DE2554358A1 - Verfahren und schneidvorrichtung zum trennen eines stranges mit mindestens einem brenner beim stranggiessen von stahl - Google Patents

Description

CONCAST AG - ZUERICH (SCHWEIZ)

Verfahren und Schneidvorrichtung zum Trennen eines Stranges mit mindestens einem Brenner beim Stranggiessen von Stahl

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Trennen eines Stranges mit mindestens einem Brenner beim Stranggiessen von Stahl, wobei der Strang durch den quer zum Strang bewegbaren, mit dem Strang synchron laufenden Schneidbrenner getrennt wird und mindestens eine jeweilig in den Bereich des Schneidbrennerstrahles kommende Stützrolle für den Strang wegbewegt wird und eine Schneidvorrichtung zur Durchführung des Verfahrens.

Der aus einer Stranggiessanlage kommende Strang, beispielsweise eine Bramme, muss in Längen getrennt werden, die für die Weiterverarbeitung zweckmässig sind. Dieses Trennen geschieht normalerweise durch Brennschneiden während der Bewegung des Stranges. Die Schneidbrenner sind oberhalb des Stranges angeordnet und bewegen sich beim Schneiden synchron mit dem Strang und quer zum Strang.

Der Strang hat während dem Trennen eine hohe Temperatur. Er muss deshalb durch Rollen gestützt werden, deren Distanz so gewählt ist, dass sein Durchbiegen unter der Wirkung des Gewichtes vermieden wird. Diese Distanz ist im allgemeinen bedeutend kleiner als die von den Brennern für den Schnitt zurückzulegende Distanz.

Infolge des Unterschiedes dieser beiden Distanzen kann nicht verhindert werden, dass die Schneidbrenner die Stützrollen kreuzen und die Schneidbrennerstrahlen solche Stützrollen beschädigen. Es sind deshalb Vorrichtungen vorzusehen, die den Kontakt zwischen den Stützrollen und den Brennerstrahlen verhindern.

Es sind Stützvorrichtungen bekannt, bei denen sich bewegliche Stützelemente synchron mit dem Strang, d.h. mit gleicher Geschwindigkeit wie der Strang bewegten. Die Stützelemente sind untereinander durch eine endlose Kette verbunden. Die Brenner befinden sich immer zwischen

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zwei sich folgenden Stützelementen, so dass ein Kreuzen und damit Beschädigen der Stützelemente durch die Brennerstrahlen verhindert wird. Diese endlosen Ketten sind aufwendig und benötigen viel Raum. Der korrekten Stützung des Stranges steht der Nachteil einer fehlenden Relativbewegung zwischen Strang und Stützelementen und der damit verbundenen ungleichen Abkühlung des Stranges mit den bekannten metallurgischen Fehlern und einer einseitigen Erwärmung der Stützelemente entgegen.

Mit einer andern bekannten Lösung werden diese Nachteile vermieden, indem das jeweils vor den Schneidbrennern befindliche, als Rolle ausgebildete Stützelement, durch Absenken wegbewegt wird, bis die Schneidbrenner darüber weggefahren sind, so dass keine Beschädigung der Rollen durch die Schneidbrenner stattfinden kann. Da jede Rolle eine eigene Absenkvorrichtung benötigt, ist diese Lösung aufwendig und erfordert, speziell wegen der Strahlungswärme, grosse Unterhaltskosten. Die Stützung des Stranges wird dabei ungenügend.

Auch wegschwenkbare Stützrollen sind bekannt, denen aber die gleichen Nachteile zuzuschreiben sind, wie den absenkbaren Rollen.

Aufgabe der Erfindung ist, ein Verfahren und eine Vorrichtung zu schaffen, bei denen die Stützfunktionen der Stützelemente jederzeit ohne Beschädigung derselben gewährleistet ist und keine metallurgischen Nachteile für den Strang in Kauf genommen werden müssen. Zusätzlich sollen Aufwand und Unterhalt vereinfacht werden.

Diese Aufgabe wird verfahrensgemäss dadurch gelöst, dass beim Annähern des Schneidbrennerstrahles an die Stützrolle dieselbe rasch entgegen der Stranglaufrichtung unter Wahrung ihrer Stützfunktion durch die Schneidbrennerstrahlen bewegt und während sich der Schneidbrennerstrahl von der Stützrolle um mindestens den Rollenverschiebeweg der ersten Bewegung entfernt die Stützrolle unter Wahrung ihrer Stützfunktion in ihre Ausgangslage bewegt wird. Die Vorrichtung zeichnet sich dadurch aus, dass mindestens eine Stützrolle entlang des Stranges bewegbar ist.

Durch das rasche Bewegen der Stützrolle durch den Brennerstrahl kann eine Beschädigung derselben vermieden werden. Während der horizontalen Bewegung der Stützrolle wird der Strang jederzeit durch den aufliegen-

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den, sich in Bewegung befindlichen Strang unterstützt. Das Drehen der Rolle vermeidet eine ungleiche Abkühlung der Brammenoberfläche, womit die bekannten metallurgischen Nachteile vermieden werden. Eine Beschädigung der Rolle durch Verzug oder Rollenbruch infolge einseitiger Erwärmung findet nicht statt.

Um die Stützrolle vor übermässiger Erwärmung zu schützen, wird dieselbe vorteilhaft mit Kühlvorrichtungen für eine interne Wasserzirkulation ausgerüstet.

Zur Auslösung der Bewegungen der Stützrolle sind an den Schienen des Brennerwagens Kontakte angebracht.

Um kurze Strangabschnitte ausfördern zu können, ist die Stützrolle mit Vorteil angetrieben.

-Beim Schneiden von grösseren Formaten kann die Distanz, welche der bzw. die Brenner für den Schnitt zurücklegen müssen, über mehrere Rollen führen. Um den Aufwand und den Unterhalt an Bewegungsmitteln zu vereinfachen und mehr Platz für die Schneidschlacke und dessen Beseitigung zu erhalten, werden, nach einem weiteren Merkmal der Erfindung, die Stützrollen auf einem in Richtung der Stranglängsachse bewegbaren Wagen angeordnet.

Werden die Stützrollen zusammen mit den Rollenantrieben auf einem Wagen angeordnet, so erhalten diese ein beträphtliches Gewicht, was grosse Anforderungen an die Bewegungsmittel für den Wagen erfordern würde,, wenn die notwendige Beschleunigung und Verzögerung für eine rasche Bewegung der Stützrollen durch die Schneidbrennerstrahlen erzielt werden will. Um dies zu vermeiden, sind, nach einem andern Merkmal, die auf dem Wagen angeordneten Stützrollen über Gelenkwellen von ausserhalb dem Wagen befindlichen Triebwerken angetrieben.

Ein Beispiel der Erfindung wird anhand von Figuren nachfolgend beschrieben:

Es zeigen

Fig. 1 die schematisch dargestellte Schneidvorrichtung mit auf einem Wagen angeordneten Stützrollen, wobei sich der Wagen in vorgerückter Stellung befindet,

Fig. 2 der Wagen in seiner zweiten Position (Rückwärtsstellung) und Fig. 3 · eine Draufsicht auf den Wagen nach Fig. 2 mit den Antrieben für die Stützrollen.

Ein Strang 1, beispielsweise eine Stahlbramme, bewegt sich vom Ausgang einer nicht gezeichneten Stranggiessanlage in Pfeilrichtung f über Stützrollen 2, die auf dem Anlagefundament 3 befestigt sind, zu einer Schneidvorrichtung. Die Schneidvorrichtung besteht aus einem auf beidseits des Rollweges angebrachten Schienen 12 sich mit Stranggeschwindigkeit bewegenden Wagen 14 und einem in einer Grube 4 befindlichen, in Richtung der Stranglängsachse bewegbaren, Wagen 5. Dieser Wagen 5 wird mit Hilfe von Rädern 6 auf in der Grube 4 befestigten Schienen 6' bewegt. Der Wagen 5 besteht in seinem oberen Teil aus einem Rahmen so dass in seinem Innern ein freier Durchgang für die Brennschlacke vorhanden ist. Der Wagen 5 trägt in Lagern 18 drehbar angeordnete Stützrollen 7a, 7b, 7c, 7d und 7e. Diese Stützrollen übergeben den Strang 1 nach seinem Durchgang an im Fundament 3 befestigte Stützrollen 8. Die Stützrollen 2, 7 und 8 befinden sich auf gleicher Höhe. Die Stützrollen 8 fördern den durch die Schneidvorrichtung getrennten Strangabschnitt weiter. Der Wagen 5 ist mit einem Bewegungsgerät, beispielsweise mit dem Kolben eines hydraulischen Kolben-Zylindergerätes 10 verbunden, dessen Zylinder am Fundament 3 befestigt' ist.

Der Wagen 14 fährt mit Hilfe von Rädern 15 auf den Schienen 12 und bildet über die Schneidzone eine Brücke. Auf dem Wagen 14 ist ein Brennerwagen 17 angeordnet, welcher je nach Strangbreite einen oder zwei Schneidbrenner 16 trägt. Der Wagen 14 wird mit einer nicht gezeichneten Klemmvorrichtung an den Strang 1 geklemmt und rollt demzufolge während dem Schneid.en mit Stranggeschwindigkeit. Der Schneidbrenner 16 bewegt sich mit einer solchen Geschwindigkeit quer zum Strang, die ein korrektes Schneiden erlaubt. Das Schneidaggregat ist so konzipiert, dass der Schnitt kurz nach der letzten Stützrolle 2 in der mit einem Pfeil A bezeichneten Stellung beginnt und spätestens in der mit einem Pfeil B angedeuteten Stellung, kurz vor der letzten Stützrolle 7e in der Rückwärtsstellung des Wagens 5 (Fig. 2) beendet ist.

Um eins schädliche Erwärmung der £- cü*;„rclien £"j vermeiden, sind dieselben mit einer- Kühlvorrichmn } 2 D f'jr interne Wasssrsirkulation, wie für die Stützrollen 7a angede^te=: ist, versehen.

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Im gezeigten Beispiel ist die Länge der aewegung des Wagens 5 ungefähr gleich der Hälfte der Distanz zwischen zwei Stützrollen 7. An den Schienen 12 sind Kontakte 21 befestigt, die mit am Wagen 14 angeordneten Kontaktbetätiger 22 zusammenwirken. Diese Kontakte steuern das Kolben-Zylindergerät 10 und damit die Hin- und Herbewegung des Wagens 5 bzw. der Stützrollen 7a - 7e.

Das Trennen eines Strangabschnittes vollzieht sich wie nachfolgend beschrieben. Bereits ist erwähnt, dass sich bei Beginn des Schneidens der Schneidbrenner 16 in der mit dem Pfeil A bezeichneten Position und zwar am Rand des Stranges 1 befindet. Im Moment des Erreichens der gewünschten Länge des Strangabschnittes wird der Wagen 14 an den Strang geklemmt, so dass er sich synchron mit dem Strang bewegt. Gleichzeitig wird der Schneidbrenner 16 gezündet und die Geschwindigkeit seiner Querbewegung ist der Strangdicke, dessen Material und der Temperatur angepasst. Sobald der Strahl des Schneidbrenners 16 die Nähe der Stützrolle 7a erreicht, kurz bevor der Strahl diese berührt, wird der entsprechende Kontakt 21 betätigt. Der Wagen 5 wird durch das Kolben-Zylindergerät 10 bzw. die Stützrolle 7a unter Wahrung ihrer Stützfunktion für den Strang 1 rasch entgegen der Stranglaufrichtung durch den Schneidbrennerstrahl von der in Fig. 1 gezeigten in die in Fig. 2 dargestellten Position bewegt. Die Schnelligkeit der Bewegung hängt von der Stärke des Brennerstrahles ab, die wiederum von den Parametern des zu schneidenden Stranges abhängig ist, muss aber so gross sein, dass keine merkliche Beschädigung der Stützrolle auftreten kann.

Nach der Bewegung des Wagens 5 entgegen der Stranglaufrichtung befindet sich der Schneidbrenner 16, nachdem er. einen Teil der Breite des Stranges geschnitten hat, zwischen den Stützrollen 7a und 7b. Die neue Position ist mit einem Pfeil C angegeben. Sobald sich der Schneidbrennerstrahl von der Stützrolle 7a um mindestens den Rollenverschiebeweg der ersten Bewegung von der Stützrolle 7a entfernt hat, wird ein weiterer Kontakt 21 betätigt und der Wagen 5 bzw. die Stützrolle 7a unter Wahrung ihrer Stützfunktion in Stranglaufrichtung zurückbewegt. Der Schneidbrenner 16 befindet sich immer noch zwischen den Stützrollen 7a und 7b, aber in der durch einen Pfeil D bezeichneten Position. Sobald der Brennerstrahl sich in der Nähe der Stützrolle 7b befindet, wird diese durch den Schneidbrennerscrahl bewegt

und das gleiche Verfahren kommt zur Anwendung, wie für die Stützrolle 7a beschrieben ist, sowie auch für die nächsten Stützrollen 7c und 7d

Nach Beendigung des Schnittes, was in der Position des Pfeiles B erreicht ist, wird die Speisung des Schneidbrenners 16 unterbrochen. Der Schneidbrenner 16 und der Wagen 14 werden in ihre Ausgangsposition beim Pfeil A gebracht. Der Strangabschnitt wird durch die Stützrollen 8 zur nächsten Station seiner Verarbeitung gefördert.

Für das Ausfördern von kurzen Brammenabschnitten sind die Stützrollen 7a bis 7e angetrieben. Um den Wagen 5 mit den Antriebsvorrichtungen nicht zu belasten, aber auch um dieselben nicht der Strahlungswärme auszusetzen, sind nach Fig. 3 die Stützrollen 7a bis 7e über Gelenkwellen 25 mit aus serhalb dem Wagen 5 auf dem Anlagefundamen't 3 angeordneten Triebwerken 26 verbunden.

Die Erfindung erschöpft sich nicht nur in den beschriebenen Beispielen. Es kann wünschenswert sein, den Wagen 5 mit einer Wasserspritzvorrichtung auszurüsten, um die Granulation der Schneidschlacke zu erhalten. Auch können die Stützrollen 7 mit Spritzwasser beaufschlagt werden, um ein Anbacken der Schneidschlacke zu verhindern. Die Stützrollen können scheibenartig mit Zwischenräumen ausgebildet werden. Für kleinere Stränge mit kürzerer Schneiddistanz oder in speziellen Fällen kann auf den Wagen 5 verzichtet werden, indem eine oder zwei Stützrollen 7 einzeln beweglich angeordnet und mit einem Kolben-Zylindergerät verbunden werden.

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Claims (7)

P A T E N T A N S P R U E C H E

1.,Verfahren zum Trennen eines Stranges mit mindestens einem Brenner beim Stranggiessen von Stahl, wobei der Strang durch den quer zum Strang bewegbaren, mit dem Strang synchron laufenden Schneidbrenner getrennt wird und mindestens eine jeweilig in den Bereich des Schneidbrennerstrahles kommende Stützrolle für den Strang wegbewegt wird, dadurch gekennzeichnet, dass beim Annähern des Schneidbrennerstrahles an die Stützrolle dieselbe rasch entgegen der Stranglaufrichtung unter Wahrung ihrer Stützfunktion durch den Schneidbrennerstrahl bewegt und während sich der Schneidbrennerstrahl von der Stützrolle um mindestens den Rollenverschiebeweg der ersten Bewegung entfernt die Stützrolle unter Wahrung ihrer Stützfunktion in ihre Ausgangslage bewegt wird.

2. Schneidvorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1 dadurch gekennzeichnet, dass mindestens eine Stützrolle (7a) entlang des Stranges (1) bewegbar ist.

3. Schneidvorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Stützrolle (7a) mit Kühlvorrichtungen (20) für interne Wasserzirkulation versehen ist.

4. Schneidvorrichtung nach Anspruch 2" oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass an den Schienen (12) des Brennerwagens (14) Kontakte (21) zur Auslösung der Bewegungen der Stützrolle (7a) angebracht sind.

5. Schneidvorrichtung nach einem der Ansprüche 2 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Stützrolle (7a) angetrieben ist.

6. Schneidvorrichtung nach einem der Ansprüche 2 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Stützrollen (7a - 7e) auf einem in Richtung der Stranglängsachse bewegbaren Wagen (5) angeordnet sind.

7.__# Schneidvorrichtung nach den Ansprüchen 5 und 6, dadurch gekenn-. zeichnet, äaiss die au: -5em Wagen (5) angeordneter· Stützrollen (7a - '-} Ire:: Gelenkwelle^ ^f25} von aiissernaio c^n Wagen (5) befindlicüe:. Triebwerken (26) angetrieben si.nl, *■

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