DE19745056A1 - Verfahren und Anlage zur Erzeugung von Brammen in einer Stranggießanlage - Google Patents

Description

Die Erfindung ist auf ein Verfahren und eine Anlage zur Erzeugung von Brammen in einer Stranggießanlage gerichtet, mit einer der Gießkokille nachgeordneten, in Segmente unterteilten Strangführung, bestehend jeweils aus einem zweigeteilten Segmentrahmen, dessen Rahmenteile mittels Hydraulikzylindern miteinander verspannt sind und in die paarweise einander gegenüberliegende Rollen zur Stützung und zur Förderung des erstarrenden Gußstranges gelagert sind, wobei mindestens eine dieser Rollen, die Antriebsrolle, zur Übertragung der Förderkräfte mit einer definierten Anstellkraft gegen den Gußstrang gedrückt wird.

Aus der DE 19 63 146 C1 ist eine Anlage zur Erzeugung von Brammen bekannt, bei der Teile des Rahmens der Strangführung mit ihren sich gegenüberliegenden Rollen zu Segmenten zusammengefaßt sind, wobei die Segmentrahmen aus zwei die Rollen tragenden Jochrahmen bestehen und die Jochrahmen über Zuganker und Distanzstücke auf das Gießformat einstellbar sind.

Bei herkömmlichen Strangführungsgerüsten in Segmentbauweise nach der in der DE 19 63 146 C1 beschriebenen Art werden bei Bogenanlagen, bei denen der Gußstrang aus der vertikalen Gießrichtung in die horizontale Walzrichtung geführt wird, die Ober- und Unterrahmen der Segmente durch vier an den Ecken außerhalb der Gußstrangbahn angeordnete, die Rahmen verbindende Hydraulikzylinder gegeneinander verspannt. Die Einstellung auf unterschiedliche Strangdicken erfolgt hierbei durch Distanzstücke, gegen die die Rahmenteile gepreßt werden. Eine Veränderung des Rollenabstandes während des Gießprozesses ist aufgrund der Konstruktion nicht möglich.

In der DE 43 06 853 C2 wird zur Behebung dieses Mangels vorgeschlagen, zwischen den Distanzstücken und dem jeweiligen Seitenrahmenteil einen Hydraulik-Plunger-Zylinder anzuordnen und dessen Ringkolben so zu bemessen, daß der Hydraulik-Plunger-Zylinder im druckentlasteten Zustand die Segmentteile auf den Abstand der Rollen fixiert, der der gewünschten Strangdicke entspricht. Durch diese Maßnahme wird eine Einstellung der Führungsrollen in drei definierten Positionen möglich.

Da bei diesen bekannten Strangführungsgerüsten die Hydraulikzylinder die Segmentrahmenteile gegen Distanzstücke pressen und somit nicht unmittelbar auf die den Gußstrang stützenden und führenden Rollen einwirken können, wird mindestens eine dieser Rollen, die Antriebsrolle, durch eigene hydraulische Anstellzylinder (meistens zwei je Antriebsrolle) mit der notwendigen Anstellkraft für die Übertragung der Strangförderkräfte gegen den Gußstrang gepreßt. Üblicherweise geschieht dies in der Mitte des Segmentes, wodurch sich je nach eingeleiteter Kraft eine Durchbiegung des entsprechenden Segmentseitenrahmens einstellen kann.

Es ist Aufgabe der Erfindung, die Strangführung bekannter Stranggießanlagen in Bezug auf ihre Konstruktion weiter auszubilden und insbesondere das bestehende Antriebskonzept zu verbessern.

Die gestellte Aufgabe wird verfahrensmäßig mit den kennzeichnenden Maßnahmen des Anspruchs 1 und vorrichtungsmäßig mit den kennzeichnenden Merkmalen des Anspruchs 5 bei einer Stranggießanlage zur Erzeugung von Brammen, mit einer der Gießkokille nachgeordneten, in Segmente unterteilten Strangführung, bestehend jeweils aus einem zweigeteilten Segmentrahmen, dessen Rahmenteile mittels Hydraulikzylindern miteinander verspannt sind und in die paarweise einander gegenüberliegende Rollen zur Stützung und zur Förderung des erstarrenden Gußstranges gelagert sind, wobei mindestens eine dieser Rollen, die Antriebsrolle, zur Übertragung der Strangförderkräfte mit einer definierten Anstellkraft gegen den Gußstrang gedrückt wird, dadurch gelöst, daß die Verspannung der Segmentrahmenteile stufenlos durch positions- und kraftgeregelte Segmentanstellzylinder erfolgt, mit denen auch die für die Übertragung der Strangförderkräfte erforderliche Anstellkraft für die Antriebsrolle aufgebracht wird.

Durch die stufenlose Anstellung der Segmentposition über vorzugsweise vier positions- und kraftgeregelte Segmentanstellzylinder, also eine Wandlung der bekannten Segmentklemmzylinder in Segmentanstellzylinder, ergibt sich ein definiertes Einbringen der Anstellkräfte für die Förderung des Gußstranges in der Strangführung für verschiedene Prozeßsituationen (Verbesserung der Ausfördertechnik in Betriebs- und Störfällen).

Weiterhin ist es möglich, durch entsprechende positions- und kraftgeregelte Anstellung der Segmentanstellzylinder die erforderlichen Anstellkräfte für die angetriebenen Rollen auf das Rollenpaar der Ein- oder Auslaufseite am Segmentrand zu übertragen. Die Antriebsrolle kann somit von der bisher üblichen Segmentmittenposition auf die Ein- oder Auslaufseite des Segments verlagert werden. Die Segmentanstellzylinder übernehmen dann zusätzlich die Aufgabe der Übertragung der Anstellkräfte für die Förderung des Stranges, mit dem Vorteil, daß keine Segmentseitenrahmendurchbiegung durch die sonst üblicherweise in der Mitte angreifenden Anstellzylinder für die Antriebsrolle mehr erfolgt, da diese zusätzlichen Anstellzylinder nun mit Vorteil nicht mehr erforderlich sind.

Durch die Maßnahmen der Erfindung ist eine optimale Krafteinleitung für die Übertragung der Strangförderkräfte gegeben mit den weiteren Vorteilen, daß für die Antriebsrolle durch entsprechende Positions- und Kraftregelung der Segmentanstellzylinder sowohl eine Anti-Blockier-Regelung als auch eine Anti-Schlupf-Regelung ermöglicht wird.

Eine Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens der Erfindung besteht aus einer Stranggießanlage mit einer in Segmente unterteilten Strangführung, bei der die Segmentrahmenteile erfindungsgemäß durch vier positions- und kraftgeregelte Segmentanstellzylinder mit Abstand - ohne Distanzstücke - miteinander verbunden und gegeneinander verspannt sind.

In einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist die Antriebsrolle im Bereich der Ein- oder Auslaufseite des Segments am Segmentrand ohne die sonst üblichen eigenen Anstellzylinder angeordnet.

Weitere Vorteile, Einzelheiten und Merkmale der Erfindung werden nachfolgend anhand von einem in schematischen Zeichnungsfiguren dargestellten Ausführungsbeispiel näher erläutert, das dem Stand der Technik gegenübergestellt wird.

Es zeigen:

Fig. 1 die Strangführung einer Stranggießanlage mit Segmenten nach dem Stand der Technik,

Fig. 2 einen Schnitt durch ein Segment nach dem Stand der Technik mit dargestelltem Antrieb,

Fig. 3 grafische Darstellung der aufzubringenden Kräfte auf ein Segment entsprechend Fig. 2,

Fig. 4 einen Schnitt durch ein Segment gemäß der Erfindung,

Fig. 5 einen Schnitt durch ein Segment gemäß Fig. 4, um 90° gedreht,

Fig. 6 einen Schnitt durch ein Segment gemäß der Erfindung mit dargestelltem Antrieb,

Fig. 7 grafische Darstellung der aufzubringenden Kräfte auf ein Segment entsprechend Fig. 6.

In Fig. 1 ist eine Strangführung (10) einer bekannten Stranggießanlage, bestehend aus insgesamt 12 Segmenten (14, 14') dargestellt, in der der aus der Kokille (11) austretende Gußstrang (12) mittels einander gegenüberliegender Rollen (13, 13') im Bogen aus der senkrechten Gießrichtung in die waagerechte Walzrichtung (15) geführt und gefördert wird.

Je Segment (14) und zwar jeweils in der Segmentmitte angeordnet, ist eine dieser Rollen (13) (Segment 3 und Segment 4) als Antriebsrolle (13') ausgebildet; in den weiteren Segmenten (14') sind jeweils zwei einander gegenüberliegende Rollen (13') als Antriebsrollen ausgebildet.

In Fig. 2 ist ein nach dem Stand der Technik ausgebildetes Segment (14) mit einer Antriebsrolle (13') in einem Schnitt parallel zur Förderrichtung (26) dargestellt. Das Segment (14) besteht aus einem Segmentoberrahmen (16), der mittels Hydraulikklemmzylinder (17) gegen den Segmentunterrahmen (18) gedrückt wird. Hierbei sorgen Distanzstücke (19), entsprechend dem Strangformat, für einen gleichbleibenden Abstand der Rahmenteile (16, 18) voneinander.

Die in der Mitte des Segmentes (14) oben angeordnete Antriebsrolle (13') wird zur Übertragung der erforderlichen Strangförderkräfte auf den Gußstrang (12) mit zwei hintereinander liegenden Anstellzylindern (20) gegen den Gußstrang (12) gedrückt, damit das vom Motor (21) über Getriebe (22) und Antriebswelle (23) auf die Antriebsrolle (13') abgegebene Drehmoment optimal auf den Gußstrang (12) zu dessen Förderung übertragen wird.

In Fig. 3 sind die von den Hydraulikzylindern (17, 20, Fig. 2) aufzubringenden Kräfte aufgetragen. Es sind dies die zur Segmentverspannung erforderlichen Klemmkräfte (24) sowie die zur Übertragung der Strangförderkräfte erforderliche Anstellkraft (25), die notwendig sind, damit die in die Segmentrahmenteile (16, 18, Fig. 2) gelagerten Rollen (13, 131) ihre Funktion als Stütz- und Förderorgane zum Transport des Gußstranges (12) in Förderrichtung (26) erfüllen können.

Die Fig. 4 und 5 zeigen ein Segment (30) gemäß der Erfindung in zwei Schnittpositionen, und zwar einmal parallel zur Förderrichtung (26, Fig. 4) und dann senkrecht zur Förderrichtung (26, Fig. 5).

Anstelle der bei den bekannten Segmenten (14) zur Verspannung der Segmentrahmenteile (16, 18) verwendeten Hydraulikklemmzylinder, die gegen Distanzstücke (19) wirkend die beiden Segmentrahmenteile (16, 18) gegeneinander verspannen, sind gemäß der Erfindung positions- und kraftgeregelte Segmentanstellzylinder (31) am Segment (30) angeordnet, die so geregelt werden können, daß Distanzstücke nicht mehr erforderlich sind, um den erforderlichen Abstand der Rollen voneinander aufrecht zu erhalten.

In Fig. 6 ist ein gemäß der Erfindung ausgebildetes Segment (30) in einem Schnitt parallel zur Förderrichtung (26) mit einer Antriebsrolle (13') dargestellt. Die Antriebsrolle (13') ist am Segmentrand angeordnet, und zwar an der Segmenteinlaufseite, bezogen auf die Förderrichtung (26), da mit Hilfe der positions- und kraftgeregelten Segmentanstellzylinder (31) die erforderliche Anstellkraft für die Antriebsrolle (13') zum Segmentrand hin verlagert wurde, so daß eigene Anstellzylinder für die Antriebsrolle (13') wie bei dem bekannten Segment (14), nicht mehr erforderlich sind.

In Fig. 7 sind wie bei Fig. 3 die von den Hydraulikzylindern aufzubringenden Kräfte, diesmal für die Hydraulikanstellzylinder (31) aufgetragen. Es sind dies die gleichgroßen Anstellkräfte (25) für die Übertragung der Strangförderkräfte, die aber nicht mehr von zwei eigenen Anstellzylindern (20, Fig. 2), sondern von zwei Segmentanstellzylindern (31) aufgebracht werden. Die weiterhin von den Segmentanstellzylindern (31) aufzubringenden Anstellkräfte für die Kompensierung

• - der ferrostatischen Last des Stranges,
• - der Softreduktion und
• - der Gewichtskraft

sind insgesamt kleiner als bei dem bekannten Segment (

14

), da hier keine Klemmkräfte mehr aufzubringen und nur die vom Gußstrang bzw. seiner Förderung geforderten Kräfte einzuleiten sind.

Die im Ausführungsbeispiel aufgezeigten Maßnahmen und Merkmale der Erfindung sind in gleicher Weise auch auf Segmente mit zwei Antriebsrollen anwendbar, wobei gemäß der Erfindung die Antriebsrollen auch an der Segmentauslaufseite angeordnet sein können.

Claims (6)

1. Verfahren zur Erzeugung von Brammen in einer Stranggießanlage, mit einer der Gießkokille (11) nachgeordneten, in Segmente (14, 14', 30) unterteilten Strangführung (10), bestehend jeweils aus einem zweigeteilten Segmentrahmen (16, 18), dessen Rahmenteile mittels Hydraulikzylindern (17, 31) miteinander verspannt sind und in die paarweise einander gegenüberliegende Rollen (13, 13') zur Stützung und zur Förderung des erstarrenden Gußstranges (12) gelagert sind, wobei mindestens einer dieser Rollen (13, 13'), die Antriebsrolle (13') zur Übertragung der Strangförderkräfte mit einer definierten Anstellkraft gegen den Gußstrang (12) gedrückt wird, dadurch gekennzeichnet, daß die Verspannung der Segmentrahmenteile (16, 18) stufenlos durch positions- und kraftgeregelte Segmentanstellzylinder (31) erfolgt, mit denen auch die für die Übertragung der Strangförderkräfte erforderliche Anstellkraft für die Antriebsrolle (13') aufgebracht wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß vier Segmentanstellzylinder (31) vorgesehen sind, die so positions- und kraftgeregelt werden, daß die erforderliche Anstellkraft zur Übertragung der Förderkräfte auf mindestens eine Antriebsrolle (13') am Segmentrand (Ein- oder Auslaufteil) des Segments (30) übertragen wird.

3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß durch die stufenlose Positions- und Kraftregelung der Segmentanstellzylinder (31) eine Anti-Blockier-Regelung der Antriebsrolle (13') ermöglicht wird.

4. Verfahren nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß durch die stufenlose Positions- und Kraftregelung der Segmentanstellzylinder (31) eine Anti-Schlupf-Regelung der Antriebsrolle (13') ermöglicht wird.

5. Stranggießanlage zur Erzeugung von Brammen, zur Durchführung des Verfahrens nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch vier positions- und kraftgeregelte Segmentanstellzylinder (31), die die beiden Segmentrahmenteile (16, 18) mit Abstand - ohne Distanzstücke - miteinander verbinden und gegeneinander verspannen.

6. Stranggießanlage nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens eine Antriebsrolle (13') am Segmentrand angeordnet ist.