DE2447504C3 - Vorrichtung zur Halterung und Führung eines Stranges in wenigstens einem Teil einer Sekundärkühlzone einer Strang- - Google Patents

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Halterung und Führung eines Strangs in wenigstens einem Teil einer Sekundärkühlzone einer Stranggießanlage mit wenigstens einem Paar von stationären Führungselementträgern, die jeweils eine endlose Fläche besitzen, die von einer zugeordneten Fläche des geführten Strangs einen konstanten Abstand besitzt, und mit auf der endlosen Fläche der Führungselementträger und auf dem Strang abrollenden Führungs- und Stützelementen in Form von Rollen, die in einer endlosen Folge bzw. in endlosen Folgen von wenigstens zwei Rollen umfassenden Rollenanordnungen zusammengefaßt sind, in denen die Rollen mit einander zugekehrten Enden liegen.

Aus der US-PS 32 83 368 ist eine Vorrichtung der vorgenannten Art bekanntgeworden, bei der die Rollen einstückig ausgebildet sind und sich über die gesamte Breite des Strangs erstrecken.

Das Problem bei Verwendung von Rollen für den hier in Rede stehenden Zweck besteht grundsätzlich darin, ein Stauchen des geführten und gestützten Strangs aufgrund des zwischen den Rollen vorhandenen Spaltes zu vermeiden. Dieses Problem kann dadurch gelöst werden, daß der Durchmesser der Rollen so klein wie möglich gewählt wird. Wurden die Rollen auf einer festen Unterlage laufen, so wäre diesem Problem keine Beachtung zu schenken. Ein in einer Stranggießanlage geführter Strang stellt jedoch eine solche feste Unterlage nicht dar. Wählt man in einem solchen Fall aus dem vorgenannten Grund Rollen mit kleinem Durchmesser, die selbst die Qualität von für Rollenlager verwendete Rollen besitzen mögen, so wird deren Rundheit aufgrund des Abriebs vom geführten Strang beeinflußt, so daß solche Rollen nicht mehr glatt rotieren, d. h. der geführte und gestützte Strang wird durch die von den fehlerhaft rotierenden Rollen hervorgerufenen Kräfte nachteilig beeinflußt. Dies kann so weit führen, daß die Rollen ihre angestrebte Wirkung nicht mehr bestimmungsgemäß ausüben können. Zur Führung und Stützung von relativ breiten Strängen eignen sich daher einstückige, sich über die gesamte Breite des Strangs erstreckende Rollen nicht mehr, selbst wenn deren Durchmesser klein gewählt wird. Wenn die Rollen nicht mehr glatt rotieren, so besteht aufgrund einer übermäßigen Spannungsbeanspruchung an den Verbindungsstellen der Rollen die Tendenz zu Brüchen im geführten und gestützten Strang. Wählt man zur Vermeidung dieses Nachteils den Rollendurchmesser groß, so ergeben sich wiederum Spannungsprobleme aufgrund des relativ großen Spaltes zwischen den Rollen. Dieser Nachteil kann in erheblichem Maße dadurch reduziert werden, wenn die Rollen gemäß der Lehre der FR-PS 20 64 415 auf einer Achse jeweils in mehrere kürzere Rollen unterteilt werden und wenn darüber hinaus die kürzeren Einzelrollen von Achse zu Achse noch gegeneinander versetzt angeordnet werden. Aber auch dabei besteht noch das Problem einer optimalen Wahl des Rollendurchmessers, um sowohl die durch nicht glattes Rotieren bei kleinem Durchmesser als auch die durch große Spalte zwischen den Rollen bei großem Durchmesser grundsätzlich immer auftretenden Spannungsprobleme so klein wie möglich zu halten.

Der vorliegenden Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, bei einer Vorrichtung der in Rede stehenden Art einen optimalen Rollendurchmesser-Bereich anzugeben.

Diese Aufgabe wird bei einer Vorrichtung der eingangs genannten Art dadurch gelöst, daß der Durchmesser der Rollen in einem Bereich von 10 bis 150 Millimeter liegt.

Der durch diesen Durchmesserbereich erreichbare Vorteil kann folgendermaßen gezeigt werden:

Der durch die Rollen geführte und gestützte Strang, der in seinem Inneren noch einen nicht verfestigten Kern besitzt, unterliegt auf den Kuppen der Rollen Kompressionen und in den Zwischenräumen zwischen den Rollen Ausbauchungen. Die Größe der Ausbauchungen ist der vierten Potenz der Spaltlänge zwischen den Rollenkuppen proportional. Weiterhin ist die Makrosegregation im Zentrum in Richtung der Dicke des Strangs eine direkte Funktion der Ausbauchung. Der Erfindung zugrunde liegende Untersuchungen haben gezeigt, daß eine beträchtliche Makrosegregation auftritt, wenn die Ausbauchung größer als 0,25 mm ist. Wird der Rollendurchmesser kleiner als 150 mm gewählt, was gemäß dem vorstehend angegebenen Proportionalitätszusammenhang einer Ausbauchung von kleiner als 0,2 mm entspricht, so tritt eine Makrosegregation nicht auf.

Wird andererseits der Rollendurchmesser kleiner als 10 mm gewählt, so rotieren die Rollen nicht mehr glatt, und ihr Abrieb wird beschleunigt. Dem könnte nur durch Erhöhung der Rollenzahl begegnet werden. Dadurch wird aber die Konstruktion kompliziert.

In Weiterbildung der Erfindung sind die Rollenanordnungen, in denen die Rollen mit einander zugekehrten Enden liegen, gegeneinander versetzt, wie dies aus der FR-PS 20 64 415 an sich bekannt ist.

Die Erfindung wird im folgenden anhand von in den Figuren dargestellten Ausführungsbeispielen näher erläutert. Es zeigt

F i g. 1 einen Querschnitt einer Stranggießanlage mit einer erfingundsgemäßen Vorrichtung; und

Fig. 2A bis 2C jeweils ein Beispiel für Rollenanordnungen gemäß der Erfindung zur Vermeidnung von unzulässig hohen Ausbauchungen.

F i g. 1 zeigt eine Ausführungsform der Vorrichtung zur Halterung und Führung eines Strangs gemäß der Erfindung. Bei dieser Vorrichtung wird flüssiger Stahl

durch eine in einer Drehschale vorgesehene Tauchdüse 1 in eine Form 3 eingebracht Der in diese Form eingebrachte flüssige Stahl führt zur Bildung eines Strangs 6 mit einer verfestigten Hülle 7, deren Dicke zwischen mehreren Millimetern bis zu 20 Millimetern variiert Der Strang wird zunächst durch Rollen 5 geführt wobei die Verfestigung durch Sprühwasser beschleunigt wird, das durch Löcher in Kühlplatten 4 und durch Düsen zwischen den Rollen 5 versprüht wird. Bei fortschreitender Verfestigung des Stahls wird ein resultierender Strang 6 kontinuierlich durch Druckrollen 12 geführt. Der Strang wird bei seinem Durchlauf durch eine Sekundärkühlzone durch wenigstens ein Paar von stationären Führungselement- bzw. Rollenträgern 11 gehalten, welche jeweils eine Fläche besitzen, die parallel und in einem konstanten Abstand von einer entsprechenden Fläche des Strangs verläuft. Diese Rollenträger tragen eine Vielzahl von Rollen 10, welche unter einem rechten Winkel zur Richtung der Stabführung ausgerichtet sind und auf einer endlosen Fläche rollen. Der Durchmesser dieser Rollen 10 ist gleich der Abmessung des Spaltes zwischen dem Strang und dem zugehörigen Rollenträger 11. Die Rollen laufen längs dieses Spaltes, wodurch der Strang gehaltert und geführt wird. Da der Strang über die Rollen 10 durch die Rollenträger gehaltert wird, est es möglich, den Rollendurchmesser zu reduzieren. Da weiterhin für zunehmenden statischen Druck des flüssigen Mahls ein zunehmender Rollendurchmesser nicht erforderlich ist, kann der Abstand zwischen benachbarten Halterungspunkten reduziert werden. Aus diesem Grunde kann der Effekt wiederholter Ausbauchung und Kompression eliminiert werden.

Da die Rollen darüber hinaus in Richtung der Strangführung verschoben werden, wenn sie längs des Spaltes zwischen dem Strang und den Rollenträgern rollen, wird die Reibung zwischen den Rollen und dem Strang sowie zwischen den Rollen und den Rollenträgern und damit eine Abnutzung reduziert. Bei der Ausführungsform nach Fig. 1 sind die den Rollenträgern zugeordneten Rollen in Form eines endlosen Bandes angeordnet so daß sie automatisch von der Auslaßseite im Bereich der Druckrollen 12 zur Einlaßseite im Bereich der Form zurückgeführt werden. Wie dargestellt umfaßt die erfindungsgemäße Vorrichtung zur Halterung und Führung eines Strangs in der Sekundärkühlzone mehrere Halterungsabschnitte. Es kann jedoch auch ein einziger Halterungsabschnitt zur Anwendung kommen. Anstelle der Anordnung der Halterungs jnd Führungsvorrichtung in lediglich einem Teil der Sekundärkühlzone kann sich diese Vorrichtung auch über die gesamte Sekundärkühlzone erstrecken.

Im folgenden wird die Anordnung der Rollen 10 zur Vermeidung eines Ausbauchens erläutert Ausführungsbeispiele dazu sind in den F i g. 2A bis 2C dargestellt Bei den Ausführungsformen nach den F i g. 2A, 2B und 2C sind mehrere kurze Rollen 10 mit einander zugekehrten Enden angeordnet. Dabei sind Rollenkombinationen in einer Spalte bzw. in Spalten derart angeordnet, daß ihre Enden bündig miteinander abschließen oder gegeneinander versetzt sind. Der Durchmesser der Rollen 10 liegt in einem Bereich von 10 bis 150 Millimeter.

Entsprechend den beschriebenen Ausführungsbeispielen verlaufen die den geführten Strang halternden Rollen 10 rechtwinkelig zur Strangführungsrichtung, wobei sie zur Bildung eines endlosen Bandes, das den Umfang des Rollenträgers 11 umgibt, drehbar miteinander verbunden sind. Mit der Bewegung des Strangs rollen die Rollen aufgrund der Reibung zwischen ihnen und dem Strang 8 über die Rollenträger 11, wodurch die Oberfläche des Strangs im Sinne der Vermeidung einer unzulässig hohen Ausbauchung gehaltert wird. Bei der erfindungsgemäßen Vorrichtung ist der auf den Strang wirkende Reibungswiderstand ebenso groß wie bei vorbekannten Rollenanordnungen. Mit der Bewegung des Strangs rollen die Rollen 10 in Richtung der Strangführung mit der halben Strangführungs-Geschwindigkeit. Da die auf dem Umfang des Rollenträgers 11 rollenden Rollen ein endloses Band bilden, können sie in konstanten Intervallen zyklisch am Strang vorgesehen werden.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (2)

Patentansprüche:

1. Vorrichtung zur Halterung und Führung eines Strangs in wenigstens einem Teil einer Sekundärkühlzone einer Stranggießanlage mit wenigstens einem Paar von stationären Führungselementträgern, die jeweils eine endlose Fläche besitzen, die von einer zugeordneten Fläche des geführten Strangs einen konstanten Abstand besitzt, und mit auf der endlosen Fläche der Führungseiementträger und auf dem Strang abrollenden Führungs- und Stützelementen in Form von Rollen, die in einer endlosen Folge bzw. in endlosen Folgen von wenigstens zwei Rollen umfassenden Roilenanordnungen zusammengefaßt sind, in denen die Rollen mit einander zugekehrten Enden liegen, dadurch gekennzeichnet, daß der Durchmesser der Rollen (tO) in einem Bereich zwischen 10 bis J 50 Millimeter liegt

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Rollenanordnungen, in denen die Rollen (10) mit einander zugekehrten Enden liegen, gegeneinander versetzt sind.