DE1583597B2 - Kreisbogenförmiges Stützwalzengerüst zur Strangführung in Bogen-StranggieBanlagen von Metallen, insbesondere von Stahl - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein kreisbogenförmiges Stützwalzengerüst zur Strangführung in Bogen-Stranggießanlagen von Metallen, insbesondere von Stahl, bei dem die Stützwalzen auf der krümmungsäußeren Strangseite ortsfest auf einem zum Krümmungsmittelpunkt des Stützwalzengerüstes konzentrischen Kreisbogen angeordnet sind, wogegen die Stützwalzen auf der krümmungsinneren Strangseite gruppenweise in zur Umstellung des Stützwalzengerüstes auf verschiedene Strangstärken etwa radial zum Krümmungsmittclpunkt verstellbaren Gerüstsegmenten gelagert sind.

Unter Bogen-Stranggießanlagcn werden dabei solche Stranggicßanlagen verstanden, in denen der in der Vertikalen gegossene Gießstrang nach dem Austreten aus der Durchlaufkokille in einem gekrümmten, kreisbogenförmigen Stützwalzengerüst in die Horizontale umgelenkt wird. Dabei kann der Gießstrang in einer Durchlaufkokille, mit vertikalem, geradem Gießraum gegossen und sofort nach dem Austreten aus der Kokille oder vorzugsweise nach Durchlaufen einer anschließenden, kurzen, geraden, vertikalen Strecke seitlich abgebogenen oder in einer Durchlaufkokille mit kreisbogenförmig entsprechend dem anschließenden Stützwalzengerüst gekrümmten Gießraum gegossen werden.

Bei den bekannten Bogen-Stranggießanlagen mit kreisbogenförmig gekrümmten Stützwalzengerüst werden bei der Umstellung des Stützwalzengerüstes auf eine andere Strangstärke die beweglich gelagerten Stützwalzen auf eine kreisbogenförmige Strangführungsbahn ausgerichtet, die mit möglichst großer Genauigkeit der theoretischen Krümmung der zugeordneten Seite des jeweils zu gießenden Strangs entspricht.

Zu diesem Zweck werden sogar meistens besondere Schablonen mit der Stärke und der Krümmung des jeweils neu zu gießenden Strangs verwendet und vorübergehend zwischen die krümmungsäußeren und die krümmungsinneren Stützwalzen eingeführt. Diese sehr genaue Einstellung erfordert einerseits einen sehr großen Konstruktions- und Ausrüstungsaufwand und ist andererseits mit langwierigen Arbeiten und entsprechend langen, unwirtschaftlichen Zeitverlusten bzw. Stillstandzeiten der Stranggießanlage verbunden.

Aus der GB-PS 9 84 734 ist ein Stützwalzengerüst für Bogen-Stranggießanlagen bekannt, bei dem die sowohl auf der krümmungsäußeren als auch auf der krümmungsinneren Seite des Gießstrangs angeordneten Stützwalzen in je für sich verstellbaren Gerüstsegmenten unverstellbar gelagert sind. In diesem Fall erfordert die Notwendigkeit einer gleichzeitigen, gleich großen, jedoch entgegengesetzt gerichteten Verstellung der krümmungsinneren und krümmungsäußeren Gerüstsegmente mit den darauf gelagerten Stützwalzen eine entsprechend komplizierte, aufwendige und störungsanfällige Konstruktion. Da man dabei bestrebt ist, die Lage der Stützwalzen möglichst genau der theoretischen Krümmung der beiden Seiten des jeweils neu zu gießenden Strangs anzupassen, ist es sehr oft erforderlieh, bei der Umstellung des Gerüstes auf eine andere Strangstärke die Gerüstsegmente, trotz der radialen Verstellbarkeit derselben, auszuwechseln und durch andere Gerüstsegmente zu ersetzen, in welchen die Lage der Stützwalzen der neuen Krümmung der zugeordneten Gießstrangseite entspricht.

Bei einem anderen bekannten Stützwalzengerüst in Bogen-Stranggießanlagen werden die radial zu dem Krümmungsmittelpunkt des Stützwalzengerüstes bewegbaren, krümmungsinneren Stützwalzen für die Einstellung auf verschiedene Strangstärken einzeln verstellt, wie etwa aus der GB-PS 9 84 734 für den Strangrichtabschnitt einer solchen Führung hervorgeht.

Es sind auch Stützwalzengerüste in Bogen-Stranggießanlagen bekannt, bei denen alle bewegbaren Stützwalzen derart untereinander und mit einer gemeinsamen Verstellvorrichtung verbunden sind, daß sie gleichzeitig und gleichsinnig zur Anpassung der Strangführung an verschiedene Strangstärken verstellt werden. Bei dieser Anordnung sind jedoch die verstellbaren Stützwalzen immer noch einzeln im Stützwalzengerüst bewegbar gelagert. Dies erfordert einen verhältnismäßig großen konstruktiven Aufwand für Lagerung und Führung der einzelnen Walzen. Außerdem muß auch

die Einrichtung, welche die bewegbaren Stützwalzen untereinander und mit der gemeinsamen Verstellvorrichtung verbindet, in Anbetracht des verhältnismäßig großen Eigengewichts dieser Walzen und der starken Beanspruchung derselben besonders widerstandsfähig und standfest ausgebildet werden. Es ergeben sich infolgedessen schwere, komplizierte und störungsanfällige Einrichtungen, die den Aufwand für das Stützwalzengerüst zusätzlich vergrößern und trotz der erzielbaren Zeitersparnis keinen störungsfreien Betrieb der Stranggießanlage gewährleisten.

Aus der FR-PS 14 43 678 ist ein Stützwalzengerüst für Bogen-Stranggießanlagen bekannt, bei dem die auf der krümmungsäußeren und auf der krümmungsinneren Strangseite angeordneten Gerüstsegmente durch Gelenke zu je einer Segmentkette untereinander verbunden sind. Die beiden, auf entgegengesetzten Strangseiten liegenden Segmentketten sind untereinander durch Distanzstücke verbunden, die bei der Umstellung des Gerüstes auf eine andere Strangseite mit entsprechenden Zeitverlusten bzw. Stillstandzeiten ausgewechselt werden müssen.

Die FR-PS 14 51 223 sieht schließlich eine aus einander kettenartig angelenkten Segmenten gebildete Strangführung für Bogen-Stranggießanlagen vor, bei der jedes Führungssegment sowohl eine krümmungsinnere als auch eine krümmungsäußere Stützwalze trägt. Die Einstellung dieser Strangführung auf verschiedene Gießstrangstärken erfolgt durch Verstellung der krümmungsinneren und/oder krümmungsäußeren Stützwalzen jedes einzelnen Strangführungssegments.

Aufgabe der Erfindung ist es, ein kreisbogenförmiges Stützwalzengerüst der eingangs genannten Art zu schaffen, dessen Anpassung an Gießstränge verschiedener Stärke mit wesentlich kleinerem Konstruktions-, Ausrüstungs- und Kostenaufwand und mit bedeutend geringeren Zeitverlusten bzw. Stillstandszeiten der Stranggießanlage erzielbar ist.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die Mantelfläche der krümmungsinneren, unverstellbar im betreffenden Gerüstsegment gelagerten Stützwalzen jedes Gerüstsegments auf einem Kreisbogenabschnitt liegen, der der kreisbogenförmigen, der krümmungsinneren Seite des Gießstrangs mittlerer herstellbarer Stärke zugeordneten Strangführungsbahn entspricht und von den beiden theoretischen, den Gießsträngen kleinster und größter herstellbarer Stärke zugeordneten, kreisbogenförmigen Strangführungsbahnen etwa um die Größenordnung der üblichen bzw. zu erwartenden Unebenheiten und Unregelmäßigkeiten der Gießstrangoberfläche abweicht.

Bei dieser Anordnung bestimmen also die Mantelflächen der krümmungsinneren Stützwalzen eine kreisbogenförmig gekrümmte Strangführungsbahn, die nur dann genau der theoretischen Krümmung der zugeordneten Gießstrangseite entspricht, wenn ein Strang mittlerer Stärke gegossen wird und die krümmungsinneren Gerüstsegmente in einer entsprechenden mittleren Grundstellung eingestellt sind. In allen übrigen, zwecks Anpassung an größere oder kleinere Strangstärken nach außen bzw. nach innen verstellten Lagen der krümmungsinneren Gerüstsegmente bestimmen die Mantelflächen der Stützwalzen dieser Segmente eine Strangführungsbahn, die aus einzelnen kreisbogenförmigen Abschnitten mit der dem Gießstrang mittlerer Stärke entsprechenden Krümmung zusammengesetzt ist und infolgedessen nur annähernd der durch die abgeänderte Strangstärke bestimmten Krümmung der zugeordneten Gießstrangseite entspricht. Es hat sich jedoch in überraschender Weise gezeigt, daß die Abweichung dieser aus Abschnitten mit dem Krümmungsradius des Gießstrangs mittlerer Stärke zusammengesetzten Strangführungsbahn von der theoretisch erforderlichen, dem Krümmungsradius eines Gießstrangs größerer bzw. kleinerer Stärke entsprechenden Strangführungsbahn durch die üblichen Unebenheiten und Unregelmäßigkeiten der Strangoberfläche ausgeglichen wird.

Die Anlage an den krümmungsinneren Stützwalzen und infolgedessen auch die sichere Führung eines Gießstrangs kleinerer bzw. größerer Stärke werden also bei entsprechend nach innen bzw. nach außen in bezug auf ihre mittlere Grundstellung verstellten krümmungsinneren Stützwalzengerüstsegmeten durch die unvermeidlichen Unebenheiten und Unregelmäßigkeiten der Strangoberfläche gewährleistet. Dies ist selbstverständlich nur innerhalb gewisser Grenzen, d. h. nur für bestimmte Differenzen zwischen der kleinsten und der größten, mit der Stranggießanlage herstellbaren Strangstärke möglich. Diese Grenzen werden dadurch festgesetzt, daß der Kreisbogenabschnitt, auf welchen die Mantelflächen der krümmungsinneren Stützwalzen jedes Gerüstsegments ausgerichtet sind, von den beiden theoretischen, den Gießsträngen und größter herstellbarer Stärke zugeordneten, kreisbogenförmigen Strangführungsbahnen etwa um die Größenordnung der üblichen Unebenheiten und Unregelmäßigkeiten der Gießstrangoberfläche abweichen muß. Die Umstellung des erfindungsgemäßen Stützwalzengerüstes auf eine andere Strangstärke erfolgt infolgedessen nicht nur mit sehr einfachen konstruktiven Mitteln, sondern auch in kürzester Zeit mit möglichst geringem Arbeitsaufwand und stark herabgesetzten Stillstandszeiten der Stranggießanlage.

Im Falle von Stützwalzengerüsten, bei denen die verstellbaren Gerüstsegmente auf der krümmungsinneren Strangseite untereinander durch Gelenke verbunden sind, kann erfindungsgemäß die Anzahl der erforderlichen Verstellvorrichtungen dadurch weiter herabgesetzt werden, daß die Vorrichtungen zum Verstellen der Gerüstsegmente an den Verbindungsgelenken der Gerüstsegmente angreifen. Dadurch wird auch die Verstellung der Gerüstsegmente zur Umstellung auf eine andere Strangstärke mit kleinerem Arbeits- und Zeitaufwand erzielt: Der Konstruktions- und Ausrüstungsaufwand für das Stützwalzengerüst kann nach einem weiteren Merkmal der Erfindung noch dadurch herabgesetzt werden, daß die Vorrichtungen zum Verstellen der gelenkig miteinander verbundenen Gerüstsegmente aus je zwei auf beiden Seiten der Segmente angeordneten Zugstangen bestehen, die einerseits am betreffenden Gerüstsegment und andererseits unter Zwischenschaltung von auswechselbaren Distanzstücken an ortsfesten Gerüstteilen auf der krümmungsäußeren Strangseite angreifen. Eine besonders gute Anpassung an Gießstränge verschiedener Stärke innerhalb der erfindungsgemäß gegebenen Grenzen kann in Weiterentwicklung der Erfindung dadurch erzielt werden, daß die Verbindungsgelenke der Gerüstsegmente auch eine beschränkte Längs- bzw. Querverschiebung der Gerüstsegmente gegeneinander zulassen.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist schema-

⁶S tisch in der Zeichnung dargestellt. Es zeigt

F i g. 1 das Stützwalzengerüst zur Strangführung in einer Bogen-Stranggießanlage im Aufriß,

F i g. 2 die Gelenkverbindung der einzelnen verstell-

baren Stützwalzengerüstsegmente untereinander,

Fig.3 einen Querschnitt des Stützwalzengerüsts nach der Linie 111—111 der F i g. 1 in größerem Maßstab,

Fig.4 einen Ausschnitt der F i g. 1 in größerem Maßstab.

Die kreisbogenförmige Strangführung in einer Bogen-Stranggießanlage ist als Stützwalzengerüst ausgebildet und besteht aus Stützwalzen 2 und 6, die auf der krümmungsäußeren und auf der krümmungsinneren Seite des Gießstrangs 1 angeordnet sind.

Die auf der krümmungsäußeren Gießstrangseite angeordneten Stützwalzen 2 sind ortsfest an einem am Gießturm 3 befestigten Teil 301 des Stützwalzengerüsts gelagert und bestimmen eine genau kreisbogenförmige, feste Führungsbahn für den Gießstrang 1. Zwisehen den Stützwalzen 2 sind Spritzdüsen 4 angeordnet, die mit einer Kühlwasserleitung 5 verbunden und gegen die krümmungsäußere Seitenfläche des Gießstrangs 1 gerichtet sind.

Die auf der krümmungsinneren Gießstrangseite angeordneten Stützwalzen 6 sind auf Gerüstsegmenten 7 ortsfest gelagert, die quer zu der Längsachse des Gießstrangs 1 von und zu den entgegengesetzten Stützwalzen 2 beschränkt verstellbar sind. Jedes Gerüstsegment 7 enthält eine Gruppe von mindestens zwei, z. B. vier oder fünf Stützwalzen 6. Die Gerüstsegmente 7 sind untereinander durch Gelenke 8 verbunden, die in der Zeichnung, insbesondere in F i g. 2 schematisch angedeutet sind und auch eine beschränkte Längs- bzw. Querverschiebung der Gerüstsegmente 7 gegeneinander zulassen.

Die Verstellung der Gerüstsegmente 7 quer zu der Stranglängsachse, d. h. von und zu den entgegengesetzten, krümmungsäußeren Stützwalzen 2 kann mit Hilfe von beliebigen Verstellvorrichtungen erzielt werden. In dem dargestellten Ausführungsbeispiel sind die verstellbaren Gerüstsegmente 7 der krümmungsinneren Stützwalzen 6 mit Hilfe von beiderseits des Stützwalzengerüsts angeordneten Zugstangen 9 mit den feststehenden Gerüstteilen 301 der krümmungsäußeren Stützwalzen 2 verbunden, wie insbesondere in F i g. 3 dargestellt ist. Die an den Gerüstsegmenten 7 befestigten Zugstangen 9 sind frei verschiebbar durch einen Stützflansch 302 der entgegengesetzten, ortsfesten Gerüstteile 301 durchgeführt. Zwischen dem Stützflansch 302 und den erweiterten Köpfen 901 der Zugstangen 9 sind abnehmbare Distanzscheiben 10 angeordnet. Durch Abänderung der Anzahl bzw. der Stärke dieser Distanzscheiben 10 werden die Gerüstsegmente 7 zusammen mit den darauf gelagerten krümmungsinneren Stützwalzen 6 quer zu der Stranglängsachse von und zu den ortsfesten Gerüstteilen 301 mit den darauf gelagerten krümmungsäußeren Stützwalzen 2 verstellt.

An Stelle von Zugstangen 9 mit auswechselbaren Distanzscheiben 10 können beliebige andere Vorrichtungen zum Verstellen der krümmungsinneren Gerüstsegmente 7 gegenüber den krümmungsäußeren Gerüstteilen 301 benutzt werden. So z. B. können die Zugstangen 9 durch handangetriebene Spindeln, Stellschrauben od. dgl. ersetzt werden.

Die Verstellvorrichtung der krümmungsinneren Gerüstsegmente 7 sind vorzugsweise derart angeordnet, daß sie auf die Verbindungsgelenke 8 der Gerüstsegmente 7 einwirken.

In dem dargestellten Ausführungsbeispiel ist die Stranggießanlage bestimmt, Stahl- bzw. Metallstränge 1 verschiedener, zwischen einem Kleinstwert und einem Höchstwert variierender Stärke zu gießen. Die Gießstränge verschiedener Stärke werden dabei mit ihrer krümmungsäußeren Seitenfläche 101 stets auf die genau kreisbogenförmige, durch die ortsfesten, krümmungsäußeren Stützwalzen 2 bestimmte Bahn geführt, während die krümmungsinnere Seitenfläche 102 bzw. 103 bzw. 104 des Gießstrangs 1 je nach der Strangstärke einen anderen Abstand von der krümmungsäußeren Stützwalzenbahn 2 und infolgedessen auch einen verschiedenen Krümmungsradius aufweist. In Fig.4 ist mit voll ausgezogener Linie 104 die krümmungsinnere Seitenfläche eines Gießstrangs 1 mittlerer Stärke dargestellt. Mit strichpunktierten Linien 102 bzw. 103 sind dagegen die krümmungsinneren Seitenflächen eines Gießstrangs kleinster bzw. größter herstellbarer Stärke angedeutet.

Die Drehachsen der Stützwalzen 6 jedes verstellbaren Gerüstsegments 7 sind auf einem Kreisbogenabschnitt angeordnet, dessen Krümmungsradius so gewählt ist, daß die durch die Mantelfläche der Stützwalzen 6 bestimmte krümmungsinnere Strangführungsbahn denselben Krümmungsradius aufweist, wie die krümmungsinnere Seitenfläche 104 des Gießstrangs mittlerer Stärke. Infolgedessen wird die krümmungsinnere Seitenfläche des Gießstrangs 1 durch die zugeordneten Stützwalzen 6 nur in einer einzigen, in F i g. 4 dargestellten und auf die mittlere Strangstärke eingestellten Lage der Gerüstsegmente 7 auf einer genau entsprechenden, kreisbogenförmigen und kontinuierlich gekrümmten Bahn geführt.

Wenn die Gerüstsegmente 7 zwecks Anpassung an eine andere Strangstärke nach außen bzw. nach innen verstellt werden, so bestimmten die Mantelflächen der krümmungsinneren Stützwalzen 6 eine in den Gelenkpunkten 8 gebrochene Führungsbahn. Diese Führungsbahn ist aus einzelnen Abschnitten zusammengesetzt, die denselben, der krümmungsinneren Seitenfläche 104 des Gießstrangs mittlerer Stärke entsprechenden Krümmungsradius aufweisen. Infolgedessen entspricht diese gebrochene Führungsbahn nur annähernd der theoretischen, kontinuierlichen, kreisbogenförmigen Krümmung, die die krümmungsinnere Seitenfläche eines Gießstrangs mit von dem mittleren Wert abweichender Stärke aufweist. Insbesondere stellen sich dabei die krümmungsinneren Stützwalzen 6 jedes Gerüstsegments 7 in unterschiedlichen Abständen von den entgegengesetzten, ortsfest auf einem Kreisbogen angeordneten krümmungsäußeren Stützwalzen 2 ein.

Die Länge der einzelnen verstellbaren Gerüstsegmente 7 ist jedoch in Abhängigkeit vom Krümmungsradius des gesamten Stützwalzengerüsts so gewählt, daß in der dem Gießstrang kleinster oder größter Stärke (102 bzw. 103) entsprechenden Lage jedes Gerüstsegment 7 die Abstandsunterschiede, die sich zwischen den krümmungsinneren Stützwalzen 6 und den krümmungsäußeren Stützwalzen 2 ergeben, etwa die Größenordnung der üblichen Unebenheiten und Unregelmäßigkeiten der Gießstrangoberfläche aufweisen, d. h. etwa dem Unterschied zwischen der Nennstärke und der tatsächlichen Stärke des gegossenen Strangs 1 entsprechen. Praktisch kann dies etwa so erhalten werden, daß die krümmungsinneren Stützwalzen 6 in der dem Gießstrang mittlerer Stärke zugeordneten Lage der Gerüstsegmente 7 nicht genau auf die der Nennstärke des Gießstrangs entsprechende krümmungsinnere Strangseite 104, sondern auf eine mittlere Kreisbogenlinie ausgerichtet werden, die zwischen dieser theoretischen Seitenfläche 104 und der sich aus den Oberflächenunebenheiten und -unregelmäßigkeiten ergeben-

den, tatsächlichen krümmungsinneren Begrenzungsflächen des Gießstrangs liegt. In einem praktischen Ausführungsbeispiel können die verstellbaren Gerüstsegmente 7 eine auf der Sehne gemessene Länge von etwa 1 m aufweisen.

Bei dieser Ausbildung werden krümmungsinnere Seitenflächen 102 bzw. 103 der Gießstränge kleinst- bzw. größtmöglicher, mit der Stranggießanlage herstellbarer

Stärke noch sicher und durchgehend von den zugeordneten Stützwalzen 6 des verstellbaren Gerüstsegments 7 geführt, da die Abweichung der gebrochenen Stützwalzenbahn 6 von den theoretisch kreisbogenförmigen, krümmungsinneren Strangseitenflächen 102, 103 durch die Unebenheiten und Unregelmäßigkeiten der Strangoberfläche ausgeglichen werden.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

509 522/121

Claims (4)

Patentansprüche:

1. Kreisbogenförmiges Stützwalzengeriist zur Strangführung in Bogen-Stranggießanlagen von Metallen, insbesondere von Stahl, bei dem die Stützwalzen auf der krümmungsäußeren Strangseite ortsfest auf einem zum Krümmungsmittelpunkt des Stützwalzengerüstes konzentrischen Kreisbogen angeordnet sind, wogegen die Stützwalzen auf der krümmungsinneren Strangseite gruppenweise in zur Umstellung des Stützwalzengerüstes auf verschiedene Strangstärken etwa radial zum Krümmungsmittelpunkt verstellbaren Gerüstsegmenten gelagert sind, dadurch gekennzeichnet, daß die Mantelfläche der krümmungsinneren, unverstellbar im betreffenden Gerüstsegment (7) gelagerten Stützwalzen (6) jedes Gerüstsegmentes (7) auf einem Kreisbogenabschnitt liegen, der der kreisbogenförmigen, der krümmungsinneren Seite des Gießstranges (1) mittlerer herstellbarer Stärke zugeordneten Strangführungsbahn (104) entspricht und von den beiden theoretischen, den Gießsträngen kleinster und größter herstellbarer Stärke zugeordneten, kreisbogenförmigen Strangführungsbahnen (103, 102) etwa um die Größenordnung der üblichen bzw. zu erwartenden Unebenheiten und Unregelmäßigkeiten der Gießstrangoberfläche abweicht.

2. Stützwalzengerüst nach Anspruch 1, bei dem die verstellbaren Gerüstsegmente auf der krümmungsinneren Strangseite untereinander durch Gelenke verbunden sind, dadurch gekennzeichnet, daß die Vorrichtungen zum Verstellen der Gerüstsegmente (7) an den Verbindungsgelenken (8) der Gerüstsegmente angreifen.

3. Stützwalzengerüst nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Vorrichtungen zum Verstellen der gelenkig miteinander verbundenen Gerüstsegmente (7) aus je zwei auf beiden Seiten der Segmente angeordneten Zugstangen (9) bestehen, die einerseits am betreffenden Gerüstsegment (7) und andererseits unter Zwischenschaltung von auswechselbaren Distanzstücken (10) an ortsfesten Gerüstteilen (302) auf der krümmungsäußeren Strangseite angreifen (F i g. 3).

4. Stützwalzengerüst nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Verbindungsgelenke (8) der Gerüstsegmente (7) auch eine beschränkte Längs- bzw. Querverschiebung der Gerüstsegmente (7) gegeneinander zulassen.