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Die vorliegende Erfindung betrifft eine Dünnbrammen-Gießanlage mit einer Strangführung zum Führen eines gegossenen, zunächst kreisbogenförmig gekrümmten Stranges und einem sich an die Strangführung anschließenden Richtaggregats zum Richten des erstarrten Stranges.
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Beim Austritt der vergossenen Dünnbramme aus dem letzten Bogensegment oder aus dem Biegetreiber in sog. Compact Strip Production Analgen (CSP-Anlagen) ist der vergossene Strang bereits vollständig durchstarrt. Nachteilig hierbei ist, dass der Strang noch die Krümmung des Gießradius aufweist. Um den Strang aber weiter verarbeiten zu können, muss dieser in einem gesonderten Aggregat gerichtet werden. Bisherige Richtaggregate in CSP-Anlagen weisen in der Regel vier Rollenpaare auf, die den Strang von oben (Losseite) und unten (Festseite) klemmen und auf diese Weise sowohl eine Vorschubkraft erzeugen als auch eine Trajektorie vorgeben, durch die der Strang aus einem gebogenen Zustand in einen geraden, gerichteten Zustand überführt wird.
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Die
DE 10 2006 004 310 A1 offenbart eine Anlage und ein Verfahren zum Herstellen einer Dünnbramme. Die Anlage umfasst eine Stranggießkokille zum Gießen eines Gießstranges in der Vertikalen und mindestens ein der Stranggießkokille nachgeordnetes Reduzierrollenpaar zum Umformen des Gießstranges in die Dünnbramme durch Reduzieren der Dicke des Gießstranges, ohne diesen abzuquetschen. In einer nachfolgenden Strangführungseinrichtung erstarrt die Dünnbramme in ihrem Kern, bevor sie mit Hilfe einer Biegerolle aus der Vertikalen in die Horizontale umgelenkt wird, wo sie eine Richttreibereinrichtung und eine Schere durchläuft. Um die Bauhöhe der gesamten Anlage zu minimieren, wird erfindungsgemäß vorgeschlagen, einen traditionell üblichen Biegetreiber zwischen Strangführungseinrichtung und antriebsloser Biegerolle einzusparen und stattdessen die Reduzierrollen anzutreiben und die Biegerolle unmittelbar in Materialflussrichtung hinter der Strangführungseinrichtung vorzusehen.
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Die
EP 0 992 303 A1 offenbart ein Strangabzugsverfahren für ein in einer Bogenstranggießanlage gegossenes Metallband. Das Metallband wird zunächst von einem mit einer Eingangsgeschwindigkeit angetriebenen Bogeneingangssegment senkrecht aus einer Gießkokille abgezogen wird, wobei dem Metallband im Bogeneingangssegment eine Bogenform aufgeprägt wird, so dass das Metallband in einen Kreisbogen einläuft und es nach Erreichen einer waagerechten Bandlaufrichtung von einem mit einer Ausgangsgeschwindigkeit angetriebenen Bogenausgangssegment gerade gerichtet und aus dem Bogenausgangssegment ausgefördert wird. Dabei wird das Metallband zwischen dem Bogeneingangssegment und dem Bogenausgangssegment zunächst über eine am Kreisbogen angeordnete Reaktionsrolle und sodann über eine Führungsrolle geführt. Die Führungsrolle ist dabei unterhalb des Kreisbogens angeordnet ist, sodass ein Sichanlegen des Metallbandes an die Führungsrolle bzw. ein Abheben des Metallbandes von der Führungsrolle erfasst wird und dass die Ausgangsgeschwindigkeit (va) beim Sichanlegen des Metallbandes an die Führungsrolle erhöht und beim Abheben des Metallbandes von der Führungsrolle erniedrigt wird.
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Weiter ist aus der
EP 0 291 766 A2 eine Vorrichtung zum Richten eines bogenförmig, mittels einer Gießrad-Einrichtung oder einer Bogenstrangguß-Einrichtung kontinuierlich gegossenen Stahlstranges bekannt. Der Strang wird zwischen Richtstellen mit Rollen, wie Richt-, Biege-, Führungs-, Gegenrollen und/oder entsprechenden Rolllenpaaren, nach einer bestimmten Gesetzmäßigkeit geführt, wobei mindestens zwei, auf den Strang im Abstand voneinander Biegemomente übertragende Rollenpaare vorgesehen sind. Das erste Rollenpaar, ist gleichzeitig das in Bewegungsrichtung des Stranges unmittelbar hinter der Austrittsstelle des Stranges aus der Gieß-Einrichtung liegende Rollenpaar bzw. wird vom Gießrad oder Bogenkokille) und einer zugehörigen Richtrolle gebildet. Das zweite Rollenpaar bestimmt den Übergang des Stranges von einem noch endlichen Krümmurgsradius in eine Gerade (Krümmungsradius unendlich) am Ende der Biegezone. Zwischen diesen beiden Rollenpaaren können weitere Rollen ausschließlich entlang der Außenseite des Stranges lokalisiert sein.
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Im Zuge der Entwicklung von Mikro-CSP-Castern werden im Hinblick auf kleinstmöglichen mechanischen Aufwand nunmehr zwei Rollenpaare genutzt. Da für einen Biege- bzw. Richtvorgang jedoch mindestens drei Einspannstellen erforderlich sind, muss hier die letzte Rolle des Bogensegments (Ausgangsrollensegment) einen Teil der Richtkräfte übernehmen.
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Insbesondere bei Mikro-CSP-Castern kommt hinzu, dass das letzte Segment bzw. dessen letzte Rolle ebenfalls als Einsparnnstelle für den Biegevorgang genutzt wird. Üblicherweise befindet sich hier aber auch die Sumpfspitze, sodass die Richtkräfte vollumfänglich auf diese im Prozess sensible Stelle wirken und somit ggf. die Gießgeschwindigkeit reduziert, was wiederum die Produktivität und Effizienz der Anlage mindert. Zudem sind hohe Kräfte auf das Segment bzw. dessen Auflager zu erwarten, was wiederum mit einem erhöhten Verschleiß verbunden sein kann.
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Es ist daher Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Richtaggregat für CSP-Caster zu schaffen, mit denen die oben genannten Nachteile vermieden werden und eine kostengünstige Alternative zu bestehenden Richtsystemen zu schaffen, bei gleicher Betriebssicherheit und niedrigeren Unterhaltskosten.
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Diese Aufgabe wird durch die im Anspruch 1 angegebenen Merkmale gelöst, insbesondere dadurch, dass das Richtaggregat vier Rollen umfasst, von denen zwei jedoch ungepaart und damit gemäß der Kraftrichtung versetzt zueinander angeordnet sind und die anderen Rollen paarig angeordnet sind und derart ausgebildet sind, dass durch sie der Strang antreibar ist.
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Dadurch sind nunmehr die Rollen nicht mehr paarig im Richtaggregat angeordnet, sondern versetzt gemäß der Biegerichtung. Es werden somit keine Gegenstücke an den ungepaarten Rollen benötigt. Lediglich an der ersten oder der letzten Einspannstelle ist ein Rollenpaar vorgesehen, welches außerdem die Auszugskräfte aufbringt und somit eine Klemmkraft aufweisen sollte.
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Der Vorteil dieser Konfiguration besteht darin, dass der Richtvorgang in diesem geschlossenen Aggregat durchgeführt werden kann, ohne dass Richtkräfte in den Segmenten der Strangführung auftreten. Gleichzeitig ist der mechanische Aufwand minimal und entspricht mit insgesamt vier Rollen dem des Mikro-CSP-Casters. Indem die Richtkräfte im Aggregat verbleiben, werden die Auflagekräfte auf die Fundamente reduziert.
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Die Erfindung wird im Folgenden anhand von beispielhaften Ausführungsformen unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen:
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1 ein Rollenschema für ein konventionelles Richtaggregat nach dem Stand der Technik (StdT);
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2 ein Rollenschema für ein Richtaggregat in einer Mikro-CSP-Anlage nach dem Stand der Technik (StdT);
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3 Rollenschema für ein Minimal-Richtaggregat für eine CSP-Anlage gemäß einer ersten Ausführungsform;
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4 Rollenschema für ein Minimal-Richtaggregat für eine CSP-Anlage gemäß einer zweiten bevorzugten Ausführungsform.
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Die 1 zeigt das Rollenschema eines Richtaggregats 9 in einer konventionellen vertikalen Strangussanlage. Der vergossene Strang 10 wird über eine gebogene Strangführung (hier nicht dargestellt) mit Eingangs- und Ausgangsrollensegementen aus der Vertikalen mit einem vorbestimmten Gießradius 11 allmählich in die Horizontale überführt. Um den Strang 10 aus dem gebogenen Zustand in einen geraden Zustand zu überführen und ihn auszurichten, sind in Arbeitsrichtung 18 hinter der Strangführung vier Rollenpaare 12, 13 und 14, 15 des Richtaggregats 9 vorgesehen. Der Strang 10 wird durch die Rollenpaare 12, 13, 14, 15 auf seiner Losseite 16 von oben und auf seiner Festseite 17 von unten eingeklemmt. Auf diese Weise erfährt der Strang 10 an den Einspannstellen 19, 20, 21, 22 der Rollenpaare 12, 13, 14, 15 sowohl eine Vorschubkraft in Arbeitsrichtung 18 als auch eine Vorgabe der Trajektorie, durch die der Strang 10 aus dem gebogenen Zustand in einen geraden Zustand überführt werden kann.
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Die 2 zeigt das Rollenschema für ein Richtaggregat 23 in einer sogenannten Mirko – CSP (Mirko Compact Strip Production) nach dem Stand der Technik. Der vergossene Strang 10 wird über eine als Bogensegment 24 ausgebildete Strangführurg in einem Gießradius 11 aus der vertikalen in die horizontalen Position überführt. Des Richtaggregat 23 wird hierbei aus zwei Richtrollenpaaren 25, 25a und 26, 26a ausgebildet.
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Die Richtrollenpaare 25 25a und 26, 26a sind im wesentlich parallel nebeneinander angeordnet und dienen somit als Einspannstelle 27 für den Richtvorgang des Stranges 10. Da für einen Biege- bzw. Richtvorgang jedoch mindestens drei Einspannstellen erforderlich sind, muss in einer derartigen Konfiguration hier die letzte Rolle 28 auf der Losseite 16 des Bogensegmentes 24 einen Teil der durch die Pfeile angedeuteten Richtkräfte übernehmen.
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Im Folgenden wird unter „paarig angeordnet” eine Anordnung verstanden, bei der sich die Rollen in gleicher radialer Richtung gegenüberstehen. Eine unpaarigen Anordnung der Rollen, ist eine Anordnung der Rollen die nicht paarig ist.
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Die 3 zeigt eine erste Ausführungsform des erfindungsgemäßen Minimal-Richtaggregats 29 für eine Dünnbrammen-Gießanlage. Das Richtaggregat 29 umfasst lediglich insgesamt vier Rollen 30, 31 und 32, 32a, wobei die Rollen 30 und 31 ungepaart und gemäß der Kraftrichtung versetzt zueinander angeordnet sind. Die Rollen 32 und 32a sind wiederum paarig angeordnet und dienen dazu den Strang 10 in Arbeitsrichtung 18 anzutreiben. In dieser Ausführungsform sind die ungepaarten Rollen 30 und 31 in Arbeitsrichtung 18 vor dem letzten Rollenpaar 33, 33a des Bogensegments 24 der Strangführung und vor der Einlaufseite 34 des Rollenpaares 32, 32a angeordnet. Die Einspannstelle 27 für den Richtvorgang wird durch die Pfeile auf der Losseite 16 des Stranges 10 angedeutet.
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Die 4 zeigt eine zweite und bevorzugte Ausführungsform des erfindungsgemäßen Minimal-Richtaggregats 29, wobei im Unterschied zur Ausführungsform gemäß 3 des angetriebene Rollenpaar 32, 32a in Arbeitsrichtung 18 zwischen dem letzten Rollenpaar 33, 33a des Bogensegmentes 24 der Strangführung und der ungepaarten Rolle 30 auf der Festseite 17 und der ungepaarten Rolle 31 auf der Losseite 16 des Stranges 10 angeordnet ist. Der Abstand zwischen der ungepaarten Rolle (30) auf der Festseite (17) und ungepaarten Rolle (31) auf der Losseite (16) des Stranges (10) in Arbeitsrichtung (18) wird derart wählbar, dass ein Richtmoment zum richten des Stranges (10) aufgebracht wird, ohne dabei die zulässigen Rollenradialkräfte der ungepaarten Rollen (30, 31) zu überschreiten.
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Bezugszeichenliste
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- 9
- Richtaggregat
- 10
- Strang
- 11
- Gießradius
- 12
- Rollenpaar
- 13
- Rollenpaar
- 14
- Rollenpaar
- 15
- Rollenpaar
- 16
- Losseite
- 17
- Festseite
- 18
- Arbeitsrichtung
- 19
- Einspannstelle
- 20
- Einspannstelle
- 21
- Einspannstelle
- 22
- Einspannstelle
- 23
- Richtaggregat
- 24
- Bogensegment
- 25, 25a
- Richtrollenpaar
- 26, 26a
- Richtrollenpaar
- 27
- Einspannstelle
- 28
- letzte Rolle
- 29
- Richtaggregat
- 30
- ungepaarte Rolle
- 31
- ungepaarte Rolle
- 32, 32a
- Rollenpaar
- 33, 33a
- letzte Rollenpaar
- 34
- Einlaufseite
- 35
- Auslaufseite
- 36
- Abstand
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- DE 102006004310 A1 [0003]
- EP 0992303 A1 [0004]
- EP 0291766 A2 [0005]
