DE2544556A1 - Stuetzrollengeruest fuer stahl-brammenstranggiessanlagen, insbesondere fuer bogen- brammenstranggiessanlagen - Google Patents
Stuetzrollengeruest fuer stahl-brammenstranggiessanlagen, insbesondere fuer bogen- brammenstranggiessanlagenInfo
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- DE2544556A1 DE2544556A1 DE19752544556 DE2544556A DE2544556A1 DE 2544556 A1 DE2544556 A1 DE 2544556A1 DE 19752544556 DE19752544556 DE 19752544556 DE 2544556 A DE2544556 A DE 2544556A DE 2544556 A1 DE2544556 A1 DE 2544556A1
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- Mechanical Engineering (AREA)
- Continuous Casting (AREA)
Description
OEMAG Aktiengesellschaft 50. September 1975
41 Duisburg 5804/DST - ΙΊ/We
Wolfgang-Reuter-Plat ζ
■3 '
Stützrollengerüst für Stahl-Brammenstranggießanlagen, insbesondere
für Bogen-Brammenstranggießanlagen
Die Erfindung betrifft ein Stützrollengerüst für Stahl-Brammenstranggießanlagen,
insbesondere für Bogen-Brammenstranggießanlagen mit an den breiten Seiten des Strangquerschnitts
gegenüberliegend paarweise angeordneten, zumindest auf einer Seite über die Strangbreite unterteilten, ungleich
langen Stützrollen, die außerdem in Gruppen mit ungleich großem Durchmesser angeordnet sind.
Derartige Stützrollengerüste dienen dem Zweck, sehr breite
Gießstränge, d.h. über einen Meter breite, z.B. 2100 mm und mehr breite Gießstränge, abzustützen, so daß Ausbauchungen
des Stranges aufgrund des ferrostatischen Druckes des flüssigen Stahls im Innern des nur äußerlich abgekühlten Stranges vermieden werden. Diese Art von Stützrollengerüsten erfordert Maßnahmen, um die Durchbiegung der entsprechend der großen Strangbreite sehr langen Stützrollen in zulässigen
Grenzen zu halten. Ferner ist darauf zu achten, daß die
Strangoberfläche durch die Berührung der Stützrollen keine
Riefen, Risse oder anderweitige Beschädigungen erleidet.
Gießstränge, d.h. über einen Meter breite, z.B. 2100 mm und mehr breite Gießstränge, abzustützen, so daß Ausbauchungen
des Stranges aufgrund des ferrostatischen Druckes des flüssigen Stahls im Innern des nur äußerlich abgekühlten Stranges vermieden werden. Diese Art von Stützrollengerüsten erfordert Maßnahmen, um die Durchbiegung der entsprechend der großen Strangbreite sehr langen Stützrollen in zulässigen
Grenzen zu halten. Ferner ist darauf zu achten, daß die
Strangoberfläche durch die Berührung der Stützrollen keine
Riefen, Risse oder anderweitige Beschädigungen erleidet.
Es ist bekannt (DT-AS 1 458 158), die Stützrollen im Durchmesser
so groß zu bemessen, daß sie dem ferrostatischen Druck mit kleiner Durchbiegung widerstehen können. Allerdings ent-
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steht bei großem Durchmesser der Stützrollen ein großer Abstand von Rollenachse zu Rollenachse, so daß sich die Strangschale
zwischen zwei Stützrollen ausbaucht. Andererseits kann der Durchmesser der Stützrollen auch nicht extrem klein gewählt
werden, weil dann die Durchbiegung der Stützrollen unzulässig groß wird. Dieser Schwierigkeit begegnet der bekannte
Vorschlag, indem die Rollen versetzt angeordnet sind, wobei .die Endrollen mit halber Ballenlänge voneinander abwechselnd
an je einem Achsenende vorgesehen sind und indem jede Achse
an ihren Enden und zwischen den einzelnen Rollen mittels Achshalter gegen einen hintergreifenden Balken abgestützt ist. Die
Balken sind jeweils auf einem ortsfesten Rahmen gelagert. Diese Anordnung vermeidet mittels der versetzten Rollen Riefen in der
Strangoberfläche, weil jedem Spalt zwischen zwei auf fluchtenden Achsen gelagerten Stützrollen in Stranglaufrichtung der glatte
Rollenballen einer versetzten Stützrolle der benachbarten Achse folgt und gegebenenfalls bereits bewirkte Riefen wieder glattwalzt.
Darüber hinaus gestattet dieser Vorschlag im Hinblick auf den hintergreifenden Balken in Verbindung mit dem ortsfesten
Rahmen die Stützrollen kleiner im Durchmesser zu dimensionieren, so daß die Rollen dichter als früher üblich angeordnet werden
können.
Das Ausführungsbeispiel des bekannten Vorschlags zeigt jedoch,
daß die Durchmesser der Stützrollen konventionell an die Dicke der Strangschale angepaßt sind. Daraus ergeben sich in bekannter
Weise in Gruppen mit von Gruppe zu Gruppe zunehmendem Durchmesser versehene Stützrollen. Die gruppenweise Vergrößerung
des Rollendurchmessers dient der Vergrößerung des Antriebsdrehmomentes, das mit zunehmender Strangschalendicke größer
übertragen werden kann. Die gruppenweise Vergrößerung des Rollendurchmessers bedeutet ferner, daß im Bereich der dünnsten
Strangschale - nahe der Stranggießkokille - im Durchmesser kleine Rollen und im Bereich mittlerer Strangschalendicke im
Durchmesser mittlere Rollen und im Bereich dicker Strangschale
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die Stützrollen mit dem größten Durchmesser vorgesehen sind.
Der bekannte Vorschlag folgt daher der üblichen Durchmesser-Erhöhung
im Verhältnis der wachsenden Strangschalendicke und vermag den Vorteil einer biegungssteifen Stützrolle mit größerem
Durchmesser nicht zu nutzen. Diesen Nachteil gleicht die bekannte Lösung notgedrungen durch, den zusätzlichen Aufwand der
hintergreifenden Balken in Verbindung mit dem ortsfesten Rahmen aus.
Die vorliegende Erfindung geht von der eingangs erwähnten Ausbildung
eines Stützrollengerüstes mit unterteilten Stützrollen aus, die ungleich lang sind und die außerdem in Gruppen mit ungleich
großem Durchmesser angeordnet sind.
Der Erfindung ist die Aufgabe zugrundegeleg't, die Strangschalenausbauchung
bei Breitbrammen-Stahlstranggießanlagen durch Ausnutzung relativ großer Stützrollendurchmesser in allen Erstarrungsbereichen des Gießstranges zu verhindern und hierbei trotzdem
kleine Rollenabstände zu erzielen,, und im übrigen die Riefenbildung o.a. Oberflächenbeschädigungen des Gießstranges zu vermeiden.
Die gestellte Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die
Stützrollen in Stranglaufrichtung aufeinanderfolgend abwechselnd einen kleineren und einen größeren Durchmesser aufweisen und daß
jeweils neben einer Stützrolle mit größerem Durchmesser zwei oder mehrere Stützrollen mit kleinerem Durchmesser, deren Ballenlänge
zusammen eine größere Stützlänge als die Länge der jeweils einteiligen
Stützrolle mit größerem Durchmesser bilden, auf einer Achse angeordnet sind. Aufgrund der Erfindung wird zunächst erreicht,
daß je nach Wahl der Größenunterschiede von Stützrollen
kleineren und größeren Durchmessern zwischen zwei Stützrollen von größerem Durchmesser eine Stützrolle mit kleinerem Durchmesser
liegt, die das Ausbauchen des Bereiches zwischen zwei in einigem Abstand befindlichen Stützrollen verhindert. Die Stützrollen mit
größerem Durchmesser können daher unbedenklich auf einem solchen
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Abstand angeordnet werden, daß die Stützrollen mit kleinerem Durchmesser einschließlich ihrer Lager zwischen je zwei Stützrollen
mit größerem Durchmesser Platz finden. Die Erfindung vermeidet sodann das Erfordernis von Stützrollen mit großem
Durchmesser, die sich bei größerer Länge unzulässig durchbiegen und sie vermeidet das Durchbiegen auch bei Stützrollen
mit vermindert großem Durchmesser. Nach der Erfindung ist es nämlich möglich, einen relativ großen Durchmesser aus wirtschaftlichen
Gründen, bewußt kleiner zu halten. Nach dem Grundgedanken der Erfindung ist nicht erforderlich, die Stützrollen mit großem
Durchmesser in ihrer Länge großer als die Breite oder so groß wie die Breite des Gießstranges zu bemessen. Die Stützrollen mit
kleinerem Durchmesser stützen aufgrund der Summe ihrer Ballenlängen
auf einer sich aus mehreren fluchtenden Einzelachsen ergebenden Gesamtachse die volle Breite des Gießstranges, wobei
die im Durchmesser kleineren Stützrollen die Gießstrangbreite
noch überragen können. Die Stützrollen mit großem Durchmesser können demgegenüber kürzer gehalten werden, so daß das Problem
ihrer Durchbiegung entfällt. Den Stützrollen mit kleinerem Durchmesser fallen zwei Funktionen zu: einerseits verhindern sie die
Ausbauchung zwischen zwei Stützrollen mit großem Durchmesser und andererseits stützen sie Bereiche der Gießstrangbreite, die von
den Stützrollen mit großem Durchmesser nicht erfaßt werden.
Von den Stützrollen mit kleinerem Durchmesser erfaßte Bereiche entstehen dann, wenn, wie nach der weiteren Erfindung vorgesehen
ist, die Länge der Stützrollen mit größerem Durchmesser gleich oder kleiner als die Strangbreite ist. Für den Fall, daß
die Länge der Stützrolle mit größerem Durchmesser gleich der Strangbreite ist, überragen die Stützrollen mit kleinerem Durchmesser
den Strangrand und stützen etwa auftretende unregelmäßige Breitenbereiche des Gießstranges.
Der Hauptvorteil der Erfindung, die Verkürzung der biegebeanspruchten
Länge der Stützrollen mit größerem Durchmesser, kann insbesondere dann besonders weitgehend ausgenutzt werden, wenn
die Länge der Stützrollen mit größerem Durchmesser mit zunehmen-
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dem Abstand von der Stranggießkokille geringer ist. Diese Maßnahme entspricht dem Grundsatz, daß der Gieß strang mit
zunehmender Strangschalendicke weniger zum Ausbauchen neigt
und Stützrollen mit größerem Durchmesser daher weniger zum Stützen und mehr zur Übertragung der Ausziehkraft auf den
Gießstrang herangezogen werden.
Im allgemeinen ist es vorteilhaft, daß die Stützrollen mit größerem Durchmesser zur Strangbreite mittig angeordnet sind,
wodurch in weiterer Ausgestaltung der Erfindung eine symmetrische Übertragung der Ausziehkräfte über die Strangbreite gesehen
sichergestellt wird.
Ferner ist vorteilhaft, daß nur Stützrollen mit dem größeren Durchmesser mit einem Drehantrieb versehen sind. Einesteils
eignet sich die nicht geteilte große Stützrolle zur Übertragung der erheblichen Drehmomente und bedarf nur eines Antriebs,
ν anderenteils hätten die geteilten Stützrollen aufgrund der symmetrisch zu übertragenden Antriebskraft auf den Gießstrang
zwei Antriebe benötigt. Außerdem ist der mittige Kraftangriff der einteiligen Stützrollen wegen der größeren ferrostatischen
Druckkraft in der Mitte der Breite des Gießstranges von Vorteil, weil er die Wirkung des Antriebs bestimmt.
Im allgemeinen ist es zweckmäßig, die Stützrollen mit größerem Durchmesser entsprechend ihrer zulässigen Durchbiegung auf die
größte Strangbreite abzustimmen. Die Erfindung ermöglicht außerdem, daß die Stützrollen mit größerem Durchmesser im Bereich
des flüssigen Strangkernes eine größere Länge aufweisen als die gleichen Stützrollen im Bereich eines teigigen oder durcherstarrten
Strangkernes.
Mehrere Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in der Zeichnung dargestellt und werden im folgenden näher beschrieben.
Es zeigen:
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Fig. Λ eine Gesamtansicht des erfindungsgemäßen
Stützrollengerüstes von der Seite gesehen,
Fig. 2 einen Ausschnitt des erfindungsgemäßen Stützrollengerüstes von der Seite gesehen, wie in
Fig. 1 angezeigt.
Fig. 3,
Fig. 4-,
Fig. 4-,
Fig. 5 dieselbe Ansicht wie Fig. 2 für unterschiedliche
Ausführungsformen der Erfindung.
Der flüssige Stahl wird (Fig. 1) in die von Kühlwasser durchflossene
Stranggießkokille 1 kontinuierlich eingegossen. Der Gießspiegel 2 behält durch kontrolliertes Gießen die angezeigte
Höhe und der Gießstrang 3 wird außerhalb der Stranggießkokille
kontinuierlich abgekühlt und transportiert. Im Längenbereich 4-erstarrt
der Gießstrang 3 bis in den Kern, wobei im Bereich unterhalb der Stranggießkokille 1 der größte Teil des Strangquerschnitts
im Inneren noch flüssig ist, währenddem am Ende des Längenbereiches 4- der Strang je nach den Parametern-Gießgeschwindigkeit,
Abkühlungsintensität und Werkstoffzusammensetzung
der Gieß strangkern im. Zustand flüssig/fest oder ganz erstarrt ist. Das erfindungsgemäße Stützrollengerüst wird in
dem Längenbereich 4- eingesetzt, in dem die Rekristallisation des flüssigen Stahls stattfindet. Der Längenbereich 4- ist für
das Abkühlen und Erstarren des Stahles besonders wichtig. Das erfindungsgemäße Stützrollengerüst berücksichtigt mit seiner
Ausbildung vorzugsweise hochempfindliche Qualitätsstähle, die
im Stranggießverfahren vergossen werden. Bei derartigen Stählen liegt eine zulässige Dehnung der Strangschale unter der Marke
o,2 %.
Der Übersichtlichkeit wegen sind in allen Figuren der Zeichnung die Mittel für das Abkühlen des Gießstranges (Sprühdüsen)
nicht- gezeichnet. Die Drehlager und die Lagerböcke für die Stützrollen sind ebenfalls nicht dargestellt, um den Blick auf
die Anordnung der Stützrollen freizugeben.
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Unter der Stranggießkokille 1 (Fig.i) sind mehrere Fußrollenpaare
5a, 5b angeordnet, die im engen Abstand liegen, um die
dünne Strangschale vor dem Ausbauchen zu schützen. Daran anschließend
folgt einer Stützrolle 6 mit größerem Durchmesser jeweils eine Stützrolle 7 mit kleinerem Durchmesser.
Die Stützrolle 6 (Fig. 2) besitzt eine Ballenlänge 6a, die im Ausführungsbeispiel nicht ganz die Breite des Gießstranges 3
erreicht, so daß die Randkante 3a von der Stützrolle 6 nicht
gestützt wird. Die Stützung übernehmen zwei Stützrollen 7a» 7b
mit kleinerem Durchmesser. Deren Ballenlängen 7c und 7d sind
(den Abstand der erforderlichen Drehlager 8 hinzugerechnet) stets länger als die Ballenlänge 6a. Mit zunehmender Dicke der
unter kontrolliertem Abkühlen erstarrenden äußeren Schicht, d.h. der Strangschale des Gießstranges 3, sinkt die Gefahr der
Ausbauchung, wobei außerdem noch zu berücksichtigen ist, daß die Randkante 3a des Gießstranges schneller abkühlt und mehr
Festigkeit gewinnt als die Bereiche links und rechts des Mittenbereiches 9· Die nachfolgenden Stützrollen 6d und 6c sind den
unter ihnen befindlichen Strangschalendicken angepaßt und daher
kürzer. Die in Fig. 2 dargestellte Ausführungsform der Erfindung ist vorteilhafterweise im Anschluß an die Fußrollenpaare 5a, 5b
anzuordnen. Es ist zu beachten, daß bei einer Senkrecht-Brammenstranggießanlage
und bei der gezeichneten Bogen-Brammengießanlage die Anordnung der Stützrollen an den zu stützenden Seiten des
Gießstrangquerschnitts jeweils gleich erfolgen kann. Es ist jedoch
auch möglich, insbesondere bei Bogen- und bei Waagerecht-Brammenstranggießanlagen
an der jeweils unteren Seite des Gießstrangquerschnitts einheitliche Rollen mit der Länge gleich der
Breite des Stranges vorzusehen. In diesem Fall erfolgt die Anwendung der vorliegenden Erfindung jeweils an der Oberseite des
Gießstranges.
Die Anordnung von zwei Stützrollen 7a, 7b mit kleinerem Durchmesser
und der einteiligen Stützrolle 6 mit größerem Durchmesser ist jedoch an den beiden zu stützenden, sich gegenüber
liegenden Seiten des Gießstranges vorteilhaft, um das Kühlwasser,
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das aufgespritzt wird, an einem unerwünscht schnellen Abfließen zu hindern.
Die Ausführungsform nach Fig. 3 sieht. Stützrollen 6 mit größerem
Durchmesser vor, deren Ballenlänge 6a der vollen Strangbreite entspricht. Der oberen Stützrolle 6 entsprechend ist die Längenabstufung
der nachfolgenden Stützrollen 6b, 6c schwächer. Diese Anordnung bewirkt eine weitestgehende Abstützung des Gießstranges,
wobei die Abkühlung sehr empfindlicher Stahlsorten etwas langsamer fortschreitet.
Eine kürzere Ballenlänge 6a der Stützrollen 6, 6b, 6c ist mögliefe,
sobald die Strangschale noch weiter tragfähig geworden ist (Fig.4),
Die Verkürzung der Ballenlänge 6a im Bereich des weitestgehend
durcherstarrten Strangkernes zeigt Fig. 5. Diese Anordnung gewährt eine großzügige Beaufschlagung der Strangoberfläche mit
Kühlmittel, ohne daß dieses unerwünscht schnell abfließt.
Eine oder mehrere der Stützrollen 6, 6b, 6c mit größerem Durchmesser
sind mit einem Drehantrieb 10 üblicher Bauart ausgestattet (Fig. 3 bis 5).
Die Ausführungsbeispiele der Fig. 2 bis 5 lehren den Grundgedanken,
zwischen zwei Stützrollen mit großem Durchmesser eine Stützrolle mit kleinerem Durchmesser anzuordnen, um. darauf die
großen Rollen in Abhängigkeit der Dicke der erstarrenden Schicht des Gießstranges kürzer zu halten. Kürzere Stützrollen sind
weniger der unerwünschten Durchbiegung ausgesetzt. Bei der Erfindung ist somit die Länge der Stützrollen mit großem Durchmesser
das Kriterium für die Dicke der bereits erstarrten Schicht des Gieß strange s bzw. das Kriterium für die Tragfähigkeit der
den noch flüssigen Strangkern umgebenden, jedoch unter der Abkühlung
erstarrenden Schale.
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M .
Leerseite
Claims (6)
1. Stützrollengerüst für Stahl-Brammenstranggießanlagen,
insbesmdere für Bo gen-Brammen st ranggieß anl agen, mit an
den breiten Seiten des StrangquerSchnitts gegenüberliegend
paarweise angeordneten, zumindest auf einer Seite über die Strangbreite unterteilten, ungleich
langen Stützrollen, die außerdem in Gruppen mit ungleich großem Durchmesser angeordnet sind,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Stützrollen in Stranglaufrichtung aufeinanderfolgend abwechselnd einen kleineren und einen größeren
Durchmesser aufweisen und daß jeweils neben einer Stützrolle (6) mit größerem Durchmesser zwei oder mehrere
Stützrollen mit kleinerem Durchmesser (7), deren Ballenlängen (7c, 7cL) zusammen eine größere Stützlänge als die
Ballenlänge (6a) der jeweils einteiligen Stützrolle (5) mit größerem Durchmesser bilden, auf einer Achse angeordnet
sind.
2. Stützrollengerüst nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
daß die Länge der Stützrollen (6) mit größerem Durchmesser gleich oder kleiner als die Strangbreite ist.
3. Stützrollengerüst nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet,
daß die Länge der Stützrollen (6) mit größerem Durchmesser mit zunehmendem Abstand von der Stranggießkokille (1)
geringer ist.
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-A-
4-, Stützrollengerüst nach den Ansprüchen 1 bis 3»
dadurch gekennzeichnet,
daß die Stützrollen (6) mit größerem Durchmesser zur ' Strangbreite mittig (9) angeordnet sind.
5. Stützrollengerüst nach den Ansprüchen 1 bis 4-, dadurch gekennzeichnet,
daß nur Stützrollen (6) mit dem größeren Durchmesser mit einem Drehantrieb (10) versehen sind.
6. Stützrollengerüst nach einem oder mehreren der Ansprüche
1 bis 5»
dadurch gekennzeichnet,
daß die Stützrollen (6) mit größerem Durchmesser im Bereich des flüssigen Strangkernes eine größere Länge
aufweisen als die gleichen Stützrollen (6b, 6c) im Bereich eines teigigen oder durcherstarrten Strangkernes,
7098 3 8/0010
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DE2544556C3 DE2544556C3 (de) | 1978-09-21 |
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