungssegment (3d) nachfolgenden Strangführungssegmentes (3e) bildet.
6. Stranggießanlage nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass alle am ersten Segmenttragrahmen (7) abgestützten Strangführungssegmente (3a, 3b, 3c) lösbar an diesem Segmenttragrahmen befestigt sind.
7. Stranggießanlage nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens das erste Strangführungssegment (3a) Strangführungsrollen (6a, 6b, 6c) aufweist, die an einem Metallstrang sowohl in Richtung seiner Breitenerstreckung als auch in Richtung seiner Dickenerstreckung anstellbar ausgebildet sind.
8. Stranggießanlage nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass den Strangführungsrollen (6a, 6b, 6c) Spritzdüsen (18) für eine Kühlmittelaufbringung auf die Oberfläche des Metallstranges zugeordnet sind, die in Richtung der Breitenerstreckung und in Richtung der Dickenerstreckung des Metallstranges auf unterschiedliche Dicken und Breiten mit einer Spritzdüsen-Verstelleinrichtung (19) ausgerichtet sind.
9. Stranggießanlage nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das letzte am ersten Segmenttragrahmen (7) abgestützte Strangführungssegment (3c, 3e) mit Strangführungsrollen (6a, 6b) ausgestattet ist, die an den Metallstrang mindestens in Richtung seiner Dickenerstreckung anstellbar sind.