DE102019203141A1

DE102019203141A1 - Strangführung und Verfahren zum Führen eines Gießstrangs aus einer Kokille

Info

Publication number: DE102019203141A1
Application number: DE102019203141.2A
Authority: DE
Inventors: Martin Becker; Klaus-Peter Eberwein; Axel Stavenow; Ulrich Kerp
Original assignee: SMS Group GmbH
Current assignee: SMS Group GmbH
Priority date: 2019-03-07
Filing date: 2019-03-07
Publication date: 2020-09-10
Also published as: EP3934828B1; WO2020178425A1; EP3934828A1

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Strangführung zum Führen eines Gießstrangs nach seinem Austritt aus einer Kokille 200 sowie ein Verfahren zum Betrieb der Strangführung. Die Strangführung weist eine Mehrzahl von in Gießrichtung G hintereinander angeordneten Segmenten 110-0, 110-1 auf. Das Segment Null 110-0, bei dem es sich um das erste Segment in Gießrichtung G hinter der Kokille 200 handelt, ist an einem Loslager 120 gelagert. Um das Risiko einer Beschädigung von Strangführungsrollen bei einem Segment oder von den Innenwänden einer Kokille durch einen in der Strangführung geführten Kaltstrang zu reduzieren, ist mindestens ein Wegbegrenzungselement 140 vorgesehen Begrenzen eins Verschiebeweges des an dem Loslager 120 gelagerten Segmentes in x-Richtung.

Description

Die Erfindung betrifft eine Strangführung und ein Verfahren zum Führen eines Gießstrangs nach seinem Austritt aus einer Kokille. Die Kokille und die Strangführung sind typischerweise Bestandteile einer Gießanlage zum Gießen von Metall, insbesondere von Stahl.
Aus der nicht vorveröffentlichten deutschen Patentanmeldung mit dem Aktenzeichen DE 10 2017 221 756.1 ist eine Strangführung mit einer Mehrzahl von in Gießrichtung hintereinander angeordneten Segmenten bekannt, wobei ein Segment Null das erste Segment in Gießrichtung hinter der Kokille ist. Des Weiteren ist aus dieser Patentanmeldung ein Drehlager für das Segment Null bekannt zum Verbinden des Segmentes Null mit der Festseite der Strangführung. Darüber hinaus ist das Segment in x-Richtung frei verschieblich. Dadurch besteht die Gefahr, dass der Kaltstrang bei seiner Einführung in die Kokille die Kupferplatten an der Innenseite der Kokille beschädigen könnte.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine bekannte Strangführung sowie ein bekanntes Verfahren zu deren Betrieb dahingehend weiterzubilden, dass das Risiko einer Beschädigung von Strangführungsrollen bei einem Segment oder der der Innenwände bzw. der Kupferplatten der Kokille durch einen in der Strangführung geführten Kaltstrang reduziert wird.
Diese Aufgabe wird durch den Gegenstand des Patentanspruchs 1 gelöst. Demnach ist die beanspruchte Strangführung gekennzeichnet durch mindestens ein Wegbegrenzungselement zum Begrenzen eins Verschiebeweges des an dem Loslager gelagerten Segmentes in x-Richtung.
Für die Definition der x-, y- und z-Richtung gilt das in den Figuren angegebene Koordinatensystem. Dabei bezeichnet z grundsätzlich die Vertikale und x und y spannen grundsätzlich eine Ebene in der Horizontalen auf. Insbesondere bezeichnet y die Breitenrichtung des Strangs und x die Richtung senkrecht zur Breitseite des Gießstrangs. Zur Beschreibung der vorliegenden Erfindung sind die besagten Koordinaten jedoch nicht nur auf die reine Vertikale und die reine Horizontale beschränkt. Vielmehr kann die z-Richtung auch die Gießrichtung meinen. Die x-, y- Ebene steht auch dann senkrecht auf der z-Richtung. Bei bogenförmiger Strangführung bezeichnet die x-Richtung dann die radiale Richtung des Bogens der Strangführung. Die y-Richtung bleibt immer die Breitenrichtung des Gießstrangs.
Der Begriff „Segment“ als Teil einer Strangführung meint einen Oberrahmen und einen Unterrahmen, an denen jeweils Strangführungsrollen drehbar gelagert sind. Der Oberrahmen und der Unterrahmen sind über typischerweise vier Zuganker oder Hydraulikzylinder miteinander verbunden. Die Strangführungsrollen des Oberrahmens und die Strangführungsrollen des Unterrahmens sind einander gegenüberliegend angeordnet und bilden einen Kanal zur Führung des Gießstrangs, wenn dieser aus der Kokille ausgezogen wird. In der Strangführung sind typischerweise eine Mehrzahl von Segmenten in Gießrichtung hintereinander angeordnet zum Führen des Gießstrangs.
Der Begriff „Segment Null“ bezeichnet das erste Segment in der Strangführung in Gießrichtung hinter der Kokille.
Die beanspruchten Wegbegrenzungselemente dienen vorteilhafterweise zum gezielten Einstellen eines Führungsweges für insbesondere den Kaltstrang innerhalb einer Strangführung. Mit Hilfe der Wegbegrenzungselemente wird die Bewegungsfreiheit der Segmente in x-Richtung auf solche Anschlagpositionen begrenzt, dass das Risiko einer Beschädigung der Innenwände bzw. der Kupferplatten der Kokille oder der Strangführungsrollen von benachbarten Segmenten, insbesondere durch einen entgegen der Gießrichtung in die Strangführung eingeführten Kaltstrang vorteilhafterweise sehr deutlich reduziert wird.
Gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel handelt es sich bei dem Wegbegrenzungselement um ein festseitiges oberes Wegbegrenzungselement, welches vorzugsweise einstellbar ausgebildet ist zum Begrenzen des Verschiebeweges des an dem Loslager gelagerten Segmentes in x-Richtung auf eine Anschlagposition, in welcher die Hinterkante Strang an der Eingangsseite des Segmentes fluchtend auf die Hinterkante Strang des stromaufwärts der Gießrichtung vorgelagerten Segmentes - oder, wenn es sich bei dem an dem Loslager gelagerten Segment um das Segment Null handelt - auf die Hinterkante Strang des stromaufwärts der Gießrichtung vorgelagerten Ausgangs der Kokille ausgerichtet ist.
Der Begriff „Hinterkante Strang“ meint im Rahmen der vorliegenden Beschreibung weniger den Strang selber, sondern die durch die Strangführungsrollen auf der Festseite der Segmente definierte Anschlagsposition für den Strang, insbesondere zu dessen Hinterkante, wenn er durch die Segmente hindurchgeführt wird. Analog meint der Begriff „Vorderkante Strang“ die durch die Strangführungsrollen auf der Losseite der Segmente definierte Anschlagsposition für den Strang.
Alternativ oder zusätzlich zu dem festseitigen oberen Verschiebungslager kann auch es sich gemäß einem zweiten Ausführungsbeispiel bei dem Wegbegrenzungselement auch um ein losseitiges oberes Wegbegrenzungselement handeln. Dieses ist vorzugsweise einstellbar ausgebildet zum Begrenzen des Verschiebeweges des an dem Loslager gelagerten Segmentes in x-Richtung auf eine Anschlagposition, in welcher die Vorderkante Strang an der Eingangsseite des Segmentes fluchtend auf die Vorderkante Strang des stromaufwärts der Gießrichtung vorgelagerten Segmentes - oder, wenn es sich bei dem an dem Loslager gelagerten Segment um das Segment Null handelt - auf die Vorderkante Strang des stromaufwärts der Gießrichtung vorgelagerten Ausgangs der Kokille ausgerichtet ist.
Auch eine zeitgleiche Wegbegrenzung auf der Festseite und der Losseite ist möglich, wobei die jeweiligen gegenüberliegenden Wegbegrenzungselemente dann so eingestellt werden, dass für den in der Strangführung geführten Kaltstrang keinerlei Bewegungsfreiheit mehr in x-Richtung verbleibt, er aber dennoch für eine Bewegung in Gießrichtung bzw. z-Richtung nicht eingeklemmt wird.
Gemäß einem dritten Ausführungsbeispiel kann weiterhin ein festseitiges unteres Wegbegrenzungselement vorgesehen und vorzugsweise einstellbar ausgebildet sein zum Begrenzen des Verschiebeweges des an dem Loslager gelagerten Segmentes in x-Richtung auf eine Anschlagposition, in welcher die Hinterkante Strang an der Ausgangsseite des Segmentes fluchtend auf die Hinterkante Strang der Eingangsseite des in Gießrichtung nachfolgenden Segmentes ausgerichtet ist. Diese Ausrichtung hat konkret den Vorteil, dass Beschädigungen durch den Kaltstrangkopf an den Strangführungsrollen an der Ausgangsseite eines Segmentes, insbesondere des Segmentes Null in der Strangführung verhindert werden.
Alle drei beschriebenen Ausführungsbeispiele bieten den Vorteil, das der Weg für einen Kaltstrang in einer Strangführung in x-Richtung, d.h. seitlich, derart begrenzt wird, dass der Kaltstrang nicht an eine Strangführungsrolle oder an die Innenseite der Kokille anstößt und diese durch das Anstoßen nicht beschädigt.
Die beanspruchte Wegbegrenzung für ein Segment, insbesondere für das Segment Null, erfolgt vorteilhafterweise nur vor Beginn einer eigentlichen Gießsequenz, nämlich während dem Einfahren des Kaltstrangs in die Strangführung und/oder während eines Angießens, d.h. wenn der Kaltstrang mit dem daran angelagerten vorderen Ende des Gießstrangs in Gießrichtung aus der Kokille und der Strangführung herausgezogen wird. Danach, d.h. nachdem der Kaltstrang von dem Gießstrang abgetrennt wurde und während des eigentlichen Gießbetriebes wird die Wegbegrenzung vorteilhafterweise aufgehoben, so dass das Segment, insbesondere das Segment Null, dann in x-Richtung frei, d.h. zumindest nicht mehr begrenzt durch die Wegbegrenzungselemente, beweglich gelagert ist.
Um die Wegbegrenzungselemente entsprechend anzusteuern, ist eine Steuereinrichtung vorgesehen zum Fahren mindestens eines der Wegbegrenzungselemente in seine jeweilige Anschlagposition während des Verfahrens eines Kaltstrangs in der Strangführung oder während eines Angießens. Weiterhin ist die Steuereinrichtung ausgebildet zum Zurückfahren mindestens eines der Wegbegrenzungselemente aus seiner Anschlagposition in eine Ruheposition, in welcher die Verschiebung in x-Richtung für das Segment während eines Gießbetriebs freigegeben ist. Die Steuereinrichtung ist im einfachsten Fall in Form eines manuell bedienbaren Umschalters ausgebildet. Alternativ kann sie jedoch auch ausgebildet sein für eine elektronische oder hydraulische oder pneumatische Ansteuerung und Einstellung der Wegbegrenzungselem ente.
Die oberen und/oder unteren Wegbegrenzungselemente können durch Federn, entweder Tellerfederpakete oder Spiralfedern oder durch ein Elastomer gedämpft ausgebildet sein. Vorteilhafterweise werden dadurch Beschädigungen an der Oberfläche des Gießstrangs vermieden.
Die Wegbegrenzungselemente können als Plungerzylinder oder als Hydraulikzylinder ausgebildet sein. Vorzugsweise ist den Wegbegrenzungselementen zumindest eine Wegmesseinrichtung und/oder eine Druckmesseinrichtung zugeordnet zum Erfassen der jeweiligen Stellung der Wegbegrenzungselemente bzw. von deren Verschiebewegen und/oder zum Erfassen der Drücke an der Anlagefläche der Wegbegrenzungselemente zum Strang, jeweils vorzugsweise in Abhängigkeit der Zeit. Diese Funktionalitäten ermöglichen vorteilhafterweise eine statistische Auswertung der Bewegung des Segmentes, insbesondere des Segmentes Null in verschiedenen Phasen vor und während eines Gießprozesses.
Die oben genannte Aufgabe wird weiterhin durch ein Verfahren zum Betreiben einer Stranggießanlage gemäß einem der vorangegangenen Ansprüche gelöst. Die Vorteile dieses Verfahrens entsprechen den oben mit Bezug auf die beanspruchte Strangführung genannten Vorteilen.
Der Beschreibung sind drei Figuren beigefügt, wobei

1 die erfindungsgemäße Strangführung mit dem an seiner Eingangsseite drehgelagerten Segment Null;
2 eine erfindungsgemäße Aufnahme für ein Drehlager und
3 die erfindungsgemäße Strangführung mit dem in seinem Schwerpunkt drehgelagerten Segment Null zeigt.

Die Erfindung wird nachfolgend in Form von Ausführungsbeispielen unter Bezugnahme auf die genannten Figuren detailliert beschrieben. In allen Figuren sind gleiche technische Elemente mit gleichen Bezugszeichen bezeichnet.
1 zeigt eine Gießanlage mit einer Kokille 200 und einer der Kokille in Gießrichtung G nachgeordneten Strangführung 100. Die Strangführung dient zum Führen eines Gießstranges nach seinem Austritt aus der Kokille 200. Die Strangführung 100 umfasst eine Mehrzahl von in Gießrichtung G hintereinander angeordneten Segmenten 110-0, 110-1, wobei das Segment Null 100-0 das erste Segment in Gießrichtung G hinter der Kokille 200 bezeichnet.
Das Segment Null ist an einem Drehlager 120 um die y-Achse drehbar gelagert. Lediglich beispielhaft ist das Drehlager 120 in 1 an der dem Ausgang der Kokille 200 zugewandten Eingangsseite des Segmentes Null angeordnet. Seine Drehachse liegt vorteilhafterweise auf einer Höhe bzw. auf einer Linie mit den Drehachsen der beiden ersten Strangführungsrollen 112 an der Eingangsseite E des Segmentes Null 110-0.
Durch diese beanspruchte Anordnung des Drehlagers 120 an der Eingangsseite E des Segmentes Null ist das Segment Null pendelnd an dem Drehlager aufgehangen. Die Erstreckung des Segmentes Null oberhalb der Drehachse des Drehlagers 120 ist deshalb vernachlässigbar gegenüber der Erstreckung des Segmentes Null in Gießrichtung unterhalb der Drehachse. Dementsprechend ist im Falle einer Pendelbewegung des Segmentes Null der Schwingungsweg der Eingangsseite des Segmentes Null in x-Richtung klein im Vergleich zu dem Schwingungsweg in x-Richtung am Ausgang des Segmentes Null 110-0.
Das Drehlager 120 ist in x-Richtung in einer Aufnahme 130 verschiebbar gelagert. Das Drehlager 120 und die Aufnahme 130 bilden zusammen ein Loslager. Die Aufnahme 130 ist beispielsweise an dem Tragrahmen einer Oszillatoreinrichtung (nicht gezeigt) für die Kokille fest angeordnet, wobei dieser Tragrahmen seinerseits wiederum mit dem Fundament verbunden ist. Das Segment ist an dem Drehlager drehbar gelagert und zusammen mit dem Drehlager innerhalb der Aufnahme in x-Richtung verschiebbar. Alternativ wäre es auch möglich, dass das Drehlager fest mit dem Fundament verbunden ist und die Aufnahme (130) mit dem daran in x-Richtung verschiebbar angeschlossenen Segment (110) an dem Drehlager (120) drehbar gelagert ist.
2 zeigt die Aufnahme 130 für das Drehlager 120 in einer perspektivischen Detaildarstellung. Zu erkennen sind (obere) Wegbegrenzungselemente 140-1, 140-2 zum Begrenzen der Verschiebung des Drehlagers 120 in x-Richtung, wenn dieses in die Aufnahme eingesetzt ist (nicht gezeigt). Mit dem Drehlager (120) wird auch das an dem Drehlager pendelnd aufgehangene Segment Null 110-0 auf der Festseite 100-F und vorzugsweise auch auf der Losseite 100-L der Strangführung 100 in seiner Bewegungsfreiheit in x-Richtung begrenzt.
Das obere Wegbegrenzungselement 140-1 ist vorzugsweise einstellbar ausgebildet, die Verschiebung des Drehlagers 120 bzw. des Segmentes auf der Festseite 100-F der Strangführung auf eine solche Anschlagsposition zu begrenzen, dass die „Hinterkante Strang“ an der Eingangsseite des Segmentes Null 110-0 fluchtend auf die „Hinterkante Strang“ des Ausgangs der Kokille 200 ausgerichtet ist.
Analog ist das obere losseitige Wegbegrenzungselement 140-2 vorzugsweise einstellbar ausgebildet, die Verschiebung des Drehlagers bzw. des Segmentes auf der Losseite 100-L der Strangführung 100 auf eine solche Anschlagsposition zu begrenzen, dass die „Vorderkante Strang“ 111-2 an der Eingangsseite des Segmentes Null 110-0 fluchtend auf die „Vorderkante Strang“ des Ausgangs der Kokille 200 ausgerichtet ist.
Die Wegbegrenzungselemente sind typischerweise in Form von Plungerzylindern oder Hydraulikzylindern ausgebildet. Sie können gedämpft gelagert sein, beispielsweise über Tellerfederpakete 165, wie in 2 dargestellt. Alternativ können die Tellerfederpakete auch ersetzt sein durch eine Spiralfeder oder durch eine Elastomer als Pufferelement.
Wieder bezugnehmend auf 1 weist die erfindungsgemäße Strangführung 100 weiterhin ein unteres Begrenzungselement 140-3 auf, welches an dem Segmenttragrahmen oder auf einer oberen Lagerung des Tragrahmens befestigt ist. Das untere Wegbegrenzungselement 140-3 dient zum Begrenzen der Pendel- und/oder Verschiebebewegung des Segmentes Null in x-Richtung auf der Festseite 100-F der Strangführung. Konkret ist das untere Bewegungselement 140-3 auf eine solche Anschlagposition einstellbar, in welcher die „Hinterkante Strang“ 116-1 an der Ausgangsseite des Segmentes Null fluchtend auf die „Hinterkante Strang“ 116-2 der Eingangsseite des nachfolgenden Segmentes Eins 110-1 ausgerichtet ist. Das untere Wegbegrenzungselement 140-3 kann gleichartig wie die oberen Wegbegrenzungselemente 140-1, 140-2 in Form von Plunger- oder Hydraulikzylindern, jeweils mit oder ohne Pufferelementen ausgebildet sein.
Darüber hinaus kann dem oberen und/oder unteren Wegbegrenzungselement 140 eine Wegmesseinrichtung 160 zugeordnet sein, wie in 2 zu erkennen ist. Die Wegmesseinrichtung 160 dient zur Erfassung der Anschlagpositionen der Wegbegrenzungselemente vorzugsweise in Abhängigkeit der Zeit zu statistischen oder Auswertezwecken. Alternativ oder zusätzlich können den Wegbegrenzungselementen 140 auch jeweils eine Druckmesseinrichtung 170 zugeordnet sein zum Erfassen der von den Wegbegrenzungselementen in ihren Anschlagspositionen gegebenenfalls auf den (Kalt-)Strang ausgeübten Kräften.
Bei dem in den 1 und 2 gezeigten Ausführungsbeispielen sind die Wegbegrenzungselemente in Form der Plunger- oder Hydraulikzylinder vorzugsweise in die Seitenwände der Aufnahme 130 integriert, wie dies in 2 dargestellt ist. Diese Anordnung der Wegbegrenzungselemente 140 empfiehlt sich insbesondere für die in 1 gezeigte beispielhafte pendelnde Aufhängung des Segmentes Null an seiner dem Ausgang der Kokille 200 zugewandten Eingangsseite.
Diese pendelnde Aufhängung des Segmentes Null ist jedoch keineswegs zwingend; vielmehr kann das Segment Null mit Hilfe des Drehlagers 120 auch beispielsweise in seinem Schwerpunkt drehbar gelagert sein, wie in 3 gezeigt. Eine Wegbegrenzung in x-Richtung auf Höhe des Drehlagers würde dann wenig Sinn machen, weil mit einer dortigen Wegbegrenzung auf Höhe des Schwerpunktes weder die Eingangsseite des Segmentes auf die vorgelagerten Bauteile, sei es eine Kokille oder sei es ein vorgelagertes Segment, noch der Ausgang des Segmentes auf den Eingang eines nachfolgenden Segmentes ausgerichtet werden könnte. Deshalb sieht die vorliegende Erfindung vor, dass die Wegbegrenzungselemente - unabhängig von dem Ort der Drehlagerung des Segmentes - immer auf Höhe der Eingangsseite und/oder an der Ausgangsseite des Segmentes angeordnet sind, wie dies in 3 dargestellt ist. Nur dann ist gewährleistet, dass die Wegbegrenzungselemente 140 die ihnen zugedachte Funktion gewährleisten, nämlich einen gleitenden Übergang zu einem in dem Segment geführten Strang auf ein vorgelagertes Bauteil, sei es eine Kokille oder ein vorgelagertes Segment, oder auf ein nachgelagertes Segment sicherzustellen.
Neben den bereits erwähnten oberen Wegbegrenzungselementen 140-1 und 140-2 sowie dem unteren festseitigen Wegbegrenzungselement 140-3 zeigt 3 auch ein viertes mögliches Wegbegrenzungselement 140-4 auf der Losseite am Ausgang des Segmentes Null. Es dient zum Begrenzen der Pendel- und/oder Verschiebebewegung des Segmentes Null in x-Richtung auf der Losseite 100-L der Strangführung 100. Konkret kann dieses vierte Wegbegrenzungselement 140-4 auf eine solche Anschlagposition eingestellt werden, dass die Vorderkante Strang am losseitigen Ausgang des Segmentes auf die Vorderkante Strang an dem losseitigen Eingang des nachfolgenden Segmentes ausgerichtet ist.
Nachfolgend wird das erfindungsgemäße Verfahren zum Betreiben der zuvor unter Bezugnahme auf die 1 bis 3 beschriebenen Strangführung näher erläutert. Dabei ist zu unterscheiden zwischen einem Betrieb vor Beginn des eigentlichen Gießprozesses und dem eigentlichen Gießprozess. Vor dem eigentlichen Gießprozess wird typischerweise zunächst ein Kaltstrang entgegen der Gießrichtung G durch die Segmente bis hoch in den Ausgang der Kokille 200 eingeführt. Der Kaltstrang dient zum Verschließen der Kokille vor deren Befüllung mit flüssiger Metallschmelze für eine jeweils neue Gießsequenz. Der Kaltstrang verbindet sich dann typischerweise mit dem vorderen Ende des gegossenen Gießstrangs und er dient zum Herausziehen des noch frischen Gießstrangs aus der Kokille 200 (Angießen). Dazu kehrt sich dann die Bewegungsrichtung des Kaltstrangs um und er wird in Gießrichtung aus der Strangführung herausgezogen.
Um eine Beschädigung der Innenseite der Kokille 200, d. h. insbesondere von deren Kupferplatten durch den ausgangsseitig eingeführten Kaltstrang zu verhindern, sieht das erfindungsgemäße Verfahren vor, dass vor dem Einfahren des Kaltstrangs in das Segment Null 110-0 oder vor Beginn des Angießens folgende Schritte ausgeführt werden:

- Drehbare Lagerung des Segmentes, insbesondere des Segmentes Null 110-0 um die y-Achse bei vorzugsweise gleichzeitigem Freiheitsgrad zur Verschiebung in x-Richtung. Erfindungsgemäß wird dabei die Verschiebung des Drehlagers mit dem daran hängenden Segment insbesondere auf der Festseite 100-F der Strangführung auf eine Anschlagposition begrenzt, in welcher die Hinterkante Strang an der Eingangsseite des Segmentes Null fluchtend auf die Hinterkante Strang des Ausgangs der Kokille 200 ausgerichtet ist.

Vorzugsweise wird die Bewegung des Segmentes Null in x-Richtung auch an seinem Ausgang begrenzt. Die dort stattfindende Bewegung der Ausgangsseite des Segmentes Null in x-Richtung aufgrund einer Pendel- und/oder Verschiebebewegung des Segmentes Null wird auf eine Anschlagposition begrenzt, in welcher die Hinterkante Strang 116-1 an der Ausgangsseite A des Segmentes Null fluchtend auf die „Hinterkante Strang“ 116-2 der Eingangsseite E des nachfolgenden Segmentes Eins ausgerichtet ist.
Zur Realisierung der Wegbegrenzung in x-Richtung und der damit verbundenen besagten Ausrichtung wird mindestens eines der Wegbegrenzungselemente 140 mit Hilfe einer Steuereinrichtung 150 aus einer Ruheposition in seine jeweilige Anschlagsposition verfahren.
Nach dem Herausziehen des Kaltstrangs aus der Strangführung mit dem frisch gegossenen Gießstrang bzw. nach dem Angießen kann die besagte Wegbegrenzung für das Segment Null an dessen Eingangsseite E und/oder an dessen Ausgangsseite A für einen nachfolgenden Gießbetriebs aufgegeben werden. Dazu verfährt das jeweilige Wegbegrenzungselement 140-1 ... -4 dann - gesteuert von einer Steuereinrichtung 150- aus seiner Anschlagsposition in eine Ruheposition. Das Segment Null ist dann in x-Richtung - vorzugsweise innerhalb von vorgegebenen vergrößerten Weggrenzen - in x-Richtung frei beweglich und es kann in dem Drehlager 120 frei um die y-Achse pendeln. Vorteilhafterweise ermöglicht die besagte Freigabe des Segmentes Null eine Selbstausrichtung des Segmentes Null in x-Richtung insbesondere während des Gießbetriebs, d. h. während das Segment Null von einem Gießstrang kontinuierlich durchlaufen wird. Aufgrund der besagten Freiheitsgrade richtet sich das Segment Null vorteilhafterweise während des Gießbetriebs automatisch immer richtig mit seiner Eingangsseite auf den Ausgang der Kokille 200 und mit seiner Ausgangsseite auf den Eingang des nachfolgenden Segmentes Eins aus. Die Ausrichtung erfolgt immer so, dass zum Führen des Gießstrangs möglichst wenige Kräfte aufgebracht werden müssen.
Der erfindungsgemäße Kerngedanke einer Wegbegrenzung der Segmente einer Strangführung in x-Richtung wurde in den zuvor beschriebenen Ausführungsbeispielen unter Bezugnahme auf die Figuren primär für das erste Segment in Gießrichtung hinter der Kokille, d. h. für das Segment Null beschrieben. Dieser Kerngedanke ist jedoch gleichermaßen auch auf jedes beliebige andere Segment in einer Strangführung anwendbar. Auch deren Verschiebung in x-Richtung ist durch Wegbegrenzungselemente an der Eingangsseite und/oder an der Ausgangsseite auf der Festseite und/oder auf der Losseite begrenzbar. Das gilt unabhängig davon, ob das Drehlager zur drehbaren Lagerung des Segmentes an dessen Eingangsseite, in dessen Schwerpunkt oder an dessen Ausgangsseite oder an einer beliebigen anderen Stelle in Bezug auf das Segment angebracht ist. Die Wegbegrenzung in x-Richtung erfolgt dann an der Eingangsseite - anders als bei dem Segment Null, bei dem die Eingangsseite auf den Ausgang der Kokille ausgerichtet wurde - auf den Ausgang des in Gießrichtung stromaufwärts vorgelagerten Segmentes.
Bezugszeichenliste

100: Strangführung
100-F: Festseite der Strangführung
100-L: Losseite der Strangführung
110: Segment
110-0: Segment Null
110-1: Segment Eins
111-1: Hinterkante Strang an der Eingangsseite eines Segmentes (Festseite)
111-2: Vorderkante Strang an der Eingangsseite eines Segmentes (Losseite)
112: Strangführungsrollen
116-1: Hinterkante Strang an der Ausgangsseite des Segmentes (Null) (Festseite)
116-3: Hinterkante Strang an der Eingangsseite des nachfolgenden Segments (Eins) (Festseite)
120: Drehlager
130: Aufnahme
140-1: oberes Wegbegrenzungselement (Festseite)
140-2: oberes Wegbegrenzungselement (Losseite)
140-3: unteres Wegbegrenzungselement (Festseite)
140-4: unteres Wegbegrenzungselement (Losseite)
150: Steuereinrichtung
160: Wegmesseinrichtung
165: Pufferelement
170: Druckmesseinrichtung
200: Kokille
200-1: Hinterkante Strang am Ausgang der Kokille (Festseite)
200-2: Vorderkante Strang am Ausgang der Kokille (Losseite)
A: Ausgangsseite
E: Eingangsseite
G: Gießrichtung
x, y, z: Koordinatenachsen

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

DE 102017221756 [0002]

Claims

Strangführung (100) zum Führen eines Gießstrangs nach seinem Austritt aus einer Kokille (200), wobei die Strangführung aufweist: eine Mehrzahl von in Gießrichtung (G) hintereinander angeordneten Segmenten (110-0, 110-1); und mindestens ein Loslager (120, 130) zum drehbaren Lagern mindestens eines der Segmente (110-0, 110-1), wobei das Loslager ausgebildet ist, das an ihm gelagerte Segment in z-Richtung festzulegen, aber in x-Richtung beweglich zu belassen; gekennzeichnet durch mindestens ein Wegbegrenzungselement (140-1) zum Begrenzen eins Verschiebeweges des an dem Loslager (120, 130) gelagerten Segmentes (110) in x-Richtung.
Strangführung (100) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass es sich bei dem Wegbegrenzungselement um ein festseitiges oberes Wegbegrenzungselement (140-1) handelt, welches ausgebildet ist zum Begrenzen des Verschiebeweges des an dem Loslager (120, 130) gelagerten Segmentes in x-Richtung auf eine Anschlagposition, in welcher die Hinterkante Strang (111-1) an der Eingangsseite des Segmentes fluchtend auf die Hinterkante Strang des stromaufwärts der Gießrichtung vorgelagerten Segmentes - oder, wenn es sich bei dem an dem Loslager (120, 130) gelagerten Segment um das Segment Null (110-0) handelt - auf die Hinterkante Strang (200-1) des stromaufwärts der Gießrichtung vorgelagerten Ausgangs der Kokille (200) ausgerichtet ist.
Strangführung (100) nach einem der vorangegangenen Ansprüche dadurch gekennzeichnet, dass es sich bei dem Wegbegrenzungselement um ein losseitiges oberes Wegbegrenzungselement (140-2) handelt, welches ausgebildet ist zum Begrenzen des Verschiebeweges des an dem Loslager (120) gelagerten Segmentes in x-Richtung auf eine Anschlagposition, in welcher die Vorderkante Strang (111-2) an der Eingangsseite des Segmentes fluchtend auf die Vorderkante Strang des stromaufwärts der Gießrichtung (G) vorgelagerten Segmentes - oder, wenn es sich bei dem an dem Loslager (120) gelagerten Segment um das Segment Null (110-0) handelt - auf die Vorderkante Strang (200-2) des stromaufwärts der Gießrichtung vorgelagerten Ausgangs der Kokille (200) ausgerichtet ist.
Strangführung (100) nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass es sich bei dem Wegbegrenzungselement um ein festseitiges unteres Wegbegrenzungselement (140-3) handelt, welches ausgebildet ist zum Begrenzen des Verschiebeweges des an dem Loslager (120) gelagerten Segmentes in x-Richtung auf eine Anschlagposition, in welcher die Hinterkante Strang (116-1) an der Ausgangsseite des Segmentes fluchtend auf die Hinterkante Strang (116-3) der Eingangsseite des in Gießrichtung (G) nachfolgenden Segmentes ausgerichtet ist.
Strangführung (100) nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das mindestens eine Wegbegrenzungselement wahlweise auf seine Anschlagsposition einstellbar ausgebildet ist zum Begrenzen des Verschiebeweges des Segmentes oder auf eine Ruheposition einstellbar ausgebildet ist zum Freigeben des Verschiebeweges des Segmentes in x-Richtung; und dass eine Steuereinrichtung (150) vorgesehen ist zum Fahren mindestens eines der Wegbegrenzungselemente (140-1, ... -3) in seine jeweilige Anschlagposition während des Verfahrens eines Kaltstrangs in der Strangführung oder während eines Angießens und zum Zurückfahren des Wegbegrenzungselementes aus seiner Anschlagposition in seine Ruheposition, in welcher die Verschiebung in x-Richtung für das Segment (110) während eines Gießbetriebs freigegeben ist.
Strangführung (100) nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Loslager ausgebildet ist mit einem Drehlager (120) und einer Aufnahme (130) für das Drehlager (120) zum drehbaren Lagern des Segmentes um die y-Achse, wobei das Drehlager (120) und die Aufnahme relativ (130) zueinander in x-Richtung verschiebbar gelagert sind.
Strangführung (100) nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass das mindestens eine Wegbegrenzungselement (140) in oder an der Aufnahme angeordnet ist.
Strangführung (100) nach Anspruch 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, dass das Drehlager (120) an der Eingangsseite des Segmentes (110-0) angeordnet ist zur pendelnden Lagerung des Segments um die y-Achse.
Strangführung (100) nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Drehachse des Drehlagers (120) in einer Ebene liegt mit der Drehachse von zumindest einer der beiden ersten Strangführungsrollen (112) des Segmentes, insbesondere des Segmentes Null (110-0).
Strangführung (100) nach einem der Ansprüche 6 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass das Segment (110) an dem Drehlager (120) drehbar gelagert ist, das Drehlager in der Aufnahme (130) in x-Richtung verschiebbar gelagert ist und die Aufnahme (130), vorzugsweise über den Tragrahmen einer Oszillatoreinrichtung für die Kokille (200), mit dem Fundament der Strangführung (100) verbunden ist; oder dass - alternativ - das Drehlager fest mit dem Fundament verbunden ist und die Aufnahme (130) mit dem daran in x-Richtung verschiebbar angeschlossenen Segment (110) an dem Drehlager (120) drehbar gelagert ist.
Strangführung (100) nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens eine Wegmesseinrichtung (160) vorgesehen ist zum Erfassen der Stellung oder des Verschiebeweges von mindestens einem der Wegbegrenzungselemente, vorzugsweise in Abhängigkeit der Zeit.
Strangführung (100) nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens eine Druckmesseinrichtung (170) vorgesehen ist zum Erfassen des Druckes mit welchem das Wegbegrenzungselement in der Anschlagsposition gegen den (Kalt-) Strang drückt, vorzugsweise in Abhängigkeit der Zeit.
Strangführung (100) nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das mindestens eine Wegbegrenzungselement (140) in Form eines Plungerzylinders ausgebildet ist.
Strangführung (100) nach einem der Ansprüche 11 oder 12, dadurch gekennzeichnet, dass das mindestens eine Wegbegrenzungselement (140) in Form von einem positionsgeregelten Hydraulikzylinder ausgebildet ist, in welchen die Wegmesseinrichtung (160) vorzugsweise integriert ist.
Strangführung (100) nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass ein Pufferelement (165), beispielsweise ein Tellerfederpakt, eine Spiralfeder oder ein Körper aus einem Elastomer, vorgesehen ist zum Puffern des Wegbegrenzungselementes, insbesondere wenn dieses auf seine Anschlagposition eingestellt ist und einer Krafteinwirkung unterliegt.
Verfahren zum Betreiben einer Strangführung (100) gemäß einem der vorangegangenen Ansprüche zum Führen eines Gießstrangs nach seinem Austritt aus einer Kokille (200), gekennzeichnet durch folgende Schritte vor dem Einfahren eines Kaltstrangs in die Strangführung oder vor einem Angießen: - Begrenzen einer Verschiebung des an dem Loslager (120, 130) gelagerten Segmentes (140), insbesondere des Segmentes Null auf eine Anschlagposition in x-Richtung.
Verfahren nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, dass in einer ersten Anschlagposition die Hinterkante Strang (111-1) an der Eingangsseite des Segmentes Null (110-0) fluchtend auf die Hinterkante Strang (200-1) des Ausgangs der Kokille (200) ausgerichtet wird.
Verfahren nach Anspruch 16 oder 17, dadurch gekennzeichnet, dass in einer zweiten Anschlagposition die Vorderkante Strang (111-2) an der Eingangsseite des Segmentes Null (110-0) fluchtend auf die Vorderkante Strang (200-2) des Ausgangs der Kokille (200) ausgerichtet wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 16 bis 18, dadurch gekennzeichnet, dass in einer dritten Anschlagposition die Hinterkante Strang (116-1) an der Ausgangsseite (A) des Segmentes fluchtend auf die Hinterkante Strang (116-3) der Eingangsseite des in Gießrichtung (G) nachfolgenden Segmentes (110-1) ausgerichtet wird.
Verfahren nach Anspruch 16 bis 19, dadurch gekennzeichnet, dass die Wegbegrenzung für das Segment, insbesondere für das Segment Null (110-0), an dessen Eingangsseite und/oder an dessen Ausgangsseite nach dem Angießen, vor oder während eines nachfolgenden Gießbetriebs, aufgegeben wird, so dass das Segment dann in x-Richtung frei beweglich ist.