DE19919354B4

DE19919354B4 - Stranggießen

Info

Publication number: DE19919354B4
Application number: DE19919354A
Authority: DE
Inventors: Wayne Wollongong Russell; Heiji Yokosuka Kato
Original assignee: Castrip LLC
Current assignee: Castrip LLC
Priority date: 1998-05-04
Filing date: 1999-04-28
Publication date: 2007-03-22
Anticipated expiration: 2019-04-29
Also published as: GB2337016A; GB9909069D0; GB2337016B; KR19990087976A; ITMI990839A1; KR100546867B1; AUPP331598A0; JPH11314139A; IT1312203B1; FR2778126A1; US6032722A; FR2778126B1; DE19919354A1; JP4208334B2

Abstract

Doppelwalzengießmaschine zum Gießen von Metallband mit einem Paar im allgemeinen horizontaler Gießwalzen (1), die einen Spalt (2) zwischen sich bilden; Metallzuführeinrichtungen (3, 4, 5), um geschmolzenes Metall in den Spalt (2) zwischen den Gießwalzen (1) abzugeben, um ein Gießbad (6) aus geschmolzenem Metall auszubilden, das auf den Walzen (1) gehalten wird; einem Paar Seitenblechen (18), um mit den Endflächen der Walzen (1) in Eingriff zu treten, um dadurch Seitenbegrenzungsabschlüsse für das Gießbad (6) zu bilden; Antriebseinrichtungen, um die Gießwalzen in einander entgegengesetzten Richtungen zu drehen, um dadurch ein Gießband (19) zu erzeugen, das aus dem Spalt (2) nach unten abgegeben wird; einem Paar Seitenblechhaltern (25), um die Seitenbleche (18) zu halten, und einem Paar im allgemeinen horizontal wirkenden Schubvorrichtungen (21), um entgegenwirkende, nach innen gerichtete Verschlußkräfte auf die Seitenbleche (18) aufzubringen, dadurch gekennzeichnet, daß die Schubvorrichtungen (21) mit den Seitenblechhaltern (25) durch Gelenkverbindungen (26, 28) verbunden sind, die es...

Description

Die Erfindung betrifft Stranggießen bzw. kontinuierliches Gießen von Metallband bzw. -streifen in einer Doppelwalzengießmaschine. Sie findet besondere, jedoch keine ausschließliche Verwendung für das Gießen von Stahlband bzw. Bandstahl.
In einer Doppelwalzengießmaschine wird geschmolzenes Metall zwischen ein Paar sich entgegengesetzt drehenden horizontalen Gießwalzen eingebracht, die so gekühlt werden, daß metallische Außenhäute auf den sich bewegenden Walzenflächen erstarren und in dem Spalt zwischen ihnen zusammengeführt werden, um ein erstarrtes Banderzeugnis herzustellen, das aus dem Spalt zwischen den Walzen nach unten abgegeben wird. Der Begriff "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 Walzen 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 aufrechtzuerhalten, da eine Leckage zur Ausbildung von schweren Mängeln an den Rändern des Gießbanderzeugnisses führen kann und das ausgelaufene erstarrende Metall eine schnelle Zerstörung der Verschleißflächen der Seitenbleche und ein komplettes Versagen der Dichtung verursachen kann. Dieses Problem verschlimmert sich durch Deformation der Walzenenden aufgrund von Wärmeausdehnung während des Gießens. Teile der Walze, die während jeder Drehung durch das Gießbad laufen, werden zunehmend erwärmt, 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 Walzenendflächen während des Gießens deformiert. Dies kann zu einem übermäßigen Verschleiß der Seitenbleche, die an den Spalt angrenzen, führen.

Die australische Patentanmeldung 34 397/95 und das entsprechende US-Patent 5 588 479 offenbaren eine Doppelwalzengießmaschine, bei der die Seitenbleche in einer paarigen Aufbaukonstruktion gehalten werden, die mit horizontal wirkenden Schubvorrichtungen durch Gelenkverbindungen drehbar verbunden sind, die eine Schwenkbewegung der Abschlußkonstruktionen ermöglichen, um zu bewirken, daß die Endbleche sich mit den Enden der Walzen selbst ausrichten, um sich an die Fehlausrichtungen 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 Seitenblechabschlußkonstruktion aufgebracht werden, angeordnet werden sollte, um zu bewirken, daß die Seitenabschlußkonstruktion eine Drehvorbelastung 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 worden, daß das Vorhandensein eines einfachen Universaldrehgelenks unter bestimmten Umständen zu Schwierigkeiten beim Betrieb führen kann. Insbesondere ermöglicht das einfache Drehgelenk, 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 Verschleißschultern haben, die den Kontakt mit den neu zugewandten Flächen verhindern, was zu einem schlechten Kontakt, einer Fehlausrichtung der seitlichen Schlackenbleche und einem Entweichen 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 Körpers gehindert werden.

Erfindungsgemäß wird eine Doppelwalzengießmaschine zum Gießen von Metallband bereitgestellt, mit einem Paar im allgemeinen 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 gehalten 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 entgegengesetzten Richtungen zu drehen, um dadurch ein Gießband zu erzeugen, das aus dem Spalt nach unten abgegeben wird;
wobei die Vorrichtung eine Seitenabschlußandrückeinrichtung mit einem Paar Seitenblechhaltern aufweist, um die Seitenbleche zu halten, einem Paar im allgemeinen horizontal wirkenden Schubvorrichtungen, die je eine mit jedem der Seitenblechhalter 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 Schubvorrichtungen und den Seitenblechhaltern geeignet sind, die Seitenbleche 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 Schubvorrichtungskörper aufweisen, auf die die Kolben-Zylinder-Einheiten wirken und die mit den Blechhaltern durch die Gelenkverbindungen drehbar verbunden sind.

Vorzugsweise bildet jede Gelenkverbindung eine vertikale 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 entsprechenden Blechhalters relativ zu dem Schubvorrichtungskörper auf Drehbewegungen um die vertikale und horizontale Drehachse begrenzt ist.

Damit die Erfindung vollständiger beschrieben werden kann, wird eine bestimmte Ausführungsform ausführlich mit Bezug auf die beigefügten Zeichnungen beschrieben. dabei zeigen:
1 einen vertikalen Schnitt durch die Doppelwalzengießmaschine;
2 eine Draufsicht der in 1 gezeigten Doppelwalzengießmaschine;
3 ein Paar Seitenblechandrückeinrichtungen, die in die Vorrichtung einbezogen sind; und
4 einen Schnitt entlang der Linie 4-4 in 3. Die dargestellte Gießmaschine weist ein Paar Doppelgießwalzen 1 auf, die einen Spalt 2 zwischen sich bilden. Geschmolzenes Metall wird während eines Gießvorgangs aus einer Gießpfanne (nicht dargestellt) über eine Zwischenpfanne 3, einen Verteiler 4 und eine Austrittsdüse 5 in den Spalt zwischen den Walzen 1 geführt, um ein Gießbad 6 aus geschmolzenem Metall 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 Hydraulikzylindereinheiten 22 an abgestufte Enden der Walzen angelegt werden. Die Zwischenpfanne 3 ist mit einem Stopfenverschluß 7 ausgestattet, der betätigbar ist, damit das geschmolzene Metall aus der Zwischenpfanne durch die Austrittsdüse 8 und die Feuerfesthülle 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 Bandderzeugnis 19 am Walzenaustritt zu erzeugen. Dieses Erzeugnis kann einer Standardwickelmaschine (nicht dargestellt) zugeführt werden.
Die dargestellte Doppelwalzengießmaschine, wie sie bisher 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 auf diese Patente bezüglich der entsprechenden konstruktiven Einzelheiten, die nicht Teil der Erfindung sind, Bezug genommen.
Die Seitenbleche 18 sind in Haltern 25 angeordnet, die sind mit Schubvorrichtungen 21 drehbar verbunden, so daß die Seitenbleche um die Gelenkverbindungen geschwenkt werden können und die Schubvorrichtungen durch die Gelenke entgegengesetzte Kräfte aufbringen. Erfindungsgemäß sind die Gelenkverbindungen so vorgesehen, daß jedes Seitenblech längs zu den Walzen durch Drehbewegung um eine quer zu den Walzen verlaufende, horizontale Drehachse geschwenkt werden kann und seitlich 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 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 vertikale 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 Schwenkbewegung des Blechhalters 25 um den horizontalen Zapfen 21 längs zu den Walzen erlauben.
Ein horizontaler Gelenkzapfen 26 ist auch am Schubvorrichtungskörper 29 angeordnet und steht in Eingriff mit einem nach innen konvexen Lager 30 im Blechhalter, so daß der Blechhalter 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 Seitenbleche 18 aufzunehmen, und die durch nichtrostende Stahlspannplatten 32 verbunden sind, die mit Halterkörpern 33 durch Bolzen 34 verbunden sind, um einen Luftspalt zwischen den Spannplatten und dem Halterkörper zu lassen. Der Luftspalt ermöglicht 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 angeordnet, 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 Wärmeausdehnung während des Gießens zu ermöglichen, und hält gleichzeitig eine Vorbelastungswirkung aufrecht, die die Dichtkräfte am Boden des Bades erhöht, um dem erhöhten ferrostatischen Druck am Boden des Bades entgegenzuwirken, wo folglich die größte Tendenz 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 Positionierung der Gelenke bestimmt werden kann, ist vollständig in unserer australischen Patentanmeldung 34 397195 und US-Patent 5 588 479 beschrieben.

Claims

Doppelwalzengießmaschine zum Gießen von Metallband mit einem Paar im allgemeinen horizontaler Gießwalzen (1), die einen Spalt (2) zwischen sich bilden; Metallzuführeinrichtungen (3, 4, 5), um geschmolzenes Metall in den Spalt (2) zwischen den Gießwalzen (1) abzugeben, um ein Gießbad (6) aus geschmolzenem Metall auszubilden, das auf den Walzen (1) gehalten wird; einem Paar Seitenblechen (18), um mit den Endflächen der Walzen (1) in Eingriff zu treten, um dadurch Seitenbegrenzungsabschlüsse für das Gießbad (6) zu bilden; Antriebseinrichtungen, um die Gießwalzen in einander entgegengesetzten Richtungen zu drehen, um dadurch ein Gießband (19) zu erzeugen, das aus dem Spalt (2) nach unten abgegeben wird; einem Paar Seitenblechhaltern (25), um die Seitenbleche (18) zu halten, und einem Paar im allgemeinen horizontal wirkenden Schubvorrichtungen (21), um entgegenwirkende, nach innen gerichtete Verschlußkräfte auf die Seitenbleche (18) aufzubringen, dadurch gekennzeichnet, daß die Schubvorrichtungen (21) mit den Seitenblechhaltern (25) durch Gelenkverbindungen (26, 28) verbunden 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.
Doppelwalzengießmaschine nach Anspruch 1, ferner dadurch gekennzeichnet, daß die Schubvorrichtungen (21) ein Paar Fluiddruck-Kolben-Zylinder-Einheiten (22) aufweisen.
Doppelwalzengießmaschine nach Anspruch 2, ferner dadurch gekennzeichnet, daß die Schubvorrichtungen (21) ein Paar hydraulische Kolben-Zylinder-Einheiten (22) sind.
Doppelwalzengießmaschine 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) drehbar verbunden sind.
Doppelwalzengießmaschine nach Anspruch 4, ferner dadurch gekennzeichnet, daß jede Gelenkverbindung (26, 28) eine 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 vertikale und horizontale Drehachse begrenzt ist.
Doppelwalzengießmaschine nach Anspruch 5, ferner dadurch gekennzeichnet, daß jeder Blechhalter (25) mit einem entsprechenden Schubvorrichtungskörper (29) durch einen horizontalen Gelenkzapfen (26), der die horizontale Drehachse bestimmt, und durch ein Paar vertikale Gelenkzapfen (28), die die vertikale Drehachse bestimmen, drehbar verbunden ist.
Doppelwalzengießmaschine nach Anspruch 6, ferner dadurch 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 bilden, die eine begrenzte Schwenkbewegung des Blechhalters (25) um den horizontalen Gelenkzapfen (26) längs zu den Walzen (1) erlauben.
Doppelwalzengießmaschine nach Anspruch 6 oder 7, ferner dadurch gekennzeichnet, daß der horizontale Gelenkzapfen (26) am Schubvorrichtungskörper (29) angeordnet ist und mit einem konvexer. 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.
Doppelwalzengießmaschine nach Anspruch 8, ferner dadurch gekennzeichnet, daß der Grad, in dem der Blechhalter um die vertikale Drehachse frei geschwenkt werden kann, durch Eingriff mit Anschlägen am Schubvorrichtungskörper (29) begrenzt ist.
Doppelwalzengießmaschine nach einem der Ansprüche 6 bis 9, ferner dadurch gekennzeichnet, daß die horizontalen Gelenkzapfen (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 Seitenbleche (18) durch das geschmolzene Metall im Gießbad derartig ist, daß die Seitenbleche (18) um die Zapfen in solchen Richtungen vorbelastet werden, daß ihr unteres Ende nach innen vorbelastet wird, um einen zunehmenden Dichtdruck am Boden des Gießbades zu erzeugen.
Doppelwalzengießmaschine nach einem der Ansprüche 1 bis 10, ferner dadurch gekennzeichnet, daß die Seitenblechhalter (25) Seitenteile (31) aufweisen, die mit nach innen weisenden Kanälen versehen sind, um die Seitenbleche (18) aufzunehmen, 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.