DE1608061C - Kippbare Zwischenrinne für Metallinsbesondere für Stahl-Stranggießanlagen, mit einem Tauchrohr am Rinnenboden - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine kippbare Zwischenrinne für Metall-, insbesondere für Stahl-Stranggießanlagen, mit einem Tauchrohr am Rinnenboden.

Es ist bekannt, die flüssigen Metalle beim Abgießen auf Stranggießanlagen aus der Gießpfanne in Zwischenrinnen zu leiten. Je nach der vorgegebenen Werkstoffzusammensetzung ist eine langzeitige Berührung mit den Bestandteilen der Luft ungünstig, weil Sauerstoff oder Stickstoff erneut vom Metall aufgenommen werden können. Es empfiehlt sich deshalb das Einleiten des Metallstromes durch ein Tauchrohr in die Kokille.

Eine andere Schwierigkeit stellt das Verhalten des Gießstromes in bezug auf die Kokillenwandung und auf die Erstarrungsvorgänge im oberen Teil des sich bildenden Stranges dar. Das Einleiten des flüssigen Metallstromes durch ein Tauchrohr verhindert größere Wirbelströmungen, die die Kokillenwandungen ungleich erhitzen, so daß diese sich verziehen. Stranggieß-Kokillen können dadurch unbrauchbar werden. Ein dicht über dem Metallspiegel oder gar in das Metall eintauchendes Rohr gestattet auch, den Metallstrom annähernd laminar einzuführen. Es kommt in diesem Fall weniger zu Ausseigerungen, Hohlraumbildung und anderen Unstetigkeiten im erkalteten Strang.

Jedoch ist mit einem längeren Tauchrohr der Nachteil verbunden, bei Unterbrechung des Gießvorganges nur sehr schwierig aus dem Gießquerschnitt der Stranggieß-Kokille fahren zu können. An und für sich ist ein senkrechtes Anheben der Zwischenrinne mit keinen weiteren Schwierigkeiten verbunden, jedoch erfüllt ein solches' Vorgehen nicht den Zweck, mit dem Ausfahren aus der Stranggieß-Kokille zugleich den Gießvorgang zu beenden. Zum sofortigen Abbruch des Gießens wird demnach die Rinne zugleich gekippt. Das in der Gießrinne vorhandene Metall fließt vom Tauchrohr weg. In der Praxis kommt es dabei immer wieder zu. Beschädigungen des aus keramischem Werkstoff bestehenden Tauchrohres.

ίο Durch die Hitze des flüssigen Metalls und durch die Sprödigkeit des Rohrmantels ist das Tauchrohr auch besonders stark gefährdet, d. h. empfindlich. Der Gießvorgang muß nunmehr so lange unterbrochen werden, bis eine andere intakte Zwischenrinne herbeigeschafft und aufgeheizt ist. Solange jedoch kann in den allermeisten Fällen das flüssige Metall nicht in der Gießpfanne wegen des eintretenden Temperaturverlustes gehalten werden.

Aus der französischen Patentschrift 1 451 647 ist eine kippbare Zwischenrinne für eine Metall-Stranggießanlage bekannt, bei der ein Tauchrohr am Rinnenboden fehlt. Die mit dem Tauchrohr verbundenen Vorteile werden daher mit dieser Zwischenrinne nicht genutzt. Die bekannte Zwischenrinne ist mittels eines Achspaares kippbar. Beide Achsen des Achsenpaares sind jeweils auf für sich getrennt angeordneten Schienen aufgelegt, wobei die Schienen entsprechend der Kippbewegung teils schräg, teils gebogen geformt angeordnet sind. Eine hintere Achse ist auf einer hinteren Schiene und eine vordere Achse auf einer nach vorn abfallenden Schiene gelagert. Daraus ergibt sich eine große horizontale Relativbewegung, woraus resultiert, daß eine Anbringung eines Tauchrohres ausgeschlossen ist. Das Tauchrohr würde die Kippbewegung der Zwischenrinne behindern.

Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, von Anfang an eine Beschädigung des unter Umständen sehr langen Tauchrohres zu vermeiden. Durch die Folgen der Beschädigung wäre der betriebliche Ablauf des Gießvorganges zeitlich unterbrochen, wodurch wirtschaftliche Verluste hingenommen werden müßten. Die gestellte Aufgabe wird insofern erschwert, als für ein sehr günstiges Einleiten des Metallstromes solche Tauchrohre bevorzugt werden, die im Verhältnis zur Stranggieß-Kokillenweite gestatten, eine möglichst hohe Gießleistung zu erbringen. Der Durchmesser des Tauchrohres ist demnach in der Praxis nur wenig kleiner als die Kokillen-Innenweite. ^:

Zur Lösung des Problems wird bei der eingangs genannten Zwischenrinne gemäß der Erfindung vorgeschlagen, daß das Tauchrohr an einem Ende der Zwischenrinne angeordnet und am anderen Ende die Kippachse befestigt ist, die in Abhängigkeit der Kippwinkelstellung («) in einer horizontalen Bahn verschiebbar ist. Je nach der gegebenen Hebellänge verschiebt sich die Kippachse im Verhältnis des Aushebens. Das Tauchrohr kann so in einem bestimmten Bereich zugleich die Kippbewegung der Rinne mitmachen und wird ohne anzuecken ausgefahren. Mit der vorstehend beschriebenen Maßnahme können verhältnismäßig lange Tauchrohre angewendet werden, was den metallurgischen Problemen des Stranges ebenso Rechnung trägt wie den mechanisch-thermischen der Stranggieß-Kokille. Das Aus- und Einfahren des Tauchrohres ist ferner nicht mehr von manueller Geschicklichkeit des Personals abhängig. Da die gebräuchlichen Zwischenrinnen eine verhält-

nismäßig große Länge aufweisen, besteht zudem die Voraussetzung einer günstigen Hebelarmlänge, gemessen zwischen Tauchrohr und Kippachse.

Nach der weiteren Erfindung ist es vorteilhaft, daß ein zur Zwischenrinne ortsfest und schwenkbar gelagerter, mehrarmiger Steuerhebel vorgesehen ist, der einerseits gelenkig mit der horizontal verlaufenden Kippachse und andererseits mit dem die Rinne tragenden Körper in Verbindung steht. Ein Kippen der Zwischenrinne hat demnach zwangsweise eine seitliche Bewegung zugleich zur Folge. Die Anordnung eines solchen Steuerhebels ist leicht möglich in geschützter Lage, so daß mit allereinfachsten Mitteln eine betriebssichere Einrichtung bei langer Lebensdauer geschaffen ist. Von besonderem Vorteil ist, daß der Steuerhebel einen Teil des Kippantriebes bilden kann, so daß beide Antriebe ihre Energie aus demselben Motor beziehen können.

Anfangs- und Endlage der beweglichen Kippachse können ebenso einfach festgelegt werden wie auch eine Hilfskraft in Kippachsen-Verschieberichtung dadurch erzeugt werden kann, daß nach einem zusätzlichen Merkmal der Erfindung der mit der Kippachse in Gelenkverbindung stehende Steuerhebelarm zusätzlich federnd abgestützt ist.

Kippantrieb sowie Verschiebekraft können aber nicht nur aneinander gekoppelt bzw. aus einem gemeinsamen Antrieb abgeleitet werden, sondern nach einem besonders günstigen Merkmal der Erfindung überhaupt in einem einzigen Antrieb vereint werden. Eine solche Zwischenrinne ist dadurch gekennzeichnet, daß ein zu ihr ortsfest mit seinem Gehäuse gelenkig gelagertes Kolbentriebwerk mittels der Kolbenstange derart an dem die Rinne tragenden Körper angreift, daß eine Kraftkomponente in Richtung der horizontal verschiebbaren Kippachse entsteht. Bei Vor- und Rückhub sind die überlagerten Bewegungen untrennbar aneinander gekoppelt. Der Kolben des Triebwerkes bildet durch eine Schräglage Steuerung und Antriebsorgan zugleich.

Die Erfindung ist in der Zeichnung in zwei Ausführungsbeispielen schematisch dargestellt und im folgenden näher erläutert.

F i g. 1 zeigt ein erstes Beispiel mit dem Steuerhebel, wobei ein senkrechter Teilschnitt durch die Kokille mit im Aufriß dargestellter Zwischenrinne gezeichnet ist;

F i g. 2 ist nach der Art der Ansicht wie F i g. 1 gezeichnet und stellt das zweite Ausführungsbeispiel mit einem einzigen Antrieb dar.

Die Erfindung kann selbständig benutzt werden wie auch zusammen mit einer zusätzlichen vertikalen Führung 1 über der Stranggießkokille 2, die unabhängig an einer besonderen Vorrichtung gelagert ist. Mit der vertikalen Führung 1 kann jedoch kein Kippen des Tauchrohres 3 stattfinden.

Zum Kippen ist die Zwischenrinne 4 mit ihrem Tauchrohr 3 getrennt an einem Hebel 5 mittels Einhängezapfen 6 gelagert. Eine feste Achse 7 dient als Kippachse. Diese befindet sich an dem dem Tauchrohr 3 abgekehrten Ende des Hebels 5. In einer länglichen, der Form der Kippachse 7 angepaßten Ausnehmung 8 kann die Kippachse 7 gleiten. Diese Ausnehmung 8 ist innerhalb der vertikalen Führung 1 vorgesehen. Ebenso befindet sich dort der Steuerhebel 9, ortsfest, jedoch um die Achse 10 schwenkbar gelagert. Der Steuerhebel 9 weist die Arme 11 und 12 auf, an denen Gelenkstangen 13 und 14 befestigt sind. Die Gelenkstange 13 stützt das Gewicht des Hebels 5 ab und wird dabei in einer Längsführung 15 gehalten. Durch die Längsführung kann schon allein eine Kraftkomponente in Richtung der Kippachsen-Verschiebung (Kippachse 7, Ausnehmung 8) erzeugt werden. Die Bewegung in dieser Richtung wird aber über den Arm 12 und die weitere Gelenkstange 13 ebenfalls auf die Kippachse 7 übertragen. Während der eine Arm 11 mit der Gelenkstange 13 zur Übertragung der Kippkraft dient, trägt der Arm 12 noch eine andere Gelenkstange 16, die mittels einer Feder 17 abgestützt ist. Diese Feder 17 hat das Bestreben, den Steuerhebel 9 stets in die hintere Lage zu verschwenken. Während das Gewicht von Zwischenrinne 4 und Hebel 5 beim Einfahren des Tauchrohres 3 in die Stranggieß-Kokille 2 die Feder 17 spannt, wird diese Kraft beim umgekehrten Vorgang frei für die Verschiebung der Kippachse 7.

In F i g. 1 ist ein Kräftediagramm bei 18 eingezeichnet, das die durch die Gelenkstange 13 allein bewirkten Kräfte 19 und 20 in Größe und Richtung erklärt.

In F i g. 2 trägt die vertikale Führung 1 bei 21 das mit seinem Gehäuse 22 um eine Achse 23 schwenkbar gelagerte Kolbentriebwerk 24. Dessen Kolbenstange 25 ist wiederum mittels eines Zapfengelenkes 26 an dem Hebel 5 festgemacht. Die erzeugten Kräfte können nach Größe und Richtung aus F i g. 1 entnommen werden, wie dies vorstehend bei den Bezugszahlen 18,19 und 20 erklärt ist.

Wie aus F i g. 1 zu entnehmen ist, kann die Abstimmung der Länge des Tauchrohres 3 gemäß dem Winkel « vorgenommen werden. Dessen Schenkel »e- x« und »a-x« schließen den Bereich ein, in dem das Tauchrohr 3 berührungsfrei aus der Kokille 2 gefahren werden kann. In diesem Bereich nimmt die Kippachse? die beiden Endstellungen 27 und 28 (F i g. 2) ihrer Mittelachse ein.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (4)

Patentansprüche:

1. Kippbare Zwischenrinne für Metall-, insbesondere für Stahl-Stranggiei3anlagen, mit einem Tauchrohr am Rinnenboden, dadurch gekennzeichnet, daß das Tauchrohr (3) an einem Ende der Zwischenrinne (4) angeordnet und am anderen Ende die Kippachse (7) befestigt ist, die in Abhängigkeit der Kippwinkelstellung («) in einer horizontalen Bahn (8) verschiebbar ist.

2. Zwischenrinne nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß ein zu ihr ortsfest und schwenkbar gelagerter, mehrarmiger Steuerhebel (9) vorgesehen ist, der einerseits gelenkig mit der horizontal verlaufenden Kippachse (7) und andererseits mit dem die Rinne (4) tragenden Körper (5) in Verbindung steht (13,14).

3. Zwischenrinne nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß der mit der Kippachse (7) in Gelenkverbindung (14) stehende Steuerhebelarm (12) zusätzlich federnd (16, 17) abgestützt ist.

4. Zwischenrinne nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß ein zu ihr ortsfest mit seinem Gehäuse (22) gelenkig gelagertes Kolbentriebwerk (24) mittels der Kolbenstange (25) derart an dem die Rinne (4) tragenden Körper (5) angreift, daß eine Kraftkomponente (20) in Richtung der horizontal verschiebbaren Kippachse (7) entsteht.