DE102009012588B4

DE102009012588B4 - Verfahren zum Sichern eines Anfahrstranges in einer Stranggießanlage und Stranggießanlage mit einem Anfahrstrang

Info

Publication number: DE102009012588B4
Application number: DE200910012588
Authority: DE
Inventors: Christian Federspiel; Hermann Lempradl; Helmut Resch
Original assignee: SIEMENS VAI METALS TECHNOLOGIES GmbH; Siemens VAI Metals Technologies GmbH Austria
Current assignee: Primetals Technologies Austria GmbH
Priority date: 2008-05-16
Filing date: 2009-03-11
Publication date: 2013-10-31
Anticipated expiration: 2029-03-12
Also published as: DE102009012588A1; IT1393684B1; ITMI20090530A1; CN101579727A; AT506835B1; AT506835A1; CN101579727B

Abstract

Verfahren zum Sichern eines Anfahrstranges (4) in der Strangführung (2) einer Stranggießanlage während des Einfädelns und vor dem Gießbeginn, wobei der Anfahrstrang von antreibbaren Strangführungsrollen (7d) transportiert und in einer eine Stranggießkokille ausgangsseitig verschließenden Startposition von anstellbaren Strangführungsrollen (7c) gehalten wird, dadurch gekennzeichnet, dass Strangführungsrollen (7b) eines dem Anfahrstrangende (4b) in Strangförderrichtung (R) nachfolgenden Strangführungssegmentes (3, 3a, 3b, 3c, 3d) schräg angestellt werden und den Transportweg (6) des Anfahrstranges (4) sperren.

Description

Technisches Gebiet
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Sichern eines Anfahrstranges in der Strangführung einer Stranggießanlage während des Einfädelns und vor dem Gießbeginn, wobei der Anfahrstrang von antreibbaren Strangführungsrollen transportiert und in einer eine Stranggießkokille ausgangsseitig verschließenden Startposition von anstellbaren Strangführungsrollen gehalten wird.
Weiters betrifft die Erfindung eine Stranggießanlage mit einem Anfahrstrang. Die Stranggießanlage umfasst hierbei eine Stranggießkokille und eine in Strangförderrichtung nachfolgende Strangführung, die von mehreren Strangführungsrollen tragenden Strangführungssegmenten gebildet ist. Sie umfasst weiters einen Anfahrstrang, der die Stranggießkokille bei Gießbeginn ausgangsseitig verschließt und der in der Strangführung von anstellbaren und antreibbaren Strangführungsrollen gehalten und bewegt wird. Die Strangführungsrollen bilden einen Transportweg für den Anfahrstrang.
Stand der Technik
Vor dem Beginn eines Gießvorganges wird die Stranggießkokille ausgangsseitig mit dem Anfahrstrangkopf eines Anfahrstranges verschlossen. Der Anfahrstrang wird entweder von unten in einer Aufwärtsbewegung entlang der Strangführung zumeist mit anstellbaren und antreibbaren Strangführungsrollen bis in die Kokille gefördert und in dieser Startposition von den Strangführungsrollen gehalten oder ausgehend von der Gießbühne von oben durch die Stranggießkokille gefördert und dann in der Strangführung wiederum von den anstellbaren und antreibbaren Strangführungsrollen in der Startposition gehalten.
Ein durch einen Bedienungsfehler oder bei einem Ausfall des Betriebssystems plötzlich auftretender Druckverlust in den Anstellaggregaten der anstellbaren Strangführungsrollen würde zu einer plötzlich einsetzenden, sich kontinuierlich beschleunigenden Abwärtsbewegung des schweren Anfahrstranges in der Strangführung führen, wobei sich diese Bewegung dann bis weit in den Auslaufrollgang der Stranggießanlage fortsetzt. Dadurch kann es sowohl zu Personenschäden als auch zu Schäden an einzelnen Anlagenkomponenten kommen. Aus Sicherheitsgründen ist dem Betriebspersonal daher der Aufenthalt in gefährdeten Bereichen während dieser Betriebsphase nicht gestattet.
Zur Vermeidung von derartigen Störungen ist es aus der DE 19 53 094 A1 bereits bekannt, im Verfahrweg des Anfahrstranges eine Arretiervorrichtung anzuordnen. Damit wird der Anfahrstrang in der Startposition gehalten bis mit dem Beginn des Gießprozesses der Anfahrstrang von den angetriebenen und angestellten Strangführungsrollen mit der gewünschten Gießgeschwindigkeit durch die Strangführung bewegt wird. Die Arretiervorrichtung befindet sich in Strangförderrichtung hinter dem Richttreiber in Bereich des Auslaufrollganges der Stranggießanlage. Die beschriebene Ausführungsform setzt einen sehr langen Anfahrstrang voraus und ist für kurze Anfahrstränge oder für einen Einsatz unterschiedlich langer Anfahrstränge nicht geeignet.
Weiters sind aus der DE 100 57 160 A1 zur Dickenänderung eines Strangs keilförmig anstellbare Rollenabschnitte bzw. Strangsegmente bekannt. Wie die Sicherung eines Anfahrstrangs mittels keilförmig an den Strang anstellbarer Rollenabschnitte bzw. Strangsegmente erfolgen kann, geht aus dieser Schrift allerdings nicht hervor.
Zumeist wird die Klemmung des Anfahrstranges in der Startposition von den mit entsprechendem Druck anstellbaren Strangführungsrollen bewerkstelligt, die in der Strangführung verteilt angeordnet sind.
Aus der AT 376 156 B ist eine Einrichtung zum Hochfördern eines Anfahrstranges in einer Stranggießanlage bekannt, bei der der Anfahrstrang beim Hochfördern durch zumindest ein Paar von Sicherungsklemmarmen gegen Herabstürzen gesichert wird. Wie der Anfahrstrang nach dem Hochfördern gesichert werden kann, geht aus der Schrift nicht hervor.
Darstellung der Erfindung
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es daher, die Nachteile des beschriebenen Standes der Technik zu vermeiden und ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Sichern des Anfahrstranges in einer Stranggießanlage vorzuschlagen, bei der das Halten des Anfahrstranges in der Startposition und das Sichern des Anfahrstranges gegenüber einem unkontrollierten Absturz durch voneinander unabhängige Systeme erfolgt. Ein weiteres Ziel der Erfindung besteht darin, dass das Sichern des Anfahrstranges keine zusätzlichen Einrichtungen in der Strangführung benötigt und dass das Sichern des Anfahrstranges von der Länge des Anfahrstranges unabhängig ist, insbesondere auch bei sehr kurzen Anfahrsträngen funktioniert.
Diese der Erfindung zugrunde liegende Aufgabe wird ausgehend von einem Verfahren der eingangs beschriebenen Art dadurch gelöst, dass die Strangführungsrollen eines dem Anfahrstrangende in Strangförderrichtung nachfolgenden Strangführungssegmentes schräg angestellt werden und den Transportweg des Anfahrstranges sperren.
Strangführungssegmente umfassen zwei Reihen von Strangführungsrollen. Eine Reihe von Strangführungsrollen ist in einem Außenbogenrahmen des Strangführungssegmentes ortsfest abgestützt und die zweite Reihe von Strangführungsrollen ist in einem Innenbogenrahmen des Strangführungssegmentes relativbeweglich zur ersten Reihe von Strangführungsrollen angeordnet. Diese Relativbeweglichkeit erlaubt beispielsweise die Einstellung an eine gewünschte Strangdicke, die Einstellung einer Dickenreduktion bei einem gegossenen Strang mit z. B. noch flüssigem Kern und als neue weitere Anwendung nunmehr die Sperrung des Transportweges für den Anfahrstrang im Falle eines unkontrollierten Absturzes.
Besonders vorteilhaft ist es, wenn die Strangführungsrollen des dem Anfahrstrangende in Strangförderrichtung unmittelbar nachfolgenden Strangführungssegmentes schräg angestellt werden und den Transportweg des Anfahrstranges sperren. Die schräge Anstellung der Strangführungsrollen wird hierbei so gewählt, dass mindestens eine Strangführungsrolle in den Transportweg des Anfahrstranges ragt und den Anfahrstrang bei seiner gegebenenfalls beginnenden Abwärtsbewegung stoppt. Bei der üblichen Segmentlänge kommt es unabhängig von der Länge des eingesetzten Anfahrstranges schlechtestenfalls zu einer unkontrollierten Abwärtsbewegung des Anfahrstranges auf einer Wegstrecke von etwa 1,5 m. Damit können die Stoßkräfte auf die Strangführungsrollen im Rahmen ihrer zulässigen Belastbarkeitsgrenzen gehalten werden.
Die wirksamen Stoßkräfte können relativ klein gehalten werden, wenn bei einem plötzlichen Lösen und Abstürzen des Anfahrstranges mindestens zwei der schräg angestellten Strangführungsrollen den mit einer schrägen Fangfläche am Anfahrstrangende versehenen Anfahrstrang abfangen und an einer weiteren Abwärtsbewegung hindern.
Bei einer Stranggießanlage entsprechend dem Oberbegriff des Anspruchs 4 wird die der Erfindung zugrunde liegende Aufgabe dadurch gelöst, dass in der Strangführung eine Auffangvorrichtung für den Anfahrstrang angeordnet ist, die von einer außerhalb des Transportweges liegenden Freigabeposition in eine den Transportweg des Anfahrstranges sperrenden Auffangposition und zurück verlagerbar ausgebildet ist. Bei der Auffangvorrichtung handelt es sich somit um eine Einrichtung, die temporär in den Transportweg des Anfahrstranges ragt und diesen bei einer unkontrollierten Abwärtsbewegung automatisch stoppt.
Zweckmäßig ist die Auffangvorrichtung für den Anfahrstrang von schräg angestellten Strangführungsrollen eines Strangführungssegmentes gebildet, die in der Auffangposition in den Transportweg des Anfahrstranges ragen.
Zweckmäßig weist der Anfahrstrang an seinem in Strangförderrichtung gerichteten Anfahrstrangende eine schräge Fangfläche auf und die schräg angestellten, in den Transportweg ragenden Strangführungsrollen einzelner Strangführungssegmente bilden die Auffangeinrichtung für den Anfahrstrang.
Eine günstige Belastungsverteilung wird erreicht, wenn mindestens zwei schräg angestellte, in den Transportweg ragende Strangführungsrollen die Auffangeinrichtung für den Anfahrstrang bilden.
Sofern die Auffangeinrichtung zwei oder mehrere Strangführungsrollen umfasst, bilden die schräg angestellten Strangführungsrollen eine die Rollenmäntel tangierende Auffangfläche, deren räumliche Neigung der räumlichen Neigung der Fangfläche am Anfahrstrangende bei dessen Auftreffen auf die Strangführungsrollen entspricht. Damit wird eine gleichmäßige Verteilung der Stoßkräfte erreicht. Die Fangfläche am Anfahrstrangende ist bogeninnenseitig angeordnet und liegt den bogeninnenseitigen, anstellbaren Strangführungsrollen gegenüber. Reaktionskräfte auf die bogenaußenseitig angeordneten Strangführungsrollen werden über die Rollenlager in den Segmentrahmen und das Anlagentraggerüst abgeleitet.
Kurzbeschreibung der Zeichnungen
Weitere Vorteile und Merkmale der vorliegenden Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung nicht einschränkender Ausführungsbeispiele, wobei auf die beiliegenden Figuren Bezug genommen wird, die folgendes zeigen:
1 einen Längsschnitt durch eine Stranggießanlage mit eingefahrenem Anfahrstrang und der Positionierung von Strangführungsrollen in der Fangstellung,
2 eine Schnitt durch ein Strangführungssegment mit der erfindungsgemäßen Fangeinrichtung.
Figurenbeschreibung
In 1 ist eine Bogenstranggießanlage in einem Längsschnitt mit den für die Erfindung wesentlichen Bauteilen schematisch dargestellt. Sie umfasst eine Stranggießkokille 1, in der während des Gießvorganges ein Gussstrang aus Metallschmelze gebildet wird, und eine daran anschließende bogenförmige Strangführung 2, in der der Gussstrang kontinuierlich gekühlt und von einer im Wesentlichen vertikalen Gießrichtung in eine horizontale Transportrichtung umgelenkt wird. Die Strangführung 2 ist von einer Reihe von Strangführungssegmenten 3 gebildet, von denen vier Strangführungssegmente 3a, 3b, 3c, 3d stellvertretend dargestellt sind. Ein von einer Gliederkette gebildeter Anfahrstrang 4 ist in seiner Startposition dargestellt, die er bei Gießbeginn einnimmt und in der er mit seinem Anfahrstrangkopf 4a in die Stranggießkokille 1 ragt und diese ausgangsseitig verschließt. Das Anfahrstrangende 4b, das vom letzten Glied der Gliederkette gebildet wird, weist eine Fangfläche 5 auf, die in Strangförderrichtung R geneigt ist, so dass das Anfahrstrangende keilförmig verläuft.
Der Transportweg 6 für den Gussstrang und für den Anfahrstrang durch die Strangführung 2 wird von zwei Reihen Strangführungsrollen 7a und 7b gebildet, die in Gruppen zusammengefasst in den Strangführungssegmenten 3 gelagert sind. Wie in 2 näher dargestellt, sind bogenaußenseitige Strangführungsrollen 7a in einem bogenaußenseitigen Tragrahmen 8a und bogeninnenseitige Strangführungsrollen 7b in einem bogeninnenseitigen Tragrahmen 8b des Strangführungssegmentes 3 drehbar abgestützt. Einige der Strangführungsrollen 7a, 7b sind als angetriebene Strangführungsrollen 7c und/oder als anstellbare Strangführungsrollen 7d ausgebildet und bestimmen die Gießgeschwindigkeit des Gussstranges bzw. die Abzugsgeschwindigkeit des Anfahrstranges. Der bogeninnenseitige Tragrahmen 8b ist in seiner relativen Lage zum bogenaußenseitigen Tragrahmen 8a mit vier Verstelleinrichtungen 11, die in den Eckbereichen des Strangführungssegmentes positioniert sind, sowohl hinsichtlich des Parallelabstandes als auch hinsichtlich seiner Schrägstellung in Strangförderrichtung R einstellbar. Jeweils zwei Verstelleinrichtungen 11 liegen in der Bildebene hintereinander. Die einzelnen Strangführungssegmente 3 sind im Anlagentragwerk 9 verankert.
Die Verstelleinrichtungen 11 sind von Druckmittelzylindern gebildet und mit Weggebern 12 ausgestattet. Die Positionssignale der Weggeber bestimmen die momentane Position der bogeninnenseitigen Strangführungsrollen 7b zu den bogenaußenseitigen Strangführungsrollen 7a. Entsprechend der vom Anlagen-Prozessrechner 14 an die einzelnen Segment-Controller 13 gegebenen Vorgabewerte werden Stellsignale für die einzelnen Verstelleinrichtungen 11 generiert und die entsprechenden Positionen von den einzelnen Verstelleinrichtungen angefahren. Die Anstellung der bogeninnenseitigen Strangführungsrollen 7b erfolgt positionsgeregelt.
Die in 2 dargestellte Positionierung der bogeninnenseitigen Strangführungsrollen 7b zeigt drei in den Transportweg 6 des Anfahrstranges 4 ragende Strangführungsrollen 7b, die damit den Transportweg für den Anfahrstrang 4 sperren. Die in den Transportweg 6 ragenden Strangführungsrollen 7b bilden eine Auffangvorrichtung 15 für den Anfahrstrang 4. Eine an die Strangführungsrollen 7b gelegte Tangentenfläche 16 bildet im Bereich des Transportweges 6 eine gedachte Auffangfläche 17 für den Anfahrstrang 4, die beim Auftreffen der Fangfläche 5 des Anfahrstranges 4 auf die Strangführungsrollen 7b mit dieser zur Deckung kommt. Damit wird eine annähernd gleichmäßige Verteilung der Stoßbelastung auf die den Anfahrstrang stoppenden Strangführungsrollen 7b und deren Lagerungen sichergestellt. Radial wirkende Reaktionskräfte werden von den bogenaußenseitigen, den Anfahrstrang stoppenden Strangführungsrollen gegenüber liegenden Strangführungsrollen 7a, die zusammen Rollenpaare in der Strangführung bilden, aufgenommen und abgeleitet.
Wenn der Anfahrstrang von oben durch die Stranggießkokille in die Strangführung entlang der strichlierten Linienführung in 1 eingefädelt wird (top feeding), so erfolgt dies mit einem auf der Gießbühne verfahrbaren Anfahrstrangwagen. Während des kontinuierlichen Einfädelvorganges wird die Antriebsbewegung vom Anfahrstrangwagen an die angetriebenen und angestellten Strangführungsrollen übergeben, mit denen die genaue Positionierung des Anfahrstrangkopfes in der Stranggießkokille vorgenommen wird. Spätestens mit Beginn des Einfädelvorganges wird daher der Transportweg des Anfahrstranges in der Strangführung durch Einfahren der Auffangvorrichtung gesperrt und diese Sperre erst mit Gießbeginn wieder aufgehoben. Die Länge des Anfahrstranges bestimmt das Segment, an dem bzw. mit dem die Sperre des Transportweges vorgenommen wird. Damit wird die mögliche Absturzhöhe des Anfahrstranges auf eine die Anlagenbauteile nicht beschädigende Höhe beschränkt.
Wenn der Anfahrstrang entlang der strichpunktierten Linienführung in 1 von unten durch die Strangführung bis in die Stranggießkokille hochgefördert wird, kann jeweils nach dem Passieren eines Segmentes eine entsprechende Sperre des Transportweges durch eine Auffangvorrichtung durchgeführt werden. Dies ermöglicht eine schrittweise Absicherung des Anfahrstranges während des Hochförderns. Es kann auch ausreichen, eine entsprechende Sicherung des Anfahrstranges mit einer Auffangvorrichtung erst mit Erreichen der Stranggießkokille vorzunehmen.
Bezugszeichenliste

1: Stranggießkokille
2: bogenförmige Strangführung
3, 3a, ..., 3d: Strangführungssegmente
4: Anfahrstrang
4a: Anfahrstrangkopf
4b: Anfahrstrangende
5: Fangfläche
6: Transportweg
7a, 7b: Strangführungsrollen
7c: angetriebene Strangführungsrollen
7d: anstellbare Strangführungsrollen
8a: bogenaußenseitiger Tragrahmen des Strangführungssegmentes
8b: bogeninnenseitiger Tragrahmen des Strangführungssegmentes
9: Anlagentragwerk
11: Verstelleinrichtungen am Strangführungssegment
12: Weggeber
13: Segment-Controller
14: Anlagen-Prozessrechner
15: Auffangvorrichtung
16: Tangentenfläche
17: Auffangfläche
R: Strangförderrichtung

Claims

Verfahren zum Sichern eines Anfahrstranges (4) in der Strangführung (2) einer Stranggießanlage während des Einfädelns und vor dem Gießbeginn, wobei der Anfahrstrang von antreibbaren Strangführungsrollen (7d) transportiert und in einer eine Stranggießkokille ausgangsseitig verschließenden Startposition von anstellbaren Strangführungsrollen (7c) gehalten wird, dadurch gekennzeichnet, dass Strangführungsrollen (7b) eines dem Anfahrstrangende (4b) in Strangförderrichtung (R) nachfolgenden Strangführungssegmentes (3, 3a, 3b, 3c, 3d) schräg angestellt werden und den Transportweg (6) des Anfahrstranges (4) sperren.
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Strangführungsrollen (7b) des dem Anfahrstrangende (4b) in Strangförderrichtung (R) unmittelbar nachfolgenden Strangführungssegmentes (3, 3a, 3b, 3c, 3d) schräg angestellt werden.
Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass bei einem plötzlichen Lösen und Abstürzen des Anfahrstranges (4) mindestens zwei der schräg angestellten Strangführungsrollen (7b) den mit einer schrägen Fangfläche (5) am Anfahrstrangende (4b) versehenen Anfahrstrang (4) abfangen und an einer weiteren Abwärtsbewegung hindern.
Stranggießanlage mit einer Stranggießkokille (1), einer in Strangförderrichtung (R) nachfolgenden Strangführung (2) und einem die Stranggießkokille (1) bei Gießbeginn ausgangsseitig verschließenden Anfahrstrang (4), wobei die Strangführung (2) von mehreren Strangführungsrollen (7a, 7b) tragenden Strangführungssegmenten (3, 3a, 3b, 3c, 3d) gebildet ist, wobei die Strangführungsrollen (7a, 7b) der Strangführungssegmente (3, 3a, 3b, 3c, 3d) jeweils zwei Reihen bilden, zwischen denen der Anfahrstrang (4) mittels an den Anfahrstrang (4) anstellbarer und antreibbarer Strangführungsrollen (7c, 7d) der Strangführungssegmente (3, 3a, 3b, 3c, 3d) gehalten und bewegt werden kann, dadurch gekennzeichnet, dass in der Strangführung (2) eine Auffangvorrichtung (15) für den Anfahrstrang (4) angeordnet ist, die von einer außerhalb eines durch die Strangführungsrollen (7a, 7b) der Strangführungssegmente (3, 3a, 3b, 3c, 3d) gebildeten Transportweges (6) liegenden Freigabeposition in eine den durch die Strangführungsrollen (7a, 7b) der Strangführungssegmente (3, 3a, 3b, 3c, 3d) gebildeten Transportweg (6) des Anfahrstranges sperrenden Auffangposition und zurück verlagerbar ausgebildet ist.
Stranggießanlage nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Auffangvorrichtung (15) für den Anfahrstrang (4) von schräg angestellten Strangführungsrollen (7b) eines Strangführungssegmentes (3, 3a, 3b, 3c, 3d) gebildet ist.
Stranggießanlage nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Anfahrstrang (4) an seinem in Strangförderrichtung (R) gerichteten Anfahrstrangende (4b) eine schräge Fangfläche (5) aufweist und dass schräg angestellte Strangführungsrollen (7b) einzelner Strangführungssegmente (3, 3a, 3b, 3c, 3d) eine Auffangeinrichtung (15) für den Anfahrstrang (4) bilden.
Stranggießanlage nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass zwei schräg angestellte Strangführungsrollen (7b) die Auffangeinrichtung (15) für den Anfahrstrang (4) bilden.
Stranggießanlage nach einem der vorhergehenden Ansprüche 6 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die innerhalb des Transportweges (6) schräg angestellten Strangführungsrollen (7b) eine die Rollenmäntel tangierende Auffangfläche (17) erzeugen, deren räumliche Neigung der räumlichen Neigung der Fangfläche (5) am Anfahrstrangende (4b) bei dessen Auftreffen auf die Strangführungsrollen (7b) entspricht.
Stranggießanlage nach einem der vorhergehenden Ansprüche 6 bis 8 mit einer bogenförmigen Strangführung (2), dadurch gekennzeichnet, dass die Fangfläche (5) am Anfahrstrangende (4b) bogeninnenseitig angeordnet ist und den bogeninnenseitigen Strangführungsrollen (7b) gegenüberliegt.
Stranggießanlage nach einem der vorhergehenden Ansprüche 4 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Strangführungssegmente (3, 3a, 3b, 3c, 3d), ausgehend von der Stranggießkokille (1), in Strangförderrichtung (R) gesehen aufeinander folgen und dass die Auffangvorrichtung (15) im Bereich eines einem Anfahrstrangende (4b) in Strangförderrichtung (R) unmittelbar nachfolgenden Strangführungssegment in den Transportweg (6) verlagerbar ist.