DE2133144B2

DE2133144B2 - Verfahren und Vorrichtung zum Ausfordern und Richten eines Stranges in einer Stranggiessanlage

Info

Publication number: DE2133144B2
Application number: DE2133144A
Authority: DE
Inventors: Georg Dipl.-Ing. 4005 Buederich Bollig; Horst 4044 Kaarst Grothe; Bernhard Thalwi Knell (Schweiz)
Original assignee: Concast AG
Current assignee: SMS Concast AG
Priority date: 1971-07-03
Filing date: 1971-07-03
Publication date: 1973-09-27
Also published as: AT328638B; LU65645A1; BR7204366D0; DK129219C; DK129219B; IT960120B; NL7209260A; FR2144861B1; NL160748B; YU172972A; SE395381B; AU4417672A; CA981415A; DD96870A5; DE2133144A1; NL160748C; JPS5219168B1; GB1402640A; FR2144861A1; ZA724560B

Description

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch ge- an den Strang und an den Anfahrstrang angestellt kennzeichnet, daß der die Solldicke unterschrei- werden. Diese Anstellkraft ist abhängig von der nottende Strang und der die Solldicke unterschrei- wendigen Auszugs- bzw. Bremskraft, vom Reibungstende Anfahrstrang mit unterschiedlichen An- koeffizienten zwischen dem gegossenen Strang bzw. Stellkräften beaufschlagt werden. 25 dem Anfahrstrang und der Treibrolle und von der

3. Vorrichtung zur Durchführung des Verfah- Anzanl an Treibrollen. Bei Strängen mit flüssigem rens nach Anspruch 1 oder 2, wobei die einander Kern richtet sich die Anstellkraft der Treib- und gegenüberliegenden Treib- und/oder Richtrollen Richtrollen nach dem ferrostatischen Druck, um ein durch Kolbenzylindereinheiten in ihrem gegensei- Ausbauchen zu verhindern. Die zum Richten des tigen Abstand einstellbar und auf das Solldicken- 30 Stranges notwendige Anstellkraft ist stark von der maß des Stranges durch Anschläge begrenzbar Strangtemperatur abhängig. Bei Strängen mit flüssisind, dadurch gekennzeichnet, daß die Treib- (3, gern Kern ist die zum Richten notwendige Anstell-23) und/oder Richtrollen (3, 3', 21, 23) vom Soll- kraft kleiner als diejenige, welche zur Verhütung des dickenmaß zum Strang (1) hin durch zusätzliche Ausbauchens notwendig ist.

Kraftgeräte (10, 34) bewegbar sind, wobei die 35 Bei den sogenannten Vielrollenrichttreibern sind

durch die Kraftgeräte (10, 34) erzeugte Anstell- die Rieht- und Treibrollen über einen längeren Teil

kraft kleiner ist als diejenige der Kolbenzylinder- der Strangführung verteilt. Dabei ist ein Teil der

einheiten (5). Rieht- und Treibrollen am Strang mit flüssigem Kern

4. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch ge- angeordnet. Je nach den vorhandenen Gießparamekennzeichnet, daß die Kraftgeräte (10) mit den 40 tern wie beispielsweise Gießgeschwindigkeit, Gieß-Kolbenstangen der Kolbenzylindereinheiten (5) temperatur usw. ändert sich auch die Strangtemperaverbunden sind. tür und die Lage der Spitze des flüssigen Kerns. Im

5. Vorrichtung nach Anspruch 3 oder 4, da- Bereich, wo die Spitze des flüssigen Kerns erstarrt, durch gekennzeichnet, daß die Kraftgeräte (10) verschwindet einerseits der ferrostatische Druck auf als hydraulische Kolbenzylindereinheiten ausge- 45 die Strangkruste, andererseits ist der Strang noch bildet sind. sehr plastisch und leicht verformbar. Bei einem bei-

6. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 3 spielsweisen Temperaturbereich von 900 bis bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß durch aus- 1050⁰C im Richttreiber entspricht dies einem Bewechselbare Zwischenstücke (7) der gegenseitig reich des Formänderungswiderstandes der Bramme das Solldickenmaß begrenzende Abstand der 50 von etwa 3 bis 7 kg/mm². Anstellkräfte, die bei Rollen (3, 4, 21, 23) veränderbar ist. Strängen mit flüssigem Kern ein Ausbauchen verhin-

7. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 3 dem, genügen dann durchaus, um in der Zone, in welbis 6 für eine Treibrichtmaschine, deren untere eher der flüssige Kern einer Bramme gerade erstarrt Treibrollen durch Zwischenordnung von mit dem ist, eine beträchtliche Dickenabnahme in der Grö-Maschinengerüst fest verbundenen Stützrollen er- 55 ßenordnung von 2 bis 10 mm gegenüber dem SoIlgänzt, diese Treibrollen nachgiebig auf mit dem maß zu erzeugen. Solche Dickenabnahmen ergeben Maschinengerüst verbundenen Puffern abgestützt bei automatischen Strangschneidanlagen, welche mit und die oberen Rollen durch die mit dem Ma- vorbestimmter Brammenlänge arbeiten, ungleiche scliinengerüst verbundenen Kolbenzylinderein- Riegelgewichte, die sich in der nachfolgenden Bearheiten auf den Strang anstellbar sind, dadurch ge- 60 beitung nachteilig auswirken. Durch Verwalzungen kennzeichnet, daß die Puffer (27) als Differen- des Stranges während der Erstarrung können aber tialkraftgerät ausgebildet sind, die vom Solldik- auch Fehler im Stranggefüge entstehen,
kenmaßanschlag (32) vom Stang (1) weg eine Es ist bekannt, in einem Vielrollentreibrichter starke und vom Anschlag (32) zum Strang (1) hin einen Strang mit flüssigem Kern zu fördern und zu eine schwache Anstellkraft erzeugen. 65 richten und einen gegenüber dem gegossenen Strang

wesentlich dünneren Einheitsanfahrstrang zu fördern. Dabei werden die Richtrollen hydraulisch gegen feste Anschläge mittels Kolbenzylindereinheiten

gehalten, damit der Strang mit flüssigem Kern nicht verwalzt wird. Die Anstellkraft der hydraulisch anstellbare Treibrollen wird der wachsenden Krustendicke durch ferngesteuerte Ventile angepaßt. Bei diesem Vielrollenrichttreiber wird die Anstellkraft der Treibrollen so eingestellt, daß sie nur 15% über der Kraft liegt, die nötig ist, um Ausbauchungen zu verhüten. Es ist somit möglich, das Ausbauchen des Stranges mit flüssigem Kern zu vermeiden. Im Bereich der Schlußerstarrung des flüssigen Kerns, d.h. wenn der ferrostatische Druck des flüssigen Kerns verschwindet, findet bei dieser Vorrichtung die erwähnte Dickenabnahme statt. Es entstehen dabei unerwünschte und unkontrollierbare Abnahmen der Solldicke des Stranges sowie unerwünschte Innenfehler in Form von Rissen entlang der horizontalen Strangachse.

Es ist weiter eine Treibrichtmaschine bekannt, die aus Einzelabschnitten mit jeweils drei oberen und drei unteren Rollen besteht. Die drei oberen Rollen sind in einem etwa um die Achse der mittleren Rolle schwenkbaren und senkrecht zur geführten Strangoberfläche verstellbaren Träger gelagert. Auf dem Maschinengerüst ist die mittlere untere Rolle ortsfest und sind die äußeren unteren Rollen nachgiebig auf Druckzylindern gelagert. Um den ferrostatischen Druck des flüssigen Kerns im Strang abstützen zu können, sind auch bei dieser Vorrichtung sowohl bei den Oberrollen als auch bei den nachgiebig gelagerten Unterrollen Anstellkräfte erforderlich, die ein Ausbauchen verhindern. Bei solchen Treibrichtmaschinen kann deshalb eine unerwünschte Abnahme der Solldicke des Stahlstranges unmittelbar nach der Erstarrung des flüssigen Kerns stattfinden.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren und eine Vorrichtung zu schaffen, welche es erlauben, einen Strang sowohl im Bereich mit flüssigem Kern als auch in den Bereichen, in denen der flüssige Kern gerade erstarrt bzw. erstarrt ist, in einer Vielrollentreibrichtmaschine einerseits vor dem Ausbauchen zu schützen und andererseits eine unerwünschte Dickenabnahme gegenüber dem Sollmaß sowie Innenfehler zu vermeiden. Auch soll die Treibrichtmaschine einen Einheitsanfahrstrang ein- und ausfördern können.

Nach dem erfindungsgemäßen Verfahren wird diese Aufgabe dadurch gelöst, daß beim Unterschreiten der Solldicke des gegossenen Stranges dieser nur mit der für die Förderung notwendigen Anstellkraft beaufschlagt und beim Überschreiten dieser Solldicke mit einer größeren ihn auf die Solldicke reduzierenden Anstellkraft beaufschlagt wird.

Die Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens ist dadurch gekennzeichnet, daß d^;e Treib- und/oder Richtrollen vom Solldickcnmaß zum Strang hin durch zusätzliche Kraftgeräte bewegbar sind, wobei die durch die Kraftgeräte erzeugte Anstellkraft kleiner ist als diejenige der Kolbenzylindereinheiten.

Bei Anwendung dieses Verfahrens ist es möglich, ohne Rücksicht auf die wechselnden Parameter, Stränge in Vielrollentreibriclilmaschinen sowohl im Bereich mit flüssigem Kern als auch in den Bereichen, in denen der flüssige Kern gerade erstarrt bzw. erstarrt ist, praktisch ohne Veränderung der vorbestimmten Solldicke zu fördern und zu richten. Es können dabei Toleranzen eingehalten werden, die wesentlich kleiner als 1 ^ü/o der Solldicke des Stranges sind. Bei Chargen, die zur Erzeugung von Grobblech verwendet werden, können durch das erfindungsgemäße Verfahren aber auch die durch unerwünschte Verformung bedingten Innenfehler vermieden werden. Zusätzlich ist es möglich, Einheitsanfahrstränge mit beliebigem Untermaß gegenüber der Dicke des gegossenen Stranges zu verwenden.

Der die Solldicke unterschreitende gegossene Strang und der die Solldicke unterschreitende Anfahrstrang kann mit der gleichen Anstellkraft beauf-

schlagt werden. Um aber die zum Fördern des Stranges notwendige Anstellkraft weiter zu reduzieren, können unter Ausnützung der Differenz des Reibungskoeffizienten des gegossenen bzw. des Anfahrstranges nach einem Merkmal der Erfindung der die

Solldicke unterschreitende Anfahrstrang und der die Solldicke unterschreitende Strang mit unterschiedlichen Anstellkräften beaufschlagt werden.

Eine vorteilhafte Ausbildung der erfindungsgemäßen Vorrichtung kann erreicht werden, wenn die

Kraftgeräte mit den Kolbenstangen der Kolbenzylindereinheiten verbunden sind.

Die Kraftgeräte können einfach und billig als Tellerfederpakete ausgebildet werden. Um aber bei Veränderung der Strangbreite die Anstellkraft rasch

und genau verstellen zu können, ist es vorteilhaft, wenn die Kraftgeräte als hydraulische Kolbenzylindereinheiten ausgebildet sind.

Damit Formatverstellungen, die die Solldicke des Stranges betreffen, rasch und genau durchführbar

sind, kann, nach einem Kennzeichen der Erfindung, durch auswechselbare Zwischenstücke der gegenseitige das Solldickenmaß begrenzende Abstand der Rollen verändert werden.
Es ist möglich, die unteren Treib- und Richtrollen auf dem Maschinengerüst fest abzustützen und nur die oberen Rollen senkrecht zur geführten Strangoberfläche be\\\ glich anzuordnen. Bei kalten Strängen, welche nicht mehr einwandfrei richtbar sind, kann, nach einem zusätzlichen Merkmal der Erfindung, die zum Fördern notwendige Anstellkraft durch Puffer sichergestellt werden. Dabei sind diese Puffer als Differentialkraftgerät so auszubilden, daß sie vom Solldickenmaßanschlag vom Strang weg eine starke und vom Anschlag zum Strang hin eine schwache Anstellkraft erzeugen.

Beispiele des Erfindungsgegenstandes werden im nachfolgenden an Hand von Ausführungsbeispielen beschrieben. Es zeigt

F i g. 1 eine Seitenansicht eines teilweise dargestellten Vielrollenrichttreibers,

Fig.? einen Schnitt eines anderen teilweise dargestellten Vielrollenrichttreibers nach der Linie II-II der F i g. 3 und

F i g. 3 einen Schnitt nach det Linie III-III der Fig. 2.

In F i g. 1 wird ein bogenförmiger Strang 1 mit teilweise flüssigem Kern 9 in einem Vielrollenrichttreiber 2 gerichtet und getrieben. Auf der Oberseite des Stranges 1 sind anstellbare Treibrollen 3, 3', weiche je nach Lage in der Strangführung auch das Richten übernehmen und auf der Unterseite sind fest mit dem Maschinengerüst verbundene Reaktionsrollen 4 angeordnet. Die Treibrollen 3 sind durch Kolbenzylindereinheiten 5 gegen die Reaktionsrollen 4 so weit bewegbar, bis Anschläge 6 gegen Zwischenstücke 7 anschlagen. Diese Zwischenstücke 7 sind auswechselbar, damit der gegenseitig das Solldickenmaß begrenzende Abstand der Rollen 3, 4 veränderbar ist. Die

Treibrollen 3 sind zusätzlich noch durch weitere hydraulische Kraftgeräte 10, 10', die mit den Kolbenstangen der Kolbenzylindereinheiten 5 verbunden sind, auf den Strang 1 bzw. auf einen Einheitsanfahrstrang 11 anstellbar. Wenn der Strang 1 mit dem vorbestimmten Sollmaß zwischen den Rollen 3 und 4 durchfährt, liegt der Anschlag 6 auf dem Zwischenstück? auf und Kolben 12 in den Kraftgeräten 10 schlagen gegen untere Zylinderdeckel 13 an. Die Kolbenzylindereinheiten 5 erzeugen eine Anstellkraft, die ein Ausbauchen des Stranges über eine vorbestimmte Solldicke verhindern. Überschreitet der Strang 1 beim Durchlauf die dem entsprechenden Rollenpaar 3, 4 zugeordnete Solldicke, so wird er mit der in der Kolbenzylindereinheit 5 wirkenden Anstellkraft auf die Solldicke reduziert. Beim Unterschreiten der Solldicke des Stranges 1 wird dieser nur mit der durch das Kraftgerät 10 wirksamen Anstellkraft beaufschlagt. Diese Anstellkraft ist kleiner als diejenige der Kolbenzylindereinheiten 5 und nur so groß, daß die einer Treibrolle im Vielrollentreiber zugeordnete Ausziehkraft übertragen werden kann. Die Rolle 3' ist mit dem Einheitsanfahrstrang 11 in Kontakt, welcher wesentlich dünner als der Strang 1 ist und für mehrere Formate verwendbar ist. Es ist vorteilhaft, wenn das Kraftgerät 10' einen höheren hydraulischen Druck als die Kraftgeräte 10 aufweist, weil der Reibungskoeffizient zwischen der Rolle 3' und dem Anfahrstrang 11 kleiner ist als zwischen den Rollen 3 und dem Strang 1. Kurz vor oder nach der Einfahrt des Stranges 1 unter die Rolle 3' wird, durch ein Zählwerk gesteuert, der hydraulische Druck entsprechend dem höheren Reibungskoeffizienten zwischen Strang 1 und Rolle 3 abgesenkt.

In F i g. 2 und 3 sind in einem Einzelabschnitt 20 eines Vielrollenrichttreibers je drei obere Rollen 21 und drei untere Rollen 22, 23 angeordnet. Die Stützrolle 22 zwischen den Treibrollen 23 ist fest mit dem Fundament verbunden. Die oberen Rollen 21 sind in einem um die Achse 24 schwenkbaren Joch 25 gelagert. Die Wirkungsweise der Kolbenzylindereinheit 5 und des als Kolbenzylindereinheit ausgebildeten Kraftgerätes 10 ist gleich wie beim Beispiel in F i g. 1 beschrieben, wobei die Anstellkräfte jedoch entsprechend der Anzahl Rollen im Joch 10 gewählt sind. Die Treibrollen 23 sind auf schwenkbaren durch Puffer 27 abgestützten Lagerböcken 26 angeordnet. Diese Puffer 27 sind als hydraulische Differentialkraftgeräte ausgebildet. Durch hydraulischen Druck im Zylinderraum 30 schlägt ein Kolben 31 gegen einen Solldickenmaßanschlag 32. Der gleiche hydraulische Druck wie im Zylinderraum 30 wird auch im Zylinderraum 33 wirksam, wodurch ein zweiter Kolben 34 mit einer schwächeren Kraft wirkt. Weicht nun der Strang in seiner Dicke oder in seiner Kontur von der theoretischen Paßlinie 35, d. h. von der theoretischen Strangbahnebene, ab, so wirkt, von

ίο der Paßlinie 35 in Richtung zum Strang 1 hin durch den Kolben 34 eine schwache Anstellkraft und von der Paßlinie 35 in Richtung vom Strang weg durch den Kolben 31 eine starke Anstellkraft. An Stelle des als Differentialkolbenzylindereinheit ausgebildeten Puffers 2 könnte auch ein mit Federn ausgerüstetes Kraflgerät verwendet werden.

Nachfolgend werden für ein Beispiel die für die verschiedenen Operationen notwendigen Anslellkräfte pro Treib- und Richtrolle angegeben.

Bei einem Vielrollentreiber mit sechs Einzelabschnitten zu je drei unteren und drei oberen Rollen sind elf der unteren Rollen angetrieben. Der Bogenradius der Kokille und der Strangführung beträgt 10 m, die Rollendistanz im Treiber 540 mm und das Format des gegossenen Stranges 2000 · 250 mm. Vor der Treibrichtmaschine ist der Strang durch 36 Rollenpaare geführt. Bei dieser Stranggießanlage werden pro Treib- und/oder Richtrolle beim Überschreiten der Solldicke des gegossenen Stranges mindestens 68 Mp, beim Unterschreiten der Solldicke eine für die Strangförderung notwendige Anstellkraft von mindestens 19 Mp und für die Anfahrstrangförderung eine notwendige Anstellkraft von mindestens 33 Mp wirksam.

Das erfindungsgemäße Verfahren und die Vorrichtung können auch nur zum Fördern eines Stranges angewendet werden.

Unter bestimmten Vorraussetzungen kann es erwünscht sein, pro Treibwalze oder pro Einzelabschnitt eines Vielrollentreibrichters eine vorbestimmte Abnahme der Solidicke vorzusehen.

An Stelle der in den Beispielen beschriebenen Vorrichtungen kann das erfindungsgemäße Verfahren beispielsweise auch mit einem Prozeßrechner durchgeführt werden, welcher den hydraulischen Druck in den Kolbenzylindereinheiten 5 in Abhängigkeit von Ist-Dicken-Messungen des gegossenen Stranges automatisch steuert.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Fördern Patentansprüche: und Richten eines Stranges während und nach der Erstarrung des flüssigen Kerns und zum Fördern

1. Verfahren zum Fördern und Richten eines eines Einheitsanfahrstranges in einem VielroUen-Stranges während und nach der Erstarrung des 5 richttreiber in einer Stranggießanlage mit einer mindeflüssigen Kerns und zum Fördern eines Einheits- stens teilweise gebogenen Strangführung, wobei der anfahrstranges in einem Vielrollenrichttreiber in Strang und der Anfahrstrang beim Durchlauf durch einer Stranggießanlage mit einer mindestens teil- die Treib- und/oder RichtroUen mit einer mindestens weise gebogenen Strangführung, wobei der Strang der entsprechenden Rolle zugeordneten die Förderund der Anfahrstrang beim Durchlauf durch die io kraft übertragenden Anstellkraft beaufschlagt wird Treib- und/oder RichtroUen mit einer mindestens und eine Vorrichtung zur Durchführung des Verfahder entsprechenden RoUe zugeordneten die För- rens.

derkraft übertragenden AnsteUkraft beaufschlagt Der Richttreiber einer Stranggießanlage fördert

wird, dadurch gekennzeichnet, daß unter Reibschluß den gegossenen Strang aus der ge-

beim Unterschreiten der SoUdicke des gegossenen 15 bogenen Strangführung und richtet ihn gerade. Bei

Stranges dieser nur mit der für die Förderung vielen Stranggießanlagen fördert der Richttreiber

notwendigen Anstellkraft beaufschlagt und beim auch den Anfahrstrang in die Kokille zurück. Damit

Überschreiten dieser Solldicke mit einer größe- die Treibrollen die Folder- bzw. die Bremskraft auf

ren ihn auf die Solldicke reduzierenden Anstell- den Strang und auf den Anfahrstrang übertragen

kraft beaufschlagt wird. 20 können, müssen sie mit bestimmten Anstellkräften