DE202010015499U1

DE202010015499U1 - Stranggießanlage zum Erzeugen eines Gießstrangs

Info

Publication number: DE202010015499U1
Application number: DE202010015499U
Authority: DE
Original assignee: SIEMENS VAI METALS TECHNOLOGIES GmbH; Siemens VAI Metals Technologies GmbH Austria
Current assignee: Primetals Technologies Austria GmbH
Priority date: 2009-12-14
Filing date: 2010-11-16
Publication date: 2011-03-03
Anticipated expiration: 2020-11-17
Also published as: CN202143944U; IT1402769B1; AT509109A1; AT509109B1; ITMI20102234A1

Abstract

Stranggießanlage (1) zum Erzeugen eines Gießstrangs (4) aus einer metallischen Schmelze mit einer Kokille (2) und einer in einer Strangförderrichtung (R) nachgelagerten Strangführung (3), wobei die Strangführung (3) mehrere Strangführungsrollen (5a bis 5d) zum Stützen und Führen des Gießstrangs (4) und eine Schneidemaschine (6) zum Durchtrennen des Gießstrangs (4) umfasst, dadurch gekennzeichnet, dass der Schneidemaschine (6) in der Strangförderrichtung (R) ein Schlackeabweiser (7) zum Abweisen einer Schneideschlacke nachgelagert ist, der mittels einer Betätigungseinrichtung (8) von einer Freigabeposition (F) in eine Abweiseposition (A) und zurück verlagerbar ausgebildet ist, wobei der Schlackeabweiser (7) in der Freigabeposition (F) nicht und in der Abweiseposition (A) an den Gießstrang (4) angestellt ist.

Description

Technisches Gebiet
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Stranggießanlage zum Erzeugen eines Gießstrangs aus einer metallischen Schmelze.
Konkret betrifft die Erfindung eine Stranggießanlage zum Erzeugen eines Gießstrangs aus einer metallischen Schmelze mit einer Kokille und einer in einer Strangförderrichtung nachgelagerten Strangführung, wobei die Strangführung mehrere Strangführungsrollen zum Stützen und Führen des Gießstrangs und eine Schneidemaschine zum Durchtrennen des Gießstrangs umfasst.
Stand der Technik
Stranggießanlagen zur Erzeugung eines Gießstrangs aus einer metallischen Schmelze mit einer Kokille und einer in Strangförderrichtung nachgelagerten Strangführung sind dem Fachmann bekannt. In der Stranggießanlage wird die metallische Schmelze, vorzugsweise Stahl, in der Kokille vergossen, wobei sich ein zumindest teilerstarrter Gießstrang ausbildet, der in weiterer Folge aus der Kokille ausgezogen und in der nachfolgenden Strangführung gestützt, geführt und weiter abgekühlt wird. Um eine Weiterverarbeitung des durcherstarrten Gießstrangs, meist auf einem mit der Stranggießanlage nicht verbundenen Anlagenteil (z. B. einem Walzwerk), zu ermöglichen, ist es notwendig, den kontinuierlich oder semi-kontinuierlich erzeugten Gießstrang mittels einer Schneidemaschine zu durchtrennen, wodurch Abschnitte des Gießstrangs, typischerweise mit einer vorbestimmten Länge (z. B. Brammen, Dünnbrammen etc.) erzeugt werden, die der Weiterverarbeitung zugeführt werden. Das Durchtrennen des Gießstrangs erfolgt typischerweise in einer Richtung quer zur Strangförderrichtung des Gießstrangs mittels einer Schneidemaschine, beispielsweise einer autogenen Brennschneidemaschine oder einer Plasmaschneidemaschine, wobei der metallische Gießstrang im Bereich der Schnittfuge oxidiert wird und dabei ein Oxid, die sogenannte Schneideschlacke, entsteht. Nach dem Stand der Technik ist es weiters bekannt, ein der Schneidemaschine nachgelagertes Abweiseblech vorzusehen, wodurch ein Teil der Schneideschlacke von dem Abweiseblech nachgelagerten Anlagenteilen, z. B. Strangführungsrollen bzw. Strangführungssegmenten, ferngehalten wird. Aus metallurgischen bzw. thermischen Gründen ist es notwendig, einen Spalt zwischen dem Abweiseblech und dem Gießstrang freizulassen, wodurch jedoch wiederum Schneideschlacke in die nachgelagerten Anlagenteilen eindringen kann. Durch das Einwalzen der Schneideschlacke in den Gießstrang, z. B. mittels der Strangführungsrollen, wird die Qualität des Gießstrangs zudem deutlich verschlechtert.
Darstellung der Erfindung
Aufgabe der Erfindung ist es, eine Stranggießanlage der eingangs genannten Art zu schaffen, bei welcher eine beim Durchtrennen des Gießstrangs mittels einer Schneidemaschine entstehende Schneideschlacke zuverlässig von nachgelagerten Anlagenteilen, insbesondere der Strangführung, ferngehalten wird.
Diese Aufgabe wird durch eine Stranggießanlage gelöst, bei der der Schneidemaschine in der Strangförderrichtung ein Schlackeabweiser zum Abweisen einer Schneideschlacke nachgelagert ist, der mittels einer Betätigungseinrichtung von einer Freigabeposition in eine Abweiseposition und zurück verlagerbar ausgebildet ist, wobei der Schlackeabweiser in der Freigabeposition nicht und in der Abweiseposition an den Gießstrang angestellt ist. Bevor die Schneidemaschine mit dem Durchtrennen des Gießstrangs beginnt, wird der Schlackeabweiser mittels der Betätigungseinrichtung von der Freigabeposition, in der der Schlackeabweiser nicht an den Gießstrang angestellt ist und unter Einhaltung eins Abstands quer zur Strangförderrichtung neben dem Gießstrang angeordnet ist, in die Abweiseposition verlagert. In der Abweiseposition ist der Schlackeabweiser an den Gießstrang angestellt, sodass Anlagenteile, die dem Schlackeabweiser nachgelagert sind, zuverlässig von herunterfallender Schneidschlacke abgeschirmt werden. Nach dem Durchtrennen des Gießstrangs wird der Schlackeabweiser wieder in die Freigabeposition zurück verlagert, sodass ein ständiger Kontakt zwischen dem Schlackeabweiser und dem Gießstrang vermieden wird.
In einer vorteilhaften Ausführungsform umfasst die Betätigungseinrichtung einen Druckmittelzylinder und eine damit verbundene Aufhängeeinrichtung, wobei der Schlackeabweiser auf der Aufhängeeinrichtung aufgehängt ist. Dabei ist der Druckmittelzylinder, z. B. ein Pneumatik- oder ein Hydraulikzylinder, vorteilhafterweise in einiger Entfernung zur Stranggießanlage angeordnet und über die Aufhängeeinrichtung, z. B. ein Kettengehänge, mit dem Schlackeabweiser verbunden, wodurch der Druckmittelzylinder von den widrigen Umwelteinflüssen, z. B. hoher Temperatur und/oder kondensierender Atmosphäre, ferngehalten wird.
In einer Ausführungsform umfasst die Strangführung wenigstens eine antreibbare Strangführungsrolle und/oder eine anstellbare Strangführungsrolle. Durch eine oder mehrere antreibbare Strangführungsrollen ist es einfach möglich, den Gießstrang aus der Kokille auszuziehen; mittels einer oder mehrerer anstellbarer Strangführungsrollen kann die Kontaktkraft zwischen der Strangführungsrolle und dem Gießstrang eingestellt werden bzw. eine gezielte Beeinflussung des Gießstrangs durch die Strangführungsrolle, z. B. eine sogenannte Soft Core Reduction, erfolgen, wodurch die Innenqualität des Gießstrangs verbessert werden kann.
Außerdem ist es oftmals vorteilhaft, mehrere Strangführungsrollen zu einem Strangführungssegment oder einem Treibrollengerüst zusammenzufassen. Dadurch ist der Austausch mehrerer Strangführungsrollen einfach und rasch möglich.
In einer Ausführungsform ist die Schneidemaschine als eine autogene Brennschneidemaschine oder ein Plasmaschneider ausgebildet. Autogene Brennschneidemaschinen, gegebenenfalls unter Zugabe eines Granulats für gewisse, z. B. rostfreie, Stahlgüten, sind zum Schneiden von mittleren und größeren Materialdicken geeignet, wohingegen der Plasmaschneider eher für geringere Materialdicken geeignet ist.
In einer für den kontinuierlichen Betrieb der Stranggießanlage vorteilhaften Ausführungsform ist die Schneidemaschine mit dem Gießstrang in der Strangförderrichtung beweglich ausgebildet, sodass das Durchtrennen des Gießstrangs ohne Unterbrechung des kontinuierlichen Gießbetriebs möglich ist. Dazu ist die Schneidemaschine beispielsweise auf einer Führung angeordnet, sodass die Schneidemaschine entweder durch eine gesonderte Verfahreinrichtung oder durch eine Klemmung der Schneidemaschine mit dem Gießstrang in der Strangförderrichtung mit dem Gießstrang mitbeweglich ausgebildet ist.
In einer einfachen Ausführungsform ist der Schlackeabweiser als ein Kastenprofil und ein damit verbundenes, darüberliegendes U-förmiges Profil ausgebildet.
In einer vorteilhaften Ausführungsform weist das Kastenprofil einen Wasseranschluss zum Kühlen des Kastenprofils und wenigstens eine Verbindungsleitung zwischen dem Kastenprofil und dem U-förmigen Profil zum Entfernen der Schneideschlacke aus dem U-förmigen Profil auf. Dadurch wird auf einfache Art und Weise sowohl die Kühlung des Kastenprofils als auch das Entfernen der Schneidschlacke aus dem U-förmigen Profil sichergestellt.
In einer Ausführungsform ist dem Schlackeabweiser in Strangförderrichtung ein Abweiseblech nachgelagert.
Besonders vorteilhaft ist es, wenn das Abweiseblech in Strangförderrichtung einer Strangführungsrolle, einem aus mehreren Strangführungsrollen gebildeten Strangführungssegment oder einem Treibrollengerüst vorgelagert ist.
Da die Erfindung sowohl bei einer Vertikal- oder einer Bogenstranggießanlage angewendet werden kann, ist es vorteilhaft die Stranggießanlage als eine Vertikalstranggießanlage oder eine Bogenstranggießanlage auszubilden.
Es ist vorteilhaft, die erfindungsgemäße Vorrichtung zur Herstellung eines Gießstrangs aus Stahl zu verwenden, besonders dann, wenn der Gießstrang einen Querschnitt einer Bramme, eines Knüppels, eine Vorblocks oder eines Vorprofils aufweist.
Weitere Vorteile und Merkmale der vorliegenden Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung nicht einschränkender Ausführungsbeispiele, wobei auf die folgenden Figuren Bezug genommen wird, die Folgendes zeigen:
1 eine schematische Darstellung einer Vertikalstranggießanlage in einem Längsschnitt mit mehreren Strangführungssegmenten
2 eine schematische Darstellung einer Vertikalstranggießanlage in einem Längsschnitt mit einem Treibrollengerüst
3 ein Ausschnitt aus 1 mit einer Schneidemaschine, einem Schlackeabweiser und einem Strangführungssegment
4 und 5 perspektivische Darstellungen eines Schlackeabweisers
In 1 ist eine als Vertikalstranggießanlage ausgebildete Stranggießanlage 1 in einem Längsschnitt mit den für die Erfindung wesentlichen Bauteilen schematisch dargestellt. Sie umfasst eine Kokille 2, in der während des Gießvorganges eine Stahlschmelze zu einem Gießstrang 4 mit Brammenquerschnitt vergossen wird und eine daran anschließende vertikale Strangführung 3, in der der kontinuierlich produzierte Gießstrang 4 gekühlt, geführt, gestützt, mittels einer Schneidemaschine 6 auf Brammen 19 abgelängt wird, wobei die Brammen anschließend mittels eines Brammenaufzugs 20 aus der Strangführung 3 ausgefördert werden. Die Strangführung 3 umfasst zwei Reihen von Strangführungsrollen 5a und 5b, die in mehreren Strangführungssegmenten, von denen vier Strangführungssegmente 11a bis 11d stellvertretend dargestellt sind, zusammengefasst sind. Eine Reihe von Strangführungsrollen 5a ist an der Außenseite eines Strangführungssegmentes ortsfest abgestützt; die zweite Reihe von Strangführungsrollen 5b ist an der Innenseite eines Strangführungssegmentes relativbeweglich zur ersten Reihe von Strangführungsrollen 5a angeordnet. Diese Relativbeweglichkeit erlaubt beispielsweise die Einstellung an eine gewünschte Strangdicke oder eine Dickenreduktion beim Gießstrang mit noch flüssigem Kern. Wie in 3 näher dargestellt, sind die außen- und die innenliegenden Strangführungsrollen 5a und 5b in einem Tragrahmen 9 drehbar gelagert. Einige der Strangführungsrollen 5a, 5b sind als antreibbare Strangführungsrollen 5c und/oder als anstellbare Strangführungsrollen 5d ausgebildet und bestimmen die Geschwindigkeit des Gießstrangs 4. In der Strangförderrichtung R ist dem Strangführungssegment 11c eine als autogene Brennschneidemaschine ausgeführte Schneidemaschine 6 nachgelagert, die den Gießstrang 4 auf Brammen 19 mit einer bestimmten Länge abschneidet. Beim Durchtrennen des Gießstrangs 4 mittels der Schneidemaschine 6 wird der Gießstrang 4 zuerst durch eine Heizflamme der Schneidedüse 21 auf Zündtemperatur gebracht und anschließend Sauerstoff in die erwärmte Stelle eingeblasen, sodass der Gießstrang 4 im Bereich der Schnittfuge im Schneidsauerstoff verbrennt und unter hohem Druck aus der Schnittfuge ausgeblasen wird. Das Oxid, gemeinhin auch Schneideschlacke genannt, hat einen wesentlich geringeren Schmelzpunkt als der Stahl und ist auch dünnflüssiger. Die Schlacke wird vom Sauerstoffstrahl aus der Schnittfuge geblasen, gleichzeitig wird die Schneidedüse 21 kontinuierlich entlang der Schnittfuge weitergeführt. Um das Eindringen der Schneideschlacke in die, der Schneidemaschine 6 in Strangförderrichtung R nachgelagerten, Strangführung 3 und insbesondere das Einwalzen der Schneideschlacke in den Gießstrang 4 zu verhindern, wird vor dem Beginn der Schneideoperation ein Schlackeabweiser 7, der der Schneidemaschine 6 nachgelagert ist, mittels einer Betätigungseinrichtung 8 von einer Freigabeposition in eine Abweiseposition gebracht, wobei der Schlackeabweiser 7 in der Freigabeposition nicht und in der Abweiseposition an den Gießstrang angestellt ist. Nach dem Durchtrennen des Gießstrangs 4, wird der Schlackeabweiser 7 wiederum von der Abweiseposition in die Freigabeposition zurückverlagert.
Selbstverständlich kann die Strangführung 3 auch ein Treibrollengerüst 12 enthalten, wie in 2 gezeigt ist. Bzgl. der Funktion der Erfindung besteht kein Unterschied, sodass auf 1 verwiesen wird.
In 3 ist der Schlackeabweisers 7 nach 1 näher dargestellt. Der Schlackeabweiser 7 ist der Schneidemaschine 6 in Strangförderrichtung R nachgelagert, wobei der Schlackeabweiser 7 an einer als Kettengehänge ausgeführten Aufhängeeinrichtung 10 aufgehängt ist, das über eine Umlenkrolle 18 mit einer als Pneumatikzylinder ausgeführten Betätigungseinrichtung 8 verbunden ist. In der Freigabeposition F ist der Schlackeabweiser 7 nicht an den Gießstrang 4 angestellt. Vor dem Beginn des Durchtrennens des Gießstrangs 4 mittels der Schneidemaschine 6 wird der Schlackeabweiser 7 mittels der Betätigungseinrichtung 8 an den Gießstrang 4 angestellt, wobei der Schlackeabweiser 7 durch dessen Eigengewicht an den Gießstrang 4 angedrückt wird. Beim Durchtrennen verfährt die Schneidemaschine 6 auf einer Führung 22 synchron mit dem Gießstrang 4, sodass der Gießstrang 4 quer zur Strangförderrichtung R durchtrennt wird. Die dabei entstehende Schneideschlacke wird von der Schneidedüse 21 durch die Schnittfuge ausgeblasen und teilweise vom Schlackeabweiser 7 in Abweiseposition A bzw. von einem nachgelagerten Abweiseblech 17 aufgefangen, sodass sichergestellt ist, dass keine Schneideschlacke in der nachfolgenden Strangführung, z. B. dem Strangführungssegment 11d, in den Gießstrang 4 eingewalzt wird.
Die Kühlung und das Abführen der Schneideschlacke aus dem Schlackeabweiser 7 sind in den 4 und 5 näher gezeigt. Wie aus diesen Figuren hervorgeht, ist der Schlackeabweiser 7 als ein Kastenprofil 13 und einem damit verbundenes U-förmigen Profil 14 ausgebildet, das in Strangförderrichtung dem Kastenprofil 13 vorgelagert ist. Das Kastenprofil 13 verfügt über einen Wasseranschluss 15 zur Kühlung des Schlackeabweisers 7, wobei nach dem Durchströmen des Kastenprofils 13 das Kühlwasser mittels zweier Verbindungsleitungen 16 in das U-förmige Profil 14 geleitet wird, wo es die anfallende Schneideschlacke wegspült. Vorteilhafterweise erfolgt das Kühlen bzw. das Abführen der Schneideschlacke aus dem Schlackeabweiser 7 vornehmlich in der Abweiseposition, d. h. wenn der Schlackeabweiser 7 an den Gießstrang angestellt ist. Das abgeführte Kühlwasser und die abgeführte Schneideschlacke werden von einem nachgelagerten Abweiseblech von der Strangführung der Stranggießanlage abgeführt.
Bezugszeichenliste

1: Stranggießanlage
2: Kokille
3: Strangführung
4: Gießstrang
5a, 5b: Strangführungsrolle
5c: antreibbare Strangführungsrolle
5d: anstellbare Strangführungsrolle
6: Schneidemaschine
7: Schlackeabweiser
8: Betätigungseinrichtung
9: Tragerahmen
10: Aufhängeeinrichtung
11a...11d: Strangführungssegment
12: Treibrollengerüst
13: Kastenprofil
14: U-förmiges Profil
15: Wasseranschluss
16: Verbindungsleitung
17: Abweiseblech
18: Umlenkrolle
19: Bramme
20: Brammenaufzug
21: Schneidedüse
22: Führung
A: Abweiseposition
F: Freigabeposition
R: Strangförderrichtung

Claims

Stranggießanlage (1) zum Erzeugen eines Gießstrangs (4) aus einer metallischen Schmelze mit einer Kokille (2) und einer in einer Strangförderrichtung (R) nachgelagerten Strangführung (3), wobei die Strangführung (3) mehrere Strangführungsrollen (5a bis 5d) zum Stützen und Führen des Gießstrangs (4) und eine Schneidemaschine (6) zum Durchtrennen des Gießstrangs (4) umfasst, dadurch gekennzeichnet, dass der Schneidemaschine (6) in der Strangförderrichtung (R) ein Schlackeabweiser (7) zum Abweisen einer Schneideschlacke nachgelagert ist, der mittels einer Betätigungseinrichtung (8) von einer Freigabeposition (F) in eine Abweiseposition (A) und zurück verlagerbar ausgebildet ist, wobei der Schlackeabweiser (7) in der Freigabeposition (F) nicht und in der Abweiseposition (A) an den Gießstrang (4) angestellt ist.
Stranggießanlage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Betätigungseinrichtung (8) einen Druckmittelzylinder und eine damit verbundene Aufhängeeinrichtung (10) umfasst, wobei der Schlackeabweiser (7) auf der Aufhängeeinrichtung (10) aufgehängt ist.
Stranggießanlage nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Strangführung wenigstens eine antreibbare Strangführungsrolle (5c) und/oder eine anstellbare Strangführungsrolle (5d) umfasst.
Stranggießanlage nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass mehrere Strangführungsrollen (5a bis 5d) zu einem Strangführungssegment (11a bis 11d) oder einem Treibrollengerüst (12) zusammengefasst sind.
Stranggießanlage nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Schneidemaschine als eine autogene Brennschneidemaschine oder ein Plasmaschneider ausgebildet ist.
Stranggießanlage nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Schneidemaschine (6) mit dem Gießstrang (4) in Strangförderrichtung (R) beweglich ausgebildet ist.
Stranggießanlage nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Schlackeabweiser (7) als ein Kastenprofil (13) und ein damit verbundenes, darüberliegendes U-förmiges Profil (14) ausgebildet ist.
Stranggießanlage nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass das Kastenprofil (13) einen Wasseranschluss (15) zum Kühlen des Kastenprofils (13) und wenigstens eine Verbindungsleitung (16) zwischen dem Kastenprofil (13) und dem U-förmigen Profil (14) zum Entfernen der Schneideschlacke aus dem U-förmigen Profil (14) aufweist.
Stranggießanlage nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass dem Schlackeabweiser (7) in Strangförderrichtung (R) ein Abweiseblech (17) nachgelagert ist.
Stranggießanlage nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass das Abweiseblech (17) in Strangförderrichtung einer Strangführungsrolle (5a bis 5d), einem aus mehreren Strangführungsrollen gebildeten Strangführungssegment (11) oder einem Treibrollengerüst (12) vorgelagert ist.
Stranggießanlage nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Stranggießanlage (1) als eine Vertikalstranggießanlage ausgebildet ist.
Stranggießanlage nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Stranggießanlage (1) als eine Bogenstranggießanlage ausgebildet ist.
Verwendung der Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 12 zur Herstellung eines Gießstrangs (4) aus Stahl.
Verwendung nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass der Gießstrang (4) einen Querschnitt einer Bramme, eines Knüppels, eine Vorblocks oder eines Vorprofils aufweist.