DE2332888A1

DE2332888A1 - Stranggiessanlage

Info

Publication number: DE2332888A1
Application number: DE2332888A
Authority: DE
Inventors: Johann Dipl Ing Knorr; Bruno Dipl Ing Dr Tarmann
Original assignee: Voestalpine AG
Current assignee: Voestalpine AG
Priority date: 1973-01-12
Filing date: 1973-06-28
Publication date: 1974-07-25
Also published as: AT326852B; JPS5220010B2; CH562069A5; FR2213823A1; ATA24873A; US3889740A; GB1440015A; SE388141B; IT992853B; SU539508A3; ES416806A1; CA989586A; BE802724A; JPS49101229A

Description

Patentanwalt Q^ Jj Dipl.-Ing. Walter Jackisch Stuttgart N. Mwuetettaße 40

25. Juni 1973

Stranggießanlage

Die Erfindung betrifft eine Stranggießanlage mit einer wassergekühlten Kokille, einer daran anschließenden, vorzugsweise mit Rollen ausgestatteten Stütz- und Führungseinrichtung für den Gußstrang und einer seitlichen Führungseinrichtung für einen Anfahrstrang, der an einem Ende mit einem den Kokilleninnenraum verschließenden Anfahrkopf verbindbar ist.

Bei derartigen Stranggießanlagen besteht das Bestreben, den Anfahrstrang, der zum Verschließen der Kokille bei Gießbeginn und dem anschließenden Ausziehen des Gußstranges dient, so einfach und so leicht wie möglich zu bauen. Bei Stranggießanlagen mit einer der Kokille nachgeordneten bogenförmigen Strangführung zum Umlenken des Gußstranges aus im wesentlichen vertikaler Richtung in horizontale Richtung werden aus mehreren Teilen bestehende Anfahrstränge nach Art einer Gliederkette verwendet. Diese haben den Nachteil, daß wegen des notwendigen Spiels in den Gelenken einerseits und wegen des Spiels zwischen dem Anfahrstrang und der

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Stütz- und Führungseinrichtung für den Gußstrang anderseits ruckweise Bewegungen auftreten, die - bei übertragung auf den Gußstrang - ein sogenanntes Durchfallen des Stranges in der Kokille verursachen und zu ^ießstörungen führen können. Ferner besteht ein Nachteil bekannter Anfahrstränge darin, daß sie erheblich dick sind, d.h. ihre Dicke entsoricht mindestens der Dicke des kleinsten auf der Anlage zu gießenden Strangquerschnittes, damit die Ausziehvorrichtung für den Gußstrang den Anfahrstrang erfassen kann.

Zur teilweisen Beseitigung dieser Nachteile ist bereits vorgeschlagen worden, einen aus einem elastischen Band und einer Vielzahl von Distanzstücken bestehenden Anfahrstrang zu verwenden, wobei die Dicke dieser auf dem elastischen Band beweglich angeordneten Distanzstücke gleich der Dicke des Guftstranges ist (kanadische Patentschrift Nr. 733.026). Der Aufbau dieses Anfahrstranges, der gleich breit ist wie der abzugießende Strang, ist kompliziert. Die Ausziehvorrichtung greift auf den Distanzstücken an, was bedingt, daß eine erhebliche Ansah! dieser Distanzstücke über die gesamte Anfahrstrangl^nge verteilt angeordnet sein muß; ein derartiger Anfahrstrang ist daher sehr schwer und erfordert auch eine sorgfältige Wartung,

Ein anderer bekannter Vorschlag geht dahin, an den in eino Kokille einführbaren Anfahrkoof einen Balken anzuschließen. dessen Breite größer ist als die Breite der Stütz- und Führungsrollen für den Gußstrang, und beidseitig an diesen Balken in U-förmigen Führungen geführte Seile oder Bänder zu befestigen, mittels derer der Gußstrang ausgezogen werden kann (DOS 2 11*4 936). Da die Seile oder Binder ver-

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hSltnismäMg dünn bzw. schmal sind, ist zwar ein Ausziehen des Stranges möglich, nicht aber das Einführen bzw. Einschieben des Anfahrkopfes von unten her durch die Stütz- und Führungseinrichtung für den Gußstrang j in diesem Fall würden die Seile bzw. Bänder knicken. Ein anderer Nachteil dieser Einrichtung besteht darin, daß bei einer ungleichmäßigen Dehnung der Zugelemente der Strang schief ausgezogen wird, was zu Rissen in der Strangschale führen kann.

Aufgabe der Erfindung ist es, unter Vermeidung der geschilderten Nachteile einen Anfahrstrang zu schaffen, der im Aufbau und in der Herstellung wesentlich einfacher und billiger ist und der eine hohe Betriebssicherheit und eine einfache Handhabung gewährleistet. Die Erfindung besteht bei einer eingangs definierten Stranggießanlage darin, daß der Anfahrstrang ausschließlich aus einem biegsamen, elastisch verformbaren Stahlband besteht, dessen Dicke wesentlich kleiner ist als die Dicke des kleinsten auf der Anlage zu vergießenden Gußstranges, dessen Breite vorzugsweise großer ist als die Breite der Stütz- und Führungseinrichtung für den Gußstrang und dessen Ränder unmittelbar in die seitliche Führungseinrichtung für den Anfahrstrang eingreifen und von dieser an mindestens einer Seite umschlossen werden.

Ein verhältnismäßig dünner Anfahrstrang, der seitlich in Führungsschienen geführt ist, ist zwar aus der DAS Nr. 1 583 586 schon bekannt, jedoch besteht dieser Anfahrstrang aus gelenkig miteinander verbundenen Gliedern und weist einzelne seitliche, zapfenförmige Ansätze bzw. Bolzen auf, die in die Führungsschienen eingreifen; die Gliederkette

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liegt also nur an Punkten auf den Führungsschienen auf, was den Nachteil hat, daß die zapfenförmigen Ansätze bzw. Bolzen an den Gelenken des Anfahrstranges übermäßig beansprucht werden, einem starken Verschleiß ausgesetzt sind und oft erneuert werden müssen. Die Gliedersträngen anhaftenden Nachteile, insbesondere das ruckweise Bewegen des Gußstranges, sind auch hier vorhanden.

Vorzugsweise beträgt die Dicke des Stahlbandes nur 3 bis 20 mm. Üblicherweise beträgt die kleinste Strangdicke bei Knüppelstranggießanlagen etwa 80 mm und bei Brammenstranggießanlagen etwa 150 mm. Bei breiten Brammenstranggießanlagen, insbesondere für 1000 bis 2000 mm breite Stränge, ergeben sich besonders große Vorteile, wenn man erfindungsgemäß ein dünnes Stahlband als Anfahrstrang verwendet; man kann z.B. mit einem 5 bis 6 mm dicken Band das Auslangen finden, ohne beim Einfahren des Anfahrstranges ein "Ausknicken" befürchten zu müssen. Die Zugfestigkeit eines solchen Stahlbandes ist so groß, daß auch das Ausziehen des Gußstranges ohne plastische Verformung durchführbar ist.

Nach einem weiteren Merkmal der Erfindung ist es vorteilhaft, wenn das Stahlband aus einem vergüteten Pederstahl besteht, dessen Zusammensetzung innerhalb der folgenden Grenzen liegt:

0,35 bis 0,75 % C

0,15 bis 1,80 % Si

0,40 bis 1,20 % Mn

max. 0,050 % P

max. 0,050 % S

bis zu 1,2 % Cr

bis zu 0,12 % V,

Rest Eisen und erschmelzungs-

bedingte Verunreinigungen.

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Es kann aber auch aus einem verschleißfesten Stahl mit etwa 1,2 % C und etwa 12 % Mn bestehen.

Es ist vorteilhaft, bei einer bogenförmigen Stütz- und Führungseinrichtung für den Gußstrang die seitliche Führungseinrichtung für den Anfahrstrang entlang der an der Bogeninnenseite liegenden Stütz- und Führungselemente anzuordnen, wobei der Mittelteil des Stahlbandes von diesen Stütz- und Führungselementen gestützt, geführt und gebogen wird.

Eine weitere besonders vorteilhafte Ausführungsform der Erfindung besteht darin, daß bei Verwendung von bis zu 6 mm dicken Stahlbändern das von der Kokille entfernte Ende der Führungseinrichtung für den Anfahrstrang bogenförmig aus der Stütz- und Führungseinrichtung für den Gußstrang ausführbar und an eine Haspeleinrichtung anschließbar ist, wobei die Drehrichtung der Haspeleinrichtung umkehrbar und die Antriebsleistung des Motors oder der Motoren so bemessen ist, daß außer einem Biegen und Richten des Stahlbandes auch ein Ausziehen des Gußstranges aus der Kokille durchführbar ist. Die Anordnung von Haspeleinrichtungen seitlich der Strangführung bzw. oberhalb oder unterhalb derselben ist besonders zweckmäßig bei Stranggießanlagen mit einer Vorrichtung zur direkten Verformung des Gußstranges unter Verwendung von Kaliberwalzen, die gleichzeitig als Ausziehvorrichtung fungieren. Diese Kaliberwalzen sind üblicherweise Daarweise angeordnet, wobei auf ein vertikal angeordnetes Walzenpaar ein horizontal angeordnetes folgt. Deshalb ist es bei den bekannten Stranggießanlagen bei Änderung der Kalibrierung unmöglich, mit nur einem einzigen Anfahrstrang auszukommen; ein z.B. rechteckiger Einheits-Anfahrstrang, bei dem bei Formatwechsel nur

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jeweils der Anfahrkopf ausgetauscht werden braucht, kann von den Kaliberwalzen nicht erfaßt werden. Es ist daher bei solchen Stranggießanlagen von Vorteil, die Haspeleinrichtung und ihren Antrieb so auszulegen, daß ohne Zuhilfenahme der für das Ausziehen des Stranges bestimmten Walzenpaare sowohl ein Einführen des Anfahrstranges als auch das Ausziehen des Gußstranges erfolgen kann. Die Verwendung von Haspeleinrichtungen ergibt auch eine Platzersparnis, und es kann auf die bekannte Anordnung langgestreckter Kassetten für die Unterbringung des. Anfahrstranges nach seiner Trennung vom Gußstrang verzichtet werden.

Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der folgenden Beschreibung zweier in der beigefügten Zeichnung dargestellter Ausführungsbeispiele.

Fig. 1 ist eine vereinfachte Darstellung einer Brammenstranggießanlage im Vertikalschnitt. Fig. 2 ist ein Vertikalschnitt durch die Strangführung. Fig. 3 ist eine ähnliche Darstellung wie Fig. 1, jedoch einer Knüppelstranggießanlage mit Strangverformungswalzen.

In Fig. 1 ist mit 1 eine wassergekühlte Kokille, die in vertikaler Richtung oszilliert, bezeichnet. An diese schließt eine Stütz- und Führungseinrichtung für den Gußstrang an, die nicht angetriebene Rollen 2, 3 aufweist. Zwischen diesen Rollen sind nicht dargestellte Kühleinrichtungen für die sekundäre Kühlung des Gußstranges vorhanden. Mit 4, 5, 6 und 7 sind angetriebene Walzenpaare zum Ausziehen des noch einen flüssigen Kern aufweisenden Gußstranges bezeichnet, die an den Strang anstellbar sind. Der Strang wird nach seiner völligen Durcherstarrung durch

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ein weiteres Walzenpaar 8 erfaßt und kann beispielsweise bis zu 20 % verformt werden. Mit 9 ist ein Rollgang bezeichnet, auf dem der Strang weitertransportiert und einer nicht dargestellten Trenneinrichtung zugeführt wird. Wie aus der Zeichnung ersichtlich, ist die Stütz- und Führungseinrichtung für den Gußstrang unterhalb der Kokille 1 bogenförmig ausgebildet. Die Rollen 2 an der Bogeninnenseite sind auf verschiedene Strangdicken bzw. Bogenradien einstellbar. Entlang der Rollen 2 ist auf der Bogeninnenseite eine aus zwei seitlich angeordneten, einander gegenüberliegenden, U-förmigen Trägern oder Schienen 10 gebildete Führungseinrichtung für ein dünnes, beispielsweise 5 mm dickes Federstahlband 11 vorgesehen, dessen Ränder von dieser Führungseinrichtung umfaßt werden (Fig. 2). Das Stahlband 11 ist bre-iter als die maximale Strangbreite, die etwa der Länge der Rollen 2, 3 entspricht. Am kokillenseitigen Ende ist das Stahlband 11 mit einem hakenförmigen Anfahrkopf 12 verbunden, der in Fig. 2 strichpunktiert gezeichnet ist und dessen Breite der maximalen Strangbreite entspricht. Der hakenförmige Anfahrkopf 12 ist vorteilhaft lösbar mit dem Stahlband 11 verbunden, so daß er bei Kokillenwechsel leicht austauschbar ist. Zweckmäßig ist der Anfahrkopf mit dem erstarrten Ende des Gußstranges gelenkig verbindbar, so daß später durch eine Drehbewegung ein leichtes Lösen des Anfahrkopfes vom Gußstrang möglich ist, wie dies beispielsweise in der Schweizer Patentschrift Nr. 1|75 0^9 beschrieben ist. Etwa im Bereich des angetriebenen Walzenpaares 5 ist das Ende 10' der seitlichen Führungseinrichtung für das Stahlband 11 bogenförmig - vorzugsweise mit einem der Rollenbahn 2 entsprechenden Krümmungsradius R - aus der Stütz- und Führungseinrichtung herausgeführt, so daß das Ende 11' des Stahlbandes 11 in eine Haspelein-

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richtung eingeführt werden kann, die im wesentlichen aus folgenden Teilen besteht: den einzeln angetriebenen Biege- und Ausziehrollen 13, 14, 15, einem bogenförmigen Führungsteil 17 und den antriebslosen Stützrollen 16. Der Führungsteil 17 ist mittels eines nicht dargestellten, z.B. pneumatisch betätigbaren Zylinders während des Aufwickeins des Stahlbandes 11 zu einem Bund, dessen Kontur 18 strichliert gezeichnet ist, um eine horizontale Achse 19 in Richtung des Pfeiles in eine strichpunktiert gezeichnete Position 17' schwenkbar. Eine solche Haspeleinrichtung bzw. Dreirollen-Wickelmaschine ist von Kulbatschny, 1.6.: "Maschinelle Ausrüstung von Walzwerken", VEB Verlag Technik Berlin, 195*J, Seite 972/982, beschrieben worden. Durch das Aufwickeln des Stahlbandes 11 gelangt der Anfahrkopf 12 bis in eine strichliert gezeichnete Endstellung 12', wobei es vorher erforderlich ist, die obere Walze 5 und einige der folgenden Rollen 2, vorübergehend nach oben in eine atrichliert gezeichnete Position 5' bzw. 2' anzuheben oder auszuschwenken, bis der Anfahrkopf 12 vom Gußstrang gelöst ist und diese Stelle passiert hat; anschließend werden die obere Walze 5 und diese Rollen 2 an den Strang angestellt und der Strang weiter durch die Walzenpaare ^, 5 bzw. 6, 7, 8 ausgezogen. Die Verwendung einer im wesentlichen kreisbogenförmigen seitlichen Führungseinrichtung IO mit dem Radius R hat den Vorteil, daß das Stahlband 11 nur geringfügig gebogen zu werden braucht, so daß keine großen Biegekräfte auftreten; die für das Einrollen bzw. Abwickeln erforderlichen Biegekräfte werden praktisch ausschließlich durch die Biege- und Ausziehrollen 13, 1**, 15 aufgebracht. Die Anordnung einer Haspeleinrichtung innerhalb des Bereiches der Stütz- und Führungseinrichtung für den 6ußstrang hat den Vorteil, daß ein kurzer Anfahrstrang verwendet und die Wartezeit bis zum Beginn des nächsten Gusses beträchtlich verkürzt werden kann, weil der Anfahrstrang bereits

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vor dem Auslaufen des GuP-stranges aus der horizontalen Strangführung wieder in die Kokille 1 eingefahren werden kann. Die Haspeleinrichtung kann selbstverständlich auch unterhalb der Strangführung eingebaut sein.

In Fig. 2 ist ein Beispiel für die Ausbildung der Träger bzw. Führungsschienen 10 dargestellt: sie haben einen C- oder U-förmigen Querschnitt und können integral mit der Stützeinrichtung Zl für die Rollen 2 verbunden sein, wobei ihre Oberkante 22 etwa mit der Innenseite der Rollenbahn fluchtet, so daß die Rollen 2 den Mittelteil des Stahlbandes 11 beim Ausziehen des Stranges stützen und gegebenenfalls beim Biegen desselben mitwirken. Die Schienen 10 können auch mehrteilig oder als unabhängige, auswechselbare Bauteile ausgebildet sein. Mit 23 ist eine Stützeinrichtung für die Außenrollen 3 bezeichnet.

In Fig. 3 ist mit 24 ein z.B. durch einen polumschaltbaren Motor angetriebener Haspeldorn bezeichnet, der einen Einklemmschlitz 25 zur Befestigung des einen Endes des Stahlbandes 11 aufweist; das andere Ende des am Haspeldorn 24 aufgewickelten Stahlbandes 11 ist wieder an einem Anfahrkopf 12' befestigt, der durch angetriebene Kaliberwalzenpaare 26, 27 hindurch und unabhängig von diesen in die Kokille einfahrbar ist. Die aus der die Rollen 2, 3 aufweisenden Stütz- und Führungseinrichtung herausführende, hinter den die Auszieheinrichtung für den Gußstrang bildenden Kaliberwalzenpaaren 26, 27 angeordnete bogenförmige Führungseinrichtung, die an den Haspel 24 anschließt, ist mit 10* bezeichnet.

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Für eine Knüppelstranggießanlage mit einem Strangquerschnitt von 140 χ 140 mm kann beispielsweise ein einteiliges elastisches Stahlband mit einem Querschnitt von 240 χ 12 mm aus einem unlegierten Kohlenstoffstahl mit 0,25 % C.verwendet werden. Bei Verwendung von dicken, insbesondere über 6 mm dicken»Bändern wird der Anfahrstrang mittels der Ausziehwalzen für den Gußstrang bewegt, obwohl es grundsätzlich auch möglich ist, dickere Bänder aufzuhaspeln, wobei allerdings die Biegekräfte ansteigen und eine schwerere Ausführung der Haspelanlage erforderlich ist; Bänder mit einer Dicke von 3 bis 6 mm sind mit Vorteil haspelbar. An Stelle eines kompakten Stahlbandes kann auch ein endloses, aus einer Vielzahl von dünnen Drähten oder Streifen hergestelltes Stahlgewebeband verwendet werden, das besonders gut biegbar ist und gleichzeitig die für das Einführen des Anfahrstranges erforderliche Knicksteifigkeit aufweist.

Für die Herstellung von kompakten, biegsamen, elastisch verformbaren Stahlbändern können erfindungsgemäß beispielsweise folgende Stähle verwendet werden:

% Stahl A	Stahl B	Stahl C	Stahl D
C 0,42/0,50	0,62/0,72	0,55/0,62	1,10/1,30
Si 1,50/1,80	1,20/1,40	0,15/0,35	0,30/0,50
Mn 0,50/0,80	0,40/0,60	0,80/1,10	12,0 /13,0
P max. 0,050	max. 0,035	max. 0,035	max. 0,035
S max. 0,050	max. 0,035	max. 0,035	max. 0,035
Cr	0,40/0,60	0,90/1,20	max. 1,50
V	-	0,07/0,12	-

Die Stähle A und B sind warmgewalzte Federstähle, der Stahl C ist ein Kaltbandstahl und der Stahl D ein verschleißfester Manganstahl.

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Claims

Patentansprüche :

1. Stranggießanlage mit einer wassergekühlten Kokille, einer daran anschließenden, vorzugsweise mit Rollen ausgestatteten Stütz- und Führungseinrichtung für den Gußstrang und einer seitlichen Führungseinrichtung für einen Anfahrstrang, der an einem Ende mit einem den Kokilleninnenraum verschließenden Anfahrkopf verbindbar ist, dadurch gekennzeichnet, daß der Anfahrstrang ausschließlich aus einem biegsamen, elastisch verformbaren Stahlband (11) besteht, dessen Dicke wesentlich kleiner ist als die Dicke des kleinsten auf der Anlage zu vergießenden Gußstranges, dessen Breite vorzugsweise größer ist als die Breite der Stütz- und Führungseinrichtung (2, 3) für den Gußstrang und dessen Ränder unmittelbar in die seitliche Führungseinrichtung (10) für den Anfahrstrang eingreifen und von dieser an mindestens einer Seite umschlossen werden.

2. Stranggießanlage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Dicke des Stahlbandes 3 bis 20 mm beträgt.

3. Stranggießanlage nach den Ansprüchen 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Stahlband aus einem vergüteten Federstahl besteht, dessen Zusammensetzung innerhalb der folgenden Grenzen liegt:

0,35 bis 0,75 % C
0,15 bis 1,80 % Si
0,40 bis 1,20 % Mn
max. 0,050 % P
max. 0,050 % S
bis zu 1,2 % Cr
bis zu 0,12 % V,
Rest Eisen und erschmelzungsbedingte Verunreinigungen. 409830/0691

h. Stranggießanlage nach den Ansprüchen 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Stahlband aus einem verschleißfesten Stahl mit etwa 1,2 % C und etwa 12 % Mn besteht.

5. Stranggießanlage nach den Ansprüchen 1 bis k_t dadurch gekennzeichnet, daß bei einer bogenförmigen Stütz- und Führungseinrichtung (2, 3) für den Gußstrang die seitliche Führungseinrichtung (10) für den Anfahrstrang entlang der an der Bogeninnenseite liegenden Stütz- und Führungselemente (2) angeordnet ist und der Mittelteil des Stahlbandes (11) von diesen Stütz- und Führungselementen (2) gestützt, geführt und gebogen wird.

6. Stranggießanlage nach den Ansprüchen 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß bei Verwendung von bis zu 6 mm dicken Stahlbändern (Ii) das von der Kokille (1) entfernte Ende (10') der Führungseinrichtung (10) für den Anfahrstrang bogenförmig aus der Stütz- und Führungseinrichtung (2, 3) für den Gußstrang ausführbar und an eine Haspeleinrichtung (13, 14, 15, 16, 17; 24) anschließbar ist, wobei die Drehrichtung der Haspeleinrichtung umkehrbar und die Antriebsleistung des Motors oder der Motoren so bemessen ist, daß außer einem Biegen und Richten des Stahlbandes (11) auch ein Ausziehen des Gußstranges aus der Kokille (1) durchführbar ist.

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