DE10326903A1

DE10326903A1 - Hydraulische Schmalseitenverstellung für Brammen und Dünnbrammenstranggießanlagen

Info

Publication number: DE10326903A1
Application number: DE10326903A
Authority: DE
Inventors: Alfons Krausa; Horst Von Wyl; Heinz-Peter Schmitz; Christoph Tischner; Axel Weyer
Original assignee: SMS Demag AG
Current assignee: SMS Siemag AG
Priority date: 2003-06-14
Filing date: 2003-06-14
Publication date: 2004-12-30
Also published as: EP1486273B1; ATE392281T1; DE502004006814D1; EP1486273A1

Abstract

Eine Stranggießkokille (1) für flüssige Metalle, insbesondere für flüssigen Stahl, mit Verstellorganen für mehrere Kupferplatten (7), die den Gießhohlraum (2) umschließen, wobei die Verstellorgane aus jeweils paarweise übereinander angeordneten hydraulischen Kolben-Zylinder-Einheiten (6a; 6b) bestehen und die Kupferplatten (7) im Winkel (C) und/oder in der Gießstrangbreite (W) verstellbar sind, findet sowohl für elektromechanische Verstellantriebe (11) als auch für hydraulische Verstellantriebe bei Neuanlagen oder durch Umbau Anwendung, indem zumindest die Kokillenschmalseiten-Platten (5) jeweils an das Zylindergehäuse (6c) mit einem Gelenk (8) angeschlossen sind, die Kolbenstangen (6d) mit ihren abgewandten Enden (6e) jeweils an einem Festpunkt (9) gehalten sind und indem das Zylindergehäuse (6c) in einer Längsführung (10) für eine relative Schiebebewegung ausgebildet ist.

Description

Die Erfindung betrifft eine Stranggießkokille für flüsssige Metalle, insbesondere für flüssigen Stahl, mit Verstellorganen für mehrere Kupferplatten, die den Gießhohlraum umschließen, wobei die Verstellorgane aus paarweise übereinander angeordneten, hydraulischen Kolben-Zylinder-Einheiten bestehen und die Kupferplatten im Winkel und / oder in der Gießstrangbreite verstellbar sind.
Derartige Verstelleinrichtungen werden bei rechteckigen Gießquerschnitten (bspw. Brammen- oder Dünnbrammen-Formaten) meist getrennt für jede Schmalseiten-Kupferplatte zur Einstellung der Strangbreite und / oder der Konizität des Schrumpfens und / oder für Breitseitenverstellungen eingesetzt. Die Verstellbewegungen finden in einer Gießpause, in der Vorbereitung des Gießbetriebes oder des Wartungsbetriebes statt. Die Anordnung des Verstellantriebs befindet sich entweder unmittelbar auf der Stranggießkokille oder ist über Koppelmechanismen auf der Oszillationseinrichtung vorgesehen. Während des Gießbetriebs sind die Schmalseitenplatten zwischen den Breitseitenplatten festeingeklemmt.

Eine gattungsgemäße Stranggießkokille ist aus der EP 0 914 888 A1 bekannt. Hierbei können sowohl elektromechanische oder hydraulisch wirkende Verstellantriebe in Form von Kolben-Zylinder-Einheiten eingesetzt werden. Die vorstehend aus der EP 0 914 888 A1 bekannte Bauweise ist darauf ausgerichtet, dass das Verstellorgan als zwei unabhängig betätigbare Hydraulik-Zylinder-Einheiten mit je einem Zylinder und einem relativ zum Zylinder in einer Verstelleinrichtung verstellbaren Kolben ausgebildet ist.

Die Entwicklung solcher Verstellantriebe beginnt mit dem Einsatz von elektromechanischen Verstellantrieben, die aus einem Getriebe mit Elektromotor bestehen und eine Gewindespindel antreiben, wobei die Gewindespindel in einer sog. Pinole läuft und die Pinole in einer Führung gelagert ist. Dabei ist ein gewisses Spiel im Antriebsstrang nicht zu vermeiden. Die im Lauf der Weiterentwicklung stattgefundene Anwendung von hydraulischen Komponenten im Bereich der Kokillen-Oszillation, der Verstellung oder Klemmvorrichtung über die Breitseitenplatten, der Strangführung, wie bspw. des Stützrollengerüstes, hat jedoch auch die Anwendung von hydraulischen Komponenten im Kokillenbereich als akzeptal wenn nicht sogar vorteilhaft erscheinen lassen.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die Verstellorgane beliebig in elektromechanischer oder hydraulischer Ausführung anwenden zu können und auch Umbauten von bereits bestehenden elektromechanischen Verstellorganen in hydraulische Verstellorgane durchführen zu können.

Die gestellte Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, dass zumindest die Kokillenschmalseiten-Platten jeweils an das Zylindergehäuse mit einem Gelenk angeschlossen sind, die Kolbenstangen mit ihren abgewandten Enden jeweils an einem Festpunkt gehalten sind und dass das Zylindergehäuse in einer Längsführung für eine relative Schiebebewegung ausgebildet ist. Dadurch können über die Kolbenstange außerhalb des Strahlungsbereiches weitere Anschlüsse geschaffen werden. Die Kolbenstange ist zudem geschützt untergebracht und wird vom Hydraulikmedium kühlend umflossen, so dass ein besserer Schutz und eine Führung gegeben sind. Für Ausführungen einer Schmalseitenplatten-Klemmung zwischen den Breitseitenplatten bietet sich ohne hin eine günstigere einheitliche hydraulische Ausführung an.

Die Voraussetzungen für einen Umbau einer bisherigen elektromechanischen Schmalseiten-Platten-Verstellung werden noch dadurch begünstigt, dass als Längsführung des Zylindergehäuses die Führung einer Pinole dient, die Bestandteil eines zu ersetzenden elektromechanischen Verstellantriebs für die Kupferplatten ist.

Eine Ausgestaltung besteht darin, dass im Festpunkt der Kolbenstange ein Positionsgeber und / oder ein Anschluss für die Zuführung von hydraulischem Druckmittel vorgesehen ist. Der Vorteil ist die Lage des Festpunktes außerhalb der durch Wärmestrahlung belasteten Zone und damit eine bessere Messwert-Ermittlung und eine unbeeinträchtigte Zuführung des Hydrauliköls.

In Weiterbildung der Erfindung wird vorgeschlagen, dass eine Regeleinrichtung vorgesehen ist mit einer Ventilanordnung unmittelbar im Bereich des Zylindergehäuses oder außerhalb einer nachfolgenden Kühlkammer oder auf ruhenden Bauteilen der Stranggießvorrichtung. Dadurch kann die gesamte Regeleinrichtung ausreichend entfernt von der heißen Zone liegen, falls eine besondere Kühlung erspart werden soll.

Bei entsprechender Kühlung durch das hydraulische Druckmittel ist auch nicht ganz schwierig, dass die Positionsgeber von der Seite des Kolbens in der Kolben-Zylinder-Einheit her eingebracht werden.

Eine weitere Verbesserung besteht darin, dass die Positionsgeber von außerhalb des Zylindergehäuses der Kolben-Zylinder-Einheiten her angeschlossen sind. Dadurch wird wieder die heiße Zone umgangen und alle Stetigventile und Positionsgeber können ungefährdet angeordnet sein.

In der Zeichnung sind Ausführungsbeispiele der Erfindung gezeigt, die nachstehend näher erläutert werden.
Es zeigen:
1 einen Längsschnitt durch eine Grundausführung eines Anstellantriebs für eine Schmalseitenplatte der Stranggießkokille,
2 denselben Längsschnitt für zwei Positionen des Anstellantriebs nach Umbau eines elektromechanischen Anstellantriebs in einen hydraulischen Anstellantrieb,
3–5 jeweils Längsschnitte von verschiedenen Stellungen der Schmalseitenplatte mit zugehöriger Anstellantriebs-Position und
6 ein Blockschaltbild der Steuerung oder Regelung für die zwei übereinanderliegenden hydraulischen Anstellantriebe der einen Schmalseitenplatte.
Eine Stranggießkokille 1 (1) weist einen (rechteckigen) Gießhohlraum 2 auf, der aus Breitseitenplatten 3 und 4 und jeweils an den Enden angeordneten Schmalseitenplatten 5 gebildet ist. Für jede Schmalseitenplatte 5 sind paarweise übereinander angeordnete Kolben-Zylinder-Einheiten 6a, 6b (vgl. auch 6) vorgesehen, um die Schmalseitenplatten 5 in Gießrichtung um den Winkel C des Schrumpfens oder der Gießstrangbreite W einzustellen. Die Breitseitenplatten 3, 4 und die Schmalseitenplatten 5 bestehen jeweils aus Kupferplatten 7.
Zumindest die Schmalseitenplatten 5 sind mittels eines Gelenks 8 mit dem Zylindergehäuse 6c gelenkig verbunden, während dem die Kolbenstangen 6d mit ihren abgewandten Ende 6e jeweils an einem Festpunkt 9 gehalten sind. Das Zylindergehäuse 6c kann in einer Längsführung 10 (2 und 3–5) eine Schiebebewegung relativ zur Kolbenstange 6d mit dem Kolben 6f ausführen (1). die Kolbenstange 6d kann auch durchgehend ausgeführt sein, um die Kolben-Zylinder-Einheiten 6a, 6b als Gleichgangzylinder zu betätigen, wobei sich wiederum das Zylindergehäuse 6a in der Längsführung 10 bewegt.
In 2 ist ein spezielles Ausführungsbeispiel gezeigt, das ursprünglich einen elektromechanischen Verstellantrieb 11 bildete. Hierbei ist als Längsführung 10 für das Zylindergehäuse 6c die Führung 12 einer Pinole (Spindelführung des elektromechanischen Verstellantriebs 11) genutzt, die also Bestandteil eines zu ersetzenden elektromechanischen Verstellantriebs 11 für die Kupferplatte 7 war.
Die vorhandenen Führungen 12 nehmen den ausgetauschten Verstellantrieb auf, wobei die Zylindergehäuse 6c in den Außenabmessungen konstruiert und gefertigt werden. Diese Lagerung des Zylindergehäuses 6c in der vorhandenen Längsführung 10 ermöglicht den erforderlichen Bewegungsfreiraum des Zylindergehäuses 6c. Die Kolbenstange 6d wird an der vorhandenen feststehenden Konstruktion der Stranggießvorrichtung befestigt und stellt den Festpunkt 9 dar. Die Zugkräfte in Gießrichtung, bedingt durch die Strangbewegung, werden in der Längsführung 10 (wie für einen vorausgegangenen elektromechanischen Verstellmechanismus) abgefangen. Es sind also keine weiteren Konstruktionsbauteile für das Abstützen von Querkräften erforderlich.
Weiterhin sind im Festpunkt 9 der Kolbenstange 6d ein Positionsgeber 13 ( 5 und 6) und / oder ein Anschluss für die Zuführung von hydraulischem Druckmittel 14. vorgesehen.
In den 3 bis 5 sind die einzelnen Stellungen des Verstellantriebs sichtbar gemacht. Gemäß 3 ist das Zylindergehäuse 6c eingefahren, d.h. die Schmalseiten platte 5 ist auf eine große Breite des Gießstrangs eingestellt. Gemäß 4 ist das Zylindergehäuse 6c ausgefahren, wodurch die Schmalseitenplatte 5 auf eine kleine Breite des Gießstrangs eingestellt ist. In 5 ist gezeigt, dass ein Positionsgeber 13 am Festpunkt 9 angeordnet sein kann und dass die Zuführung von hydraulischem Druckmittel 14 ebenfalls im Festpunkt 9 erfolgen kann.
Gemäß 6 ist eine Regeleinrichtung 15 mit einer Ventilanordnung 16 außerhalb des Bereiches des Zylindergehäuses 6c angeordnet. Die Ventilanordnung 16 kann auch außerhalb einer auf die Stranggießkokille 1 folgende Kühlkammer oder auf ruhenden Bauteilen außerhalb der Kokillen-Oszillationseinrichtung angebracht werden. In den 3 bis 5 sind die Positionsgeber 13 vom Festpunkt 9 her angeschlossen. Die Anordnung kann aber auch von der Seite des Kolbens 6f her in der Kolben-Zylinder-Einheit 6a, 6b eingebracht sein. Eine Anordnung des Positionsgebers 13 von außerhalb des Zylindergehäuses 6c der Kolben-Zylinder-Einheiten 6a, 6b zeigen die 3 bis 5.
Eine Überwachung der Druckwerte über Drucksensoren kann unmittelbar am Zylindergehäuse 6c oder hinter einem Stetigventil 17 oder 18 stattfinden.
Die Klemmung der Schmalseitenplatten 5 (erforderlich im Gießbetrieb) erfolgt über die Anpassung der Breitseitenplatten 3, 4 mittels den üblichen Federn und / oder Hydraulikzylindern. Die Klemmkräfte werden derart festgelegt, dass im Störfall die Schmalseitenplatten 5 keine Lageveränderung ausführen können. Die Kolben-Zylinder-Einheiten 6a, 6b für die Schmalseitenplatten 5 können im Ruhezustand und / oder im Störfall, falls keine Bewegung der Schmalseitenplatte(n) durchgeführt werden sollen, mittels der Stetigventile 17 und 18 druckfrei geschaltet werden.

1: Stranggießkokille
2: Gießhohlraum
3: Breitseitenplatte
4: Breitseitenplatte
5: Schmalseitenplatte
6a: Kolben-Zylinder-Einheit
6b: Kolben-Zylinder-Einheit
6c: Zylindergehäuse
6d: Kolbenstange
6e: abgewandtes Ende
6f: Kolben
7: Kupferplatten
8: Gelenk
9: Festpunkt
10: Längsführung
11: Verstellantrieb
12: Führung
13: Positionsgeber
14: hydraulisches Druckmittel
15: Regeleinrichtung
16: Ventilanordnung
17: Stetigventil
18: Stetigventil

Claims

Stranggießkokille (1) für flüssige Metalle, insbesondere für flüssigen Stahl, mit Verstellorganen für mehrere Kupferplatten (7), die den Gießhohlraum (2) umschließen, wobei die Verstellorgane aus paarweise übereinander angeordneten, hydraulischen Kolben-Zylinder-Einheiten (6a;6b) bestehen und die Kupferplatten (7) im Winkel (C) und / oder in der Gießstrangbreite (W) verstellbar sind, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest die Kokillenschmalseiten-Platten (5) jeweils an das Zylindergehäuse (6c) mit einem Gelenk (8) angeschlossen sind, die Kolbenstangen (6d) mit ihren abgewandten Enden (6e) jeweils an einem Festpunkt (9) gehalten sind und dass das Zylindergehäuse (6c) in einer Längsführung (10) für eine relative Schiebebewegung ausgebildet ist.
Stranggießkokille nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass als Längsführung (10) des Zylindergehäuses (6c) die Führung (12) einer Pinole dient, die Bestandteil eines zu ersetzenden elektromechanischen Verstellantriebs (11) für die Kupferplatten (7) ist.
Stranggießkokille nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass im Festpunkt (9) der Kolbenstange (6d) ein Positionsgeber (13) und /oder ein Anschluss für die Zuführung von hydraulischem Druckmittel (14) vorgesehen ist.
Stranggießkokille nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass eine Regeleinrichtung (15) vorgesehen ist mit einer Ventilanordnung (16) unmittelbar im Bereich des Zylindergehäuses (6c) oder außerhalb einer nachfolgenden Kühlkammer oder auf ruhenden Bauteilen der Stranggießvorrichtung.
Stranggießkokille nach einem der Ansprüche 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Positionsgeber (13) von der Seite des Kolbens (6f) in der Kolben-Zylinder-Einheit (6a; 6b) her eingebracht sind.
Stranggießkokille nach einem der Ansprüche 3 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Positionsgeber (13) von außerhalb des Zylindergehäuses (6c) der Kolben-Zylinder-Einheiten (6a; 6b) her angeschlossen sind.