DE10244596A1 - Vorrichtung zum Stranggießen von Metallen, insbesondere von Stahlwerkstoffen, zu Langprodukten in einer Mehrstrang-Gießanlage - Google Patents

Vorrichtung zum Stranggießen von Metallen, insbesondere von Stahlwerkstoffen, zu Langprodukten in einer Mehrstrang-Gießanlage Download PDF

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Abstract

Eine Vorrichtung zum Stranggießen von Metallen, insbesondere von Stahlwerkstoffen, zu Langprodukten in einer Mehrstrang-Gießanlage, mit mehreren Stranggießkokillen, die in einem Schwingrahmen (2) mittels Blattfedern (4) oszillierend angetrieben werden, wobei sich die Blattfedern (4) quer zur Gießrichtung (1) erstrecken und zur Führung und Gewichtskompensation dienen, kann auf kleinstmögliche Strangabstände "A" gebracht werden, indem auf einem länglichen Fundamentrahmen (5) in Stranglaufrichtung (1) zwei hintereinander angeordnete, in Form von kompakten Flachkästen (6) ausgebildete Gehäuse (6a) befestigt sind, in denen obere und untere Blattfeder-Paare (4a, 4b) quer zur Gießader (3) verlaufen, und indem an den Blattfeder-Paaren (4a, 4b) die Oszillationsantriebe (11) angreifen, wobei ein vorderer Oszillationsantrieb (11a) zum hinteren Oszillationsantrieb (11b) synchronisiert arbeitet.

Description

  • Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Stranggießen von Metallen, insbesondere von Stahlwerkstoffen, zu Langprodukten in einer Mehrstrang-Gießanlage, mit mehreren Stranggießkokillen, die jeweils getrennt in einem in Gießrichtung oszillierend antreibbaren Schwingrahmen gelagert sind, der mittels beidseitig zur Gießader angeordneten Blattfeder-Paaren, die sich quer zur Gießrichtung erstrecken, zur Führung und Gewichtskompensation auf einem Fundamentrahmen gelagert ist.
  • Aus der EP 0 468 607 B2 ist eine flüssigkeitsgekühlte Kokille zum Stranggießen von Metallen bekannt, mit der Knüppel-, Bloom- und Rundstränge mittels einer Rohrkokille gegossen werden. Dazu wird die Masse der Kokille für die einzelnen Strangformate in Betracht gezogen und festgestellt, dass für Brammenformate das Gewicht der Kokille bei ca. 30 t liege und das Gewicht einer Kokille für Rund- und Rechteckstränge bei 1,3 bis 2,5 t. Der Vorschlag beschäftigt sich dann mit der Reduzierung der Kokillen-Gewichte, um höhere Schwingungszahlen bei geringstmöglichem Kraftbedarf zu erreichen.
  • Demgegenüber bezieht sich die vorliegende Erfindung auf sog. Mehrstrang-Gießanlagen, bei der mehrere Gießstränge nebeneinander gleichzeitig erzeugt werden. Bei solchen Mehrstrang-Gießanlagen ist man bestrebt, einen möglichst kleinen Strangabstand von Gießader zu Gießader, d.h. von Kokillenmitte zu Kokillenmitte zu erzielen. Bei neu zu bauenden Stranggießanlagen werden dadurch die Kosten reduziert und bei Umbauten bestehender Anlagen können nachträglich noch Änderungen durchgeführt werden. So kann bspw. nachträglich noch eine Rührspule, die den flüssigen Kern des Gießstrangs beeinflusst, eingebaut werden.
    •
  • Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, auch bei sog. Resonanzkokillen, die eingangs bezeichnet sind und deren wesentliches Merkmal Blattfeder-Pakete sind, konstruktiv geringstmögliche Strangabstände zwischen den Gießadern zu erzielen.
  • Die gestellte Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, dass bei der eingangs bezeichneten Vorrichtung auf einem länglichen Fundamentrahmen in Stranglaufrichtung zwei hintereinander angeordnete, in Form von kompakten Flachkästen ausgebildete Gehäuse befestigt sind, in denen obere und untere Blattfeder-Paare quer zur Gießader verlaufen und dass an den Blattfeder-Paaren Oszillationsantriebe angreifen, wobei ein vorderer Oszillationsantrieb zum hinteren Oszillationsantrieb synchronisiert arbeitet. Der Vorteil ist bei einer solchen Quer-Anordnung durch Kreuzen des Gießstrangs gegenüber der bisherigen Längs-Anordnung eine erhebliche Platz- und Raumersparnis, so dass der Abstand von Strangader zu Strangader so klein wie möglich gehalten werden kann. Die Hintereinander-Anordnung der Flachkästen mit den Oszillationsantrieben in Gießrichtung bei einem kreuzenden Querverlauf der Blattfedern, quer zur Strangachse bzw. Strangader, ermöglicht dabei, einen ausreichend großen Raum für die einzubauende Stranggießkokille zwischen den beiden Flachkästen zu schaffen. Gleichzeitig wird auch genügend Freiraum für den Einbau des sog. Null-Stützrollen-Segmentes gewonnen. Nahezu der gesamte Strangabstand „A" kann ausgenutzt werden.
  • Nach weiteren Merkmalen wird vorgeschlagen, dass der vordere Oszillationsantrieb zu dem hinteren Oszillationsantrieb für einen Bogenverlauf des Gießstrangs mit unterschiedlichen Hüben eingestellt ist. Der hintere Oszillationsantrieb ist dabei auf einen höheren Hub gegenüber dem vorderen Oszillationsantrieb einzustellen.
  • Ein anderer Vorteil besteht darin, dass die Oszillationsantriebe aus hydraulischen Antriebseinheiten bestehen. Die Oszillationsantriebe können in geschützten Räumen unterhalb des Fundamentrahmens angeordnet werden.
  • Weitere Merkmale sind, dass der Flachkasten aus zwei in Stranglaufrichtung hintereinanderliegenden Rechteckrahmen für jeweils zwei Blattfeder-Paare mit in der Höhe beabstandeten Blattfedern besteht und dass zwischen den Rechteckrahmen ein Kokillenauflage-Rahmen schwingbar angeordnet ist. Dadurch bilden die beiden Rechteckrahmen für den Kokillenauflage-Rahmen gleichzeitig eine Führung.
  • Der besondere Schutz für die Antriebe wird dadurch erzielt, dass die Oszillations-Antriebseinheiten jeweils in der Mitten-Ebene der Strangader unterhalb den beiden Rechteckrahmen und zwischen Längsholmen des Fundamentrahmens angeordnet sind. Neben der geschützten Lage sind dadurch die Befestigungsstellen vorteilhaft.
  • Andere Merkmale ergeben sich dadurch, dass im Fundamentrahmen zwischen den Längsholmen Einhänge-Elemente für die Aufhängung eines Stützrollen-Segmentes gelagert sind. Dadurch wird der Einbau vor der Montage der Stranggießkokille begünstigt.
  • In einer Weiterbildung ist vorgesehen, dass die Einhänge-Elemente aus an einem auf den Längsholmen drehgelagerten, zweiarmigen Hebeln mit an einem Hebelende ausgebildeter Einhänge-Mulde und am anderen Hebelende angeschlossenen Justiermitteln bestehen.
  • Die Gestaltung der Vorrichtung ist ferner dadurch weiterentwickelt, dass eine Wasserspannplatte zur Versorgung der Stranggießkokille mit Kühlmedium auf dem hinteren Flachkasten angeordnet ist und dass die Kühlmedium-Zuführung und die Kühlmedium-Abführung nach hinten vom Gießstrang weg verlaufen.
    •
  • In der Zeichnung sind Ausführungsbeispiele der Erfindung dargestellt, die nachfolgend näher erläutert werden.
  • Es zeigen:
  • 1 eine perspektivische Darstellung der Vorrichtung in Gesamtansicht, 2 die perspektivische Darstellung gemäß 1 ohne Schutzabdeckungen,
  • 3 eine Seitenansicht in der Ebene, ohne den ersten Gießstrang,
  • 4 eine Draufsicht auf die Vorrichtung,
  • 5 eine Vorderansicht gegen die Vorrichtung bei abgenommener Schutzabdeckung und
  • 6 eine Ansicht von unten gegen die Vorrichtung.
  • In einer Mehrstrang-Gießanlage ( 1) mit mehreren in Gießrichtung 1 parallel verlaufenden Gießsträngen 3 für die Gießadern durch jeweils eine Stranggießkokille (nicht gezeichnet) und Stützrollengerüste in Segmentform ( nicht gezeichnet) gebildet sind, sind für Langprodukte, wie z.B. Knüppel, Bloom (Vorblock-), Rund- oder Profil-Querschnitte, die Stranggießkokillen einzeln nebeneinander angeordnet. Jede der Stranggießkokillen ist getrennt in einem in Gießrichtung 1 oszillierend antreibbaren Schwingrahmen 2 gelagert. Ein Schwingrahmen 2 ist mittels Blattfedern 4 ( 2) mit der Stranggießkokille oder dem Kokillentisch verbunden. Die Schwingbewegungen erfolgen in Gießrichtung 1 als sinusförmige Bewegung. In den meisten Fällen wird dabei eine größere Geschwindigkeit während der Abwärtsbewegung der Stranggießkokille als die Geschwindigkeit des Gießstrangs 3 ist, eingehalten. Die Oszillationsfrequenz und die Schwingungshöhe sind aufeinander abgestimmt. Die Blattfeder-Paare 4a und 4b erstrecken sich quer zur Gießrichtung 1, den Gießstrang 3 kreuzend, und dienen zur Führung und zur Gewichtskompensation auf einem Fundamentrahmen 5.
  • Um mehrere der Gießadern oder Gießstränge 3 nebeneinander so eng wie möglich unterbringen zu können, d.h. um klein zu haltende Abstände „A" zu erreichen ( 1), ist jeder Fundamentrahmen 5 in Stranglaufrichtung 1 als längliches Rechteck ausgeführt. Der Fundamentrahmen 5 ist jeweils aus Längsholmen 5a und 5b gebildet.
  • Am hinteren Ende und am vorderen Ende des Fundamentrahmens 5 befindet sich jeweils ein kompakter Flachkasten 6, der in seiner Längserstreckung quer zur Gießader 3 verläuft und den Zwischenraum der beiden Längsholme 5a und 5b überbrückt. Jeder Flachkasten 6 besteht aus einem geschlossenen Gehäuse 6a, wobei ein hinterer Flachkasten 6b und ein vorderer Flachkasten 6c mit dem erforderlichen Abstand zum Einbau einer Stranggießkokille gebildet ist.
  • Jeder Flachkasten 6 bildet das Gehäuse 6a zusammen mit beidseitigen Schutzabdeckungen 7. Im Innern des Gehäuses 6a sind am Grundrahmen 8, von denen jeweils zwei parallel und beabstandet sind, die noch näher zu beschreibenden Blattfedern 4. als obere und untere Blattfeder-Paare 4a und 4b quer zur Stranglaufrichtung 1, Gelenke bildend, befestigt. Zwischen den Grundrahmen 8 ist eine Wasserspannplatte 9 zur Kühlung der Stranggießkokille mit von unten gestalteter Kühlmedium-Zuführung 10 vorgesehen.
  • Die Ausbildung jedes Flachkastens 6 ist bei geöffneten Gehäusen 6a, d.h. bei entfernter Schutzabdeckung 7 in 2 dargestellt. Jedem Flachkasten 6, d.h. immer zwei Paaren von oberen Blattfederpaaren 4a und unteren Blattfederpaaren 4b ist ein Oszillationsantrieb 11 zugeordnet, der über eine Verbindungsbrücke 12 befestigt ist. Der sich daraus ergebende vordere Oszillationsantrieb 11a und der hintere Oszillationsantrieb 11b sind synchronisiert und bewirken dadurch bei ungleichen Hüben aber gleicher Frequenz einen Bogenverlauf 13. Die Oszillations-Antriebe 11a und 11b sind z.B. als hydraulische Oszillations-Antriebseinheiten 14 ausgeführt und daher über Hydraulikleitungen 15 gespeist.
  • Wie weiterhin aus 2 ersichtlich ist, wird ein Flachkasten 6 aus zwei in Stranglaufrichtung 1 (1) hintereinander liegende, parallel verlaufende Rechteck-Rahmen 16 für jeweils ein Blattfeder-Paar 4a, 4b mit in der Höhe beabstandete Blattfedern 4 gebildet und zwischen den Rechteck-Rahmen 16 ist jeweils ein Kokillen-Auflagerahmen 17 schwingbar angeordnet. Jeder der Kokillen-Auflagerahmen 17 trägt zwei in den Enden angeordnete Kokillen-Stützflächen 18.
  • Die Oszillations-Antriebseinheiten 14 befinden sich in der Mitten-Ebene 19 (1) der Strangadern 3 unterhalb den beiden Rechteck-Rahmen 16 und zwischen den Längsholmen 5a, 5b des Fundamentrahmens 5.
  • Gemäß den 1 und 2 sind im Fundamentrahmen 5 zwischen den Längsholmen 5a, 5b Einhänge-Elemente 20 für die Aufhängung eines ( weiter nicht gezeigten ) Stützrollen-Segmentes gelagert, das die Gießadern 3 im Verlauf hinter der Stranggießkokille umschließt. Die Einhänge-Elemente 20 bestehen aus einem auf den Längsholmen 5a, 5b drehgelagerten, zweiarmigen Hebeln 21 mit einer an einem Hebelende 21a (3) ausgebildeten Einhänge-Mulde 22 und an dem anderen Hebelende 21b angeschlossenen Justiermitteln 23, um die genaue Lage des eingehängten Stützrollen-Segmentes festzulegen.
  • Gemäß 3 in Verbindung mit 4, weist der hintere Flachkasten 6b die Wasserspannplatte 9 zur Versorgung der Stranggießkokille mit Kühlmedium auf. Außerdem ist ersichtlich, dass von dieser hinteren Seite der Vorrichtung die Kühlmedium-Zuführung 10 und eine Kühlmedium-Abführung 24 nach hinten vom heißen Gießstrang 3 abgewandt verläuft.
  • In der Draufsicht der 4 sind die beidseitig angeordnete Kühlmedium-Zuführung 10 und die Kühlmedium-Abführung 24 sichtbar, ferner die Hydraulikleitungen 15 für den Oszillationsantrieb 11. Jeder der kompakten Flachkästen 6 enthält zwei Grundrahmen 8. Zwischen diesen liegt jeweils der Schwingrahmen 2. Außerdem sind die vier Kokillen-Stützflächen 18 sichtbar. Ebenso sind die Justiermittel 23 für die zweiarmigen Hebel 21 mit den Einhängemulden 22 zu sehen.
  • In der Vorderansicht der 5 ist bei entfernten Schutzabdeckungen 7 der Blick auf einen Grundrahmen 8, der ein oberes Blattfeder-Paar 4a und ein unteres Blattfeder-Paar 4b aufnimmt, und auf die Verbindungsbrücke 12 freigegeben. Außerdem ist der Blick senkrecht auf den Oszillationsantrieb 11 gerichtet, dessen Hydraulikleitungen 15 zu sehen sind. Der Rechteckrahmen 16 wird um ein bestimmtes Maß von dem Kokillen-Auflagerahmen 17 mit den Kokillen-Stützflächen 18 überragt. Die Kühlmedium-Zuführung 10 und die Kühlmedium-Abführung 24 sind auf der hinteren Seite der Vorrichtung angeordnet.
  • In der Ansicht von unten, 6, sind die hydraulischen Oszillations-Antriebseinheiten 14 von unten her sichtbar. Außerdem fällt der Blick auf die Hydraulikleitungen 15, die sich auf beiden Seiten des Fundamentrahmens 5 mit den Längsholmen 5a und 5b befinden. Ebenso sind die Justiermittel 23 ( mit den hier nicht sichtbaren Einhängemulden 22) für ein Stützrollen-Segment von unten sichtbar.
    • 1
    Gießrichtung, Stranglaufrichtung
    2
    Schwingrahmen
    3
    Gießader, Gießstrang
    4
    Blattfedern
    4a
    oberes Blattfeder-Paar
    4b
    unteres Blattfeder-Paar
    5
    Fundamentrahmen
    5a
    Längsholm
    5b
    Längsholm
    6
    kompakter Flachkasten
    6a
    Gehäuse
    6b
    hinterer Flachkasten
    6c
    vorderer Flachkasten
    7
    Schutzabdeckung
    8
    Grundrahmen
    9
    Wasserspannplatte
    10
    Kühlmedium-Zuführung
    11
    Oszillationsantrieb
    11a
    vorderer Oszillationsantrieb
    11b
    hinterer Oszillationsantrieb
    12
    Verbindungsbrücke
    13
    Bogenverlauf des Gießstrangs
    14
    hydraulische Oszillations-Antriebseinheit
    15
    Hydraulikleitungen
    16
    Rechteckrahmen
    17
    Kokillen-Auflagerahmen
    18
    Kokillen-Stützfläche
    19
    Mitten-Ebene der Gießader
    20
    Einhänge-Element
    21
    zweiarmiger Hebel
    21a
    Hebelende
    21b
    Hebelende
    22
    Einhänge-Mulde
    23
    Justiermittel
    24
    Kühlmedium-Abführung

Claims (8)

  1. Vorrichtung zum Stranggießen von Metallen, insbesondere von Stahlwerkstoffen, zu Langprodukten in einer Mehrstrang-Gießanlage, mit mehreren Stranggießkokillen, die jeweils getrennt in einem in Gießrichtung (1) oszillierend antreibbaren Schwingrahmen (2) gelagert sind, der mittels beidseitig zur Gießader (3) angeordneten Blattfeder-Paaren (4), die sich quer zur Gießrichtung (1) erstrecken, zur Führung und Gewichtskompensation auf einem Fundamentrahmen gelagert ist, dadurch gekennzeichnet, dass auf einem länglichen Fundamentrahmen (5) in Stranglaufrichtung (1) zwei hintereinander angeordnete, in Form von kompakten Flachkästen (6) ausgebildete Gehäuse (6a) befestigt sind, in denen obere und untere Blattfeder-Paare (4a; 4b) quer zur Gießader (3) verlaufen und dass an den Blattfeder-Paaren (4a; 4b) Oszillationsantriebe (11) angreifen, wobei ein vorderer Oszillationsantrieb (11a) zum hinteren Oszillationsantrieb (11b) synchronisiert arbeitet.
  2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der vordere Oszillationsantrieb (11a) zu dem hinteren Oszillationsantrieb (11b) für einen Bogenverlauf (13) des Gießstrangs (3) mit unterschiedlichen Hüben eingestellt ist.
  3. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Oszillationsantriebe (11a; 11b) aus hydraulischen Antriebseinheiten (14) bestehen.
  4. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Flachkasten (6) aus zwei in Stranglaufrichtung (1) hintereinanderliegenden Rechteckrahmen (16) für jeweils zwei Blattfeder-Paare (4a; 4b) mit in der Höhe beabstandeten Blattfedern (4) besteht und dass zwischen den Rechteckrahmen (16) ein Kokillenauflage-Rahmen (17) schwingbar angeordnet ist.
  5. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Oszillations-Antriebseinheiten (14) jeweils in der Mitten-Ebene (19) der Strangader (3) unterhalb den beiden Rechteckrahmen (16) und zwischen Längsholmen (5a; 5b) des Fundamentrahmens (5) angeordnet sind.
  6. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass im Fundamentrahmen (5) zwischen den Längsholmen (5a; 5b) Einhänge-Elemente (20) für die Aufhängung eines Stützrollen-Segmentes gelagert sind.
  7. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Einhänge-Elemente (20) aus an einem auf den Längsholmen (5a; 5b) drehgelagerten, zweiarmigen Hebeln (21) mit an einem Hebelende (21a) ausgebildeter Einhänge-Mulde (22) und am anderen Hebelende (21b) angeschlossenen Justiermitteln (23) bestehen.
  8. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass eine Wasserspannplatte (9) zur Versorgung der Stranggießkokille mit Kühlmedium auf dem hinteren Flachkasten (6b) angeordnet ist und dass die Kühlmedium-Zuführung (10) und die Kühlmedium-Abführung (24) nach hinten vom Gießstrang (3) weg verlaufen.
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