DE19919354A1 - Stranggießen - Google Patents

Abstract

Eine Doppelwalzengießmaschine zum Gießen von Metallband weist ein Paar horizontale Gießwalzen (1) auf, auf denen ein Gießband aus geschmolzenem Metall zu halten ist. Ein Paar Seitenbleche (18) stehen in Eingriff mit Endflächen von Walzen (1), um seitenbegrenzende Abschlüsse für das Gießbad zu bilden. Ein Paar Seitenblechhalter (25) halten die Bleche (18), und Schubvorrichtungen (21) bringen entgegenwirkende, nach innen gerichtete Verschlußkräfte auf die Seitenbleche (18) auf. Die Schubvorrichtungen (21) sind mit Seitenblechhaltern (25) durch Gelenkverbindungen verbunden, die durch horizontale Gelenkzapfen (26) und vertikale Gelenkzapfen (28) gebildet werden, die es ermöglichen, daß sich die Seitenbleche (18) mit den Walzenenden durch Schwenkbewegungen sowohl längs als auch seitlich zu den Walzen selbst ausrichten, aber die Bleche an einer Drehung in den Hauptebenen der Bleche hindern.

Description

Die Erfindung betrifft Stranggießen bzw. kontinuierli­ ches Gießen von Metallband bzw. -streifen in einer Doppelwal­ zengießmaschine. Sie findet besondere, jedoch keine aus­ schließliche Verwendung für das Gießen von Stahlband bzw. Bandstahl.

In einer Doppelwalzengießmaschine wird geschmolzenes Metall zwischen ein Paar sich entgegengesetzt drehenden hori­ zontalen Gießwalzen eingebracht, die so gekühlt werden, daß metallische Außenhäute auf den sich bewegenden Walzenflächen erstarren und in dem Spalt zwischen ihnen zusammengeführt wer­ den, um ein erstarrtes Banderzeugnis herzustellen, das aus dem Spalt zwischen den Walzen nach unten abgegeben wird. Der Be­ griff "Spalt" wird hier zur Bezeichnung des Gesamtbereichs verwendet, in dem die Walzen einander am nächsten sind. Das geschmolzene Metall kann aus einer Gießpfanne in ein kleineres Gefäß oder eine Serie von Gefäßen gegossen werden, aus dem bzw. denen es durch eine Metallaustrittsdüse fließt, die über dem Spalt angeordnet ist, um es in den Spalt zwischen den Wal­ zen zu lenken, so daß ein Gießbad aus geschmolzenem Metall entsteht, das auf den Gießflächen der Walzen unmittelbar über dem Spalt gehalten wird und sich entlang der Länge des Spalts erstreckt. Dieses Gießbad ist zwischen seitlichen Blechen oder Schlackenblechen eingeschlossen, die in Gleiteingriff mit den Endflächen der Walzen gehalten werden, um die beiden Enden des Gießbades gegen Überlaufen zu schützen.

Es ist sehr wichtig, einen guten Dichteingriff zwischen den Seitenblechen und den Endflächen der Walzen aufrechtzuer­ halten, da eine Leckage zur Ausbildung von schweren Mängeln an den Rändern des Gießbanderzeugnisses führen kann und das aus­ gelaufene erstarrende Metall eine schnelle Zerstörung der Ver­ schleißflächen der Seitenbleche und ein komplettes Versagen der Dichtung verursachen kann. Dieses Problem verschlimmert sich durch Deformation der Walzenenden aufgrund von Wärmeaus­ dehnung während des Gießens. Teile der Walze, die während je­ der Drehung durch das Gießbad laufen, werden zunehmend er­ wärmt, während sie sich vom oberen Bereich des Gießbades zum Spalt bewegen. Folglich besteht eine Tendenz, daß sich die mittleren Teile der Walze im Bereich des Spalts mehr als die oberen Teile der Walze nach außen ausdehnen, was die Walzen­ endflächen während des Gießens deformiert. Dies kann zu einem übermäßigen Verschleiß der Seitenbleche, die an den Spalt an­ grenzen, führen.

Die australische Patentanmeldung 34 397/95 und das ent­ sprechende US-Patent 5 588 479 offenbaren eine Doppelwalzen­ gießmaschine, bei der die Seitenbleche in einer paarigen Auf­ baukonstruktion gehalten werden, die mit horizontal wirkenden Schubvorrichtungen durch Gelenkverbindungen drehbar verbunden sind, die eine Schwenkbewegung der Abschlußkonstruktionen er­ möglichen, um zu bewirken, daß die Endbleche sich mit den En­ den der Walzen selbst ausrichten, um sich an die Fehlausrich­ tungen der Walzenenden entweder infolge einer anfänglichen Fehlausrichtung oder Deformation der Walzenenden aufgrund von Wärmeausdehnung während des Gießens anzupassen. Es wird ferner offenbart, daß jede Gelenkverbindung vorzugsweise unter dem Kraftansatzmittelpunkt der nach außen gerichteten Kräfte, die vom Metallgießbad auf die entsprechende Seitenblechabschluß­ konstruktion aufgebracht werden, angeordnet werden sollte, um zu bewirken, daß die Seitenabschlußkonstruktion eine Drehvor­ belastung durch den nach außen wirkenden Druck erfährt, der durch das Metallgießbad in einer solchen Richtung aufgebracht wird, daß ihr unterer Teil einwärts zu den Walzen vorbelastet wird.

Der in der australischen Anmeldung 34 397/95 und im US- Patent 5 588 479 offenbarte Aufbau hat sich beim Gießen von dünnem Stahlband gut bewährt. Es ist jedoch festgestellt wor­ den, daß das Vorhandensein eines einfachen Universaldrehge­ lenks unter bestimmten Umständen zu Schwierigkeiten beim Be­ trieb führen kann. Insbesondere ermöglicht das einfache Dreh­ gelenk, daß das Blech nicht nur längs und seitlich zu den Wal­ zen geschwenkt wird, um die erforderliche Selbstausrichtung der Bleche zu ermöglichen, sondern die Bleche können sich auch in ihren eigenen Hauptebenen frei drehen, d. h. sie können sich jeweils um die horizontale Achse drehen, die sich längs zum Gießbad erstreckt. Es ist festgestellt worden, daß solche Drehbewegungen der Bleche bewirken können, daß sie den Enden der Walzen verschiedene Kontaktflächenbereiche zuwenden, und wenn die Bleche bereits verschlissen sind, können sie Ver­ schleißschultern haben, die den Kontakt mit den neu zugewand­ ten Flächen verhindern, was zu einem schlechten Kontakt, einer Fehlausrichtung der seitlichen Schlackenbleche und einem Ent­ weichen des geschmolzenen Metalls aus dem Gießbad führt. Die Erfindung stellt eine verbesserte Anordnung bereit, bei der die selbstausrichtenden Schwenkbewegungen der Bleche erlaubt sind, aber die Bleche an der unerwünschten Drehung ihres Kör­ pers gehindert werden.

Erfindungsgemäß wird eine Doppelwalzengießmaschine zum Gießen von Metallband bereitgestellt, mit einem Paar im allge­ meinen horizontalen Gießwalzen, die einen Spalt zwischen sich bilden;
Metallzuführeinrichtungen, um geschmolzenes Metall in den Spalt zwischen den Gießwalzen abzugeben, um ein Gießbad aus geschmolzenem Metall auszubilden, das auf den Walzen ge­ halten wird;
einem Paar Seitenblechen, um mit Endflächen der Walzen in Eingriff zu treten, um dadurch Seitenbegrenzungsabschlüsse für das Gießbad zu bilden; und
Einrichtungen, um die Gießwalzen in einander entgegen­ gesetzten Richtungen zu drehen, um dadurch ein Gießband zu er­ zeugen, das aus dem Spalt nach unten abgegeben wird;
wobei die Vorrichtung eine Seitenabschlußandrückein­ richtung mit einem Paar Seitenblechhaltern aufweist, um die Seitenbleche zu halten, einem Paar im allgemeinen horizontal wirkenden Schubvorrichtungen, die je eine mit jedem der Sei­ tenblechhalter durch Gelenkverbindungen verbunden sind, die Schwenkbewegungen der Seitenbleche ermöglichen, wobei die Schubvorrichtungen angeordnet sind, um entgegenwirkende, nach innen gerichtete Verschlußkräfte auf die Seitenbleche aufzu­ bringen, und die Gelenkverbindung zwischen den Schubvorrich­ tungen und den Seitenblechhaltern geeignet sind, die Seiten­ bleche mit den Walzenenden durch Schwenkbewegungen sowohl längs als auch seitlich zu den Walzen selbst auszurichten, aber die Bleche an einer Drehung in den Hauptebenen der Bleche zu hindern.

Die Schubvorrichtungen können ein Paar Fluiddruck- Kolben-Zylinder-Einheiten aufweisen.

Die Schubvorrichtungen können ferner ein Paar Schubvor­ richtungskörper aufweisen, auf die die Kolben-Zylinder- Einheiten wirken und die mit den Blechhaltern durch die Ge­ lenkverbindungen drehbar verbunden sind.

Vorzugsweise bildet jede Gelenkverbindung eine vertika­ le Drehachse und eine horizontale Drehachse, die senkrecht zur vertikalen Drehachse ist und sich quer über die Walzenenden erstreckt, und ist so ausgeführt, daß eine Bewegung des ent­ sprechenden Blechhalters relativ zu dem Schubvorrichtungskör­ per auf Drehbewegungen um die vertikale und horizontale Dreh­ achse begrenzt ist.

Damit die Erfindung vollständiger beschrieben werden kann, wird eine bestimmte Ausführungsform ausführlich mit Be­ zug auf die beigefügten Zeichnungen beschrieben, dabei zeigen:

Fig. 1 einen vertikalen Schnitt durch die Doppelwalzen­ gießmaschine;

Fig. 2 eine Draufsicht der in Fig. 1 gezeigten Doppel­ walzengießmaschine;

Fig. 3 ein Paar Seitenblechandrückeinrichtungen, die in die Vorrichtung einbezogen sind; und

Fig. 4 einen Schnitt entlang der Linie 4-4 in Fig. 3.

Die dargestellte Gießmaschine weist ein Paar Doppel­ gießwalzen 1 auf, die einen Spalt 2 zwischen sich bilden. Ge­ schmolzenes Metall wird während eines Gießvorgangs aus einer Gießpfanne (nicht dargestellt) über eine Zwischenpfanne 3, ei­ nen Verteiler 4 und eine Austrittsdüse 5 in den Spalt zwischen den Walzen 1 geführt, um ein Gießbad 6 aus geschmolzenem Me­ tall zu erzeugen, das auf den Gießflächen 12 der Walzen über dem Spalt gehalten wird. Die Enden des Gießbades sind durch ein Paar seitliche Feuerfestabschlußbleche 18 begrenzt, die durch ein Paar Schubvorrichtungen 21 mit Hydraulikzylinderein­ heiten 22 an abgestufte Enden der Walzen angelegt werden. Die Zwischenpfanne 3 ist mit einem Stopfenverschluß 7 ausgestat­ tet, der betätigbar ist, damit das geschmolzene Metall aus der Zwischenpfanne durch die Austrittsdüse 8 und die Feuerfesthül­ le 9 in den Verteiler 4 strömen kann.

Die Gießwalzen 1 sind wassergekühlt, so daß Metallhäute auf den sich bewegenden Walzenflächen erstarren und im Spalt 2 zwischen beiden zusammengeführt werden, um ein erstarrtes Band­ erzeugnis 19 am Walzenaustritt zu erzeugen. Dieses Erzeugnis kann einer Standardwickelmaschine (nicht dargestellt) zuge­ führt werden.

Die dargestellte Doppelwalzengießmaschine, wie sie bis­ her beschrieben worden ist, ist von der Art, die ausführlich in dem erteilten australischen Patent 664 670 und dem US- Patent 5 488 988 dargestellt und beschrieben ist, und es darf auf diese Patente bezüglich der entsprechenden konstruktiven Einzelheiten, die nicht Teil der Erfindung sind, Bezug genom­ men.

Die Seitenbleche 18 sind in Haltern 25 angeordnet, die sind mit Schubvorrichtungen 21 drehbar verbunden, so daß die Seitenbleche um die Gelenkverbindungen geschwenkt werden kön­ nen und die Schubvorrichtungen durch die Gelenke entgegenge­ setzte Kräfte aufbringen. Erfindungsgemäß sind die Gelenkver­ bindungen so vorgesehen, daß jedes Seitenblech längs zu den Walzen durch Drehbewegung um eine quer zu den Walzen verlau­ fende, horizontale Drehachse geschwenkt werden kann und seit­ lich zu den Walzen durch eine Drehbewegung um eine vertikale Drehachse, die senkrecht zu der horizontalen Drehachse ist, geschwenkt werden kann, wobei die Drehbewegung der Bleche auf Bewegungen um diese beiden spezifischen Achsen begrenzt ist, so daß eine glatte Drehung der Bleche verhindert wird.

Wie man in Fig. 3 und 4 sehr deutlich sehen kann, ist jedes Seitenblech 18 in einem Seitenblechhalter 25 angeordnet, der durch einen horizontalen Gelenkzapfen 26 und ein Paar ver­ tikale Gelenkzapfen 28 mit einem Schubvorrichtungskörper 29 am Ende der entsprechenden Schubvorrichtung drehbar verbunden ist. Die vertikalen Gelenkzapfen 28 sind am Schubvorrichtungs­ körper 29 befestigt und passen in langgestreckte Schlitze 27 im Blechhalter. Die Schlitze 27 sind in Richtung längs zur Schubvorrichtung 21 langgestreckt, um kleine Zwischenräume um die Gelenkzapfen 28 freizulassen, die eine begrenzte Schwenk­ bewegung des Blechhalters 25 um den horizontalen Zapfen 21 längs zu den Walzen erlauben.

Ein horizontaler Gelenkzapfen 26 ist auch am Schubvor­ richtungskörper 29 angeordnet und steht in Eingriff mit einem nach innen konvexen Lager 30 im Blechhalter, so daß der Blech­ halter 25 seitlich zu den Gießwalzen um die vertikale Achse, die von den Gelenkzapfen 28 bestimmt wird, geschwenkt werden kann. Der Grad, in dem der Blechhalter auf diese Weise frei geschwenkt werden kann, kann durch Eingriff mit Anschlägen am Schubvorrichtungskörper 29 begrenzt werden.

Die Seitenblechhalter 25 weisen Seitenteile 31 auf, die mit nach innen weisenden Kanälen versehen sind, um die Seiten­ bleche 18 aufzunehmen, und die durch nichtrostende Stahlspann­ platten 32 verbunden sind, die mit Halterkörpern 33 durch Bol­ zen 34 verbunden sind, um einen Luftspalt zwischen den Spann­ platten und dem Halterkörper zu lassen. Der Luftspalt ermög­ licht eine Wärmeisolierung des Hauptteils des Körpers des Blechhalters, und die äußeren Teile, die tatsächlich mit den Seitenblechen in Eingriff stehen, können ohne weiteres ersetzt werden, wenn sie beschädigt oder durch Gebrauch deformiert sind.

Die horizontalen Gelenkzapfen 26 sind in einer solchen Höhe über dem Niveau des Spalts zwischen den Gießwalzen ange­ ordnet, daß die Wirkung des nach außen gerichteten Drucks auf die Seitenbleche aufgrund des geschmolzenen Metalls im Gießbad derartig ist, daß die Seitenbleche eine Drehvorbelastung um die Zapfen in solchen Richtungen erfahren, daß ihre unteren Enden nach innen vorbelastet werden, um einen zunehmenden Dichtdruck am Boden des Gießbades zu erzeugen. Die Anordnung erlaubt ein Schwenken der Seitenbleche, um eine Anpassung an eine Deformation der Gießwalzenendflächen infolge von Wärmeausdeh­ nung während des Gießens zu ermöglichen, und hält gleichzeitig eine Vorbelastungswirkung aufrecht, die die Dichtkräfte am Bo­ den des Bades erhöht, um dem erhöhten ferrostatischen Druck am Boden des Bades entgegenzuwirken, wo folglich die größte Ten­ denz zu einer Leckage besteht.

Eine entsprechende Positionierung der Gelenke hängt vom Durchmesser der Gießwalzen, der Höhe des Gießbades und der Dicke des zu gießenden Bandes ab. Wie die richtige Positionie­ rung der Gelenke bestimmt werden kann, ist vollständig in un­ serer australischen Patentanmeldung 34 397/95 und US-Patent 5 588 479 beschrieben.

Claims (11)

1. Doppelwalzengießmaschine zum Gießen von Metallband mit einem Paar im allgemeinen horizontaler Gießwalzen (1), die einen Spalt (2) zwischen sich bilden; Metallzuführeinrichtun­ gen (3, 4, 5), um geschmolzenes Metall in den Spalt (2) zwi­ schen den Gießwalzen (1) abzugeben, um ein Gießbad (6) aus ge­ schmolzenem Metall auszubilden, das auf den Walzen (1) gehal­ ten wird; einem Paar Seitenblechen (18), um mit den Endflächen der Walzen (1) in Eingriff zu treten, um dadurch Seitenbegren­ zungsabschlüsse für das Gießbad (6) zu bilden; Antriebsein­ richtungen, um die Gießwalzen in einander entgegengesetzten Richtungen zu drehen, um dadurch ein Gießband (19) zu erzeu­ gen, das aus dem Spalt (2) nach unten abgegeben wird; einem Paar Seitenblechhaltern (25), um die Seitenbleche (18) zu hal­ ten, und einem Paar im allgemeinen horizontal wirkenden Schub­ vorrichtungen (21), um entgegenwirkende, nach innen gerichtete Verschlußkräfte auf die Seitenbleche (18) aufzubringen, da­ durch gekennzeichnet, daß die Schubvorrichtungen (21) mit den Seitenblechhaltern (25) durch Gelenkverbindungen (26, 28) ver­ bunden sind, die es ermöglichen, daß sich die Seitenbleche (18) durch Schwenkbewegungen sowohl längs als auch seitlich zu den Walzen (1) mit den Walzenenden selbst ausrichten, aber die Bleche an einer Drehung in den Hauptebenen der Bleche hindern.

2. Doppelwalzenbandgießmaschine nach Anspruch 1, ferner dadurch gekennzeichnet, daß die Schubvorrichtungen (21) ein Paar Fluiddruck-Kolben-Zylinder-Einheiten (22) aufweisen.

3. Doppelwalzenbandgießmaschine nach Anspruch 2, ferner dadurch gekennzeichnet, daß die Schubvorrichtungen (21) ein Paar hydraulische Kolben-Zylinder-Einheiten (22) sind.

4. Doppelwalzenbandgießmaschine nach Anspruch 2 oder 3, ferner dadurch gekennzeichnet, daß die Schubvorrichtungen (21) ferner ein Paar Schubvorrichtungskörper (29) aufweisen, auf die die Kolben-Zylinder-Einheiten (22) wirken und die mit den Blechhaltern (25) durch die Gelenkverbindungen (26, 28) dreh­ bar verbunden sind.

5. Doppelwalzenbandgießmaschine nach Anspruch 4, ferner dadurch gekennzeichnet, daß jede Gelenkverbindung (26, 28) ei­ ne vertikale Drehachse und eine horizontale Drehachse, die senkrecht zu der vertikalen Drehachse ist und sich quer über die Walzenenden erstreckt, bestimmt und so ausgeführt ist, daß eine Bewegung des entsprechenden Blechhalters relativ zum Schubvorrichtungskörper (29) auf Drehbewegungen um die verti­ kale und horizontale Drehachse begrenzt ist.

6. Doppelwalzengießmaschine nach Anspruch 5, ferner da­ durch gekennzeichnet, daß jeder Blechhalter (25) mit einem entsprechenden Schubvorrichtungskörper (29) durch einen hori­ zontalen Gelenkzapfen (26), der die horizontale Drehachse be­ stimmt, und durch ein Paar vertikale Gelenkzapfen (28), die die vertikale Drehachse bestimmen, drehbar verbunden ist.

7. Doppelwalzengießmaschine nach Anspruch 6, ferner da­ durch gekennzeichnet, daß die vertikalen Gelenkzapfen (28) am entsprechenden Schubvorrichtungskörper (29) befestigt sind und in langgestreckte Schlitze (27) im Blechhalter passen, wobei sich die Schlitze längs zur Schubvorrichtung (21) erstrecken, um Zwischenräume um die vertikalen Gelenkzapfen (28) zu bil­ den, die eine begrenzte Schwenkbewegung des Blechhalters (25) um den horizontalen Gelenkzapfen (26) längs zu den Walzen (1) erlauben.

8. Doppelwalzengießmaschine nach Anspruch 6 oder 7, ferner dadurch gekennzeichnet, daß der horizontale Gelenkzap­ fen (26) am Schubvorrichtungskörper (29) angeordnet ist und mit einem konvexen Lager (30) im Blechhalter (25) in Eingriff steht, so daß der Blechhalter (25) seitlich zu den Gießwalzen um die vertikale Drehachse geschwenkt werden kann, die durch die vertikalen Gelenkzapfen (28) bestimmt wird.

9. Doppelwalzengießmaschine nach Anspruch 8, ferner da­ durch gekennzeichnet, daß der Grad, in dem der Blechhalter um die vertikale Drehachse frei geschwenkt werden kann, durch Eingriff mit Anschlägen am Schubvorrichtungskörper (29) be­ grenzt ist.

10. Doppelwalzengießmaschine nach einem der Ansprüche 6 bis 9, ferner dadurch gekennzeichnet, daß die horizontalen Ge­ lenkzapfen (26) in einer solchen Höhe über dem Niveau des Spalts (2) zwischen den Gießwalzen (1) angeordnet sind, daß die Wirkung des nach außen gerichteten Drucks auf die Seiten­ bleche (18) durch das geschmolzene Metall im Gießbad derartig ist, daß die Seitenbleche (18) um die Zapfen in solchen Rich­ tungen vorbelastet werden, daß ihr unteres Ende nach innen vorbelastet wird, um einen zunehmenden Dichtdruck am Boden des Gießbades zu erzeugen.

11. Doppelwalzengießmaschine nach einem der Ansprüche 1 bis 20, ferner dadurch gekennzeichnet, daß die Seitenblechhal­ ter (25) Seitenteile (31) aufweisen, die mit nach innen wei­ senden Kanälen versehen sind, um die Seitenbleche (18) aufzu­ nehmen, und durch Spannplatten (32) verbunden sind, die mit Halterkörpern durch Bolzen (34) verbunden sind, um einen Luftspalt zwischen den Spannplatten (32) und dem Halterkörper zu lassen.