DE2720116A1

DE2720116A1 - Messeinrichtung zur bestimmung der lage der strangfuehrung in einer stranggiessanlage

Info

Publication number: DE2720116A1
Application number: DE19772720116
Authority: DE
Inventors: Heinrich Marti; Markus Schmid
Original assignee: Concast AG
Current assignee: SMS Concast AG
Priority date: 1976-05-07
Filing date: 1977-05-05
Publication date: 1977-11-24
Also published as: NL7704939A; CA1078578A; AU503039B2; BR7702917A; CH598890A5; SE7705296L; DE2720116B2; NL162856B; FR2350158A1; FR2350158B1; US4091542A; JPS52135831A; SE420464B; ES458797A1; NL162856C; DE2720116C3; RO75160A; IT1086180B; AU2497677A; GB1555879A

Description

CONCAST AG ZUERICH (SCHWEIZ)

2770116

Messeinrichtung zur Bestimmung der Lage der Strangführung in einer S tr an gg ie s s an lage

Die Erfindung bezieht sich auf eine Messeinrichtung zur Bestimmung der Lage der Strangführung in einer Stranggiessanlage mit mindestens teilweise gebogener Strangführung, wobei an Messpunkten der Strangführung Lote anbringbar sind, die die Lage der Messpunkte in der x-bzw. z-Achse in eine horizontale Messebene projizieren.

Beim Stranggiessen von Stahl ist ein genaues Ausrichten der Lage der Strangführung in der Sekundärkühlzone eine Forderung für gute Qualität des gegossenen Produktes. Diese Strangführung ist aber während dem Giessen, speziell bei langer Giessdauer, der Wärmestrahlung ausgesetzt, die oftmals eine Veränderung der Geometrie der Strangführung verursacht, was zur Verminderung der Qualität des gegossenen Stranges durch Risse, insbesondere bei Spezialstahl, führen kann.

Bei der Montage von Stranggiessanlagen, insbesondere bei Brammen- und grossen Vorblockanlagen werden zum Ausrichten der Strangführung üblicherweise bekannte Messgeräte, wie Nivelliergeräte, Senkblei, Wasserwaage, Radienlehre etc. verwendet. Im weiteren ist es nach der Betriebsaufnahme angezeigt, in bestimmten Zeitabständen die Strangführung einer Nachkontrolle zu unterziehen. Bei Verwendung von Radienlehren können nur relativ kurze Strangführungsabschnitte kontrolliert werden. Eine Aussage über die Genauigkeit der Strangführungsbahn über mehrere Abschnitte und über die Lage und Masshaltigkeit des Grundrahmens und der Fundamente ist mit solchen Lehren nicht möglich.

Es ist eine Messeinrichtung für die Montage und den Betrieb von kreisbogenförmigen Stranggiessanlagen bekannt, die aus einer im Kreisbogenmittelpunkt schwenkbar angeordneten Messlehre besteht. Diese Lehre ist mit verstellbaren Kontrollstiften ausgerüstet, die auf den Radius

709847/0877

2770116

der geführten Strangoberfläche einstellbar sind. Mit dieser Einrichtung ist es möglich, die kreisbogenförmige Strangführungsbahn, insbesondere der Festseite, genau aufzubauen und auszumessen. Die Kontrolle einer zusammengebauten, betriebsbereiten, mit Sprühdüsen, Schläuchen, Anstellzylinder etc. versehenen Strangführung ist mit dieser Messeinrichtung nicht möglich, weil die notwendige Zugänglichkeit zu den Strangführungselementen fehlt. Während des Giessbetriebes ist aus den gleichen Gründen und zusätzlich wegen den Betriebsbedingungen und der Unfallgefahr in der Kühlkammer eine Messung ebenfalls nicht möglich. Im weiteren ist die Messeinrichtung bei Brammen- und Vorblockanlagen mit üblicherweise acht- bis fünfzehn Meter Giessradius schwerfällig und nur noch mit einem Hebezeug bewegbar sowie in ihrer Länge bei Temperaturschwankungen grossen Massabweichungen unterworfen.

Es ist im weiteren beim Aufbau von Stranggiessanlagen üblich, an Messpunkten der Strangführung Lote anzubringen. Solche Lote projizieren die Lagen solcher Messpunkte in eine horizontale Messebene, in welcher die Sollmasse bzw. ihre Abweichungen in der x-bzw. z-Achse festgestellt werden können. Mittels Nivelliergeräten werden über Winkelmessungen die Lagen der Messpunkte in der y-Achse bestimmt. Solche Messungen erfordern beim Aufbau der Anlage zeitlich einen grossen Aufwand. Bei betriebsbereiten Anlagen ist die Strangführung durch Sprührohre, Abdeckungen, Schläuche, Anstellzylinder umgeben, so dass ein Ausmessen nur noch durch indirekte Messungen möglich ist. Eine rasche und genaue Ueberprüfung der Maschinengeometrie während Reparaturschichten oder eine permanente Ueberwachung während des Giessbetriebes und bei Stillstand, d.h. bei Warm- und Kaltzustand der Maschine, ist mit den genannten Messeinrichtungen nicht möglich.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Messeinrichtung zu schaffen, die es ermöglicht, ab Montagebeginn die Geometrie einer gebogenen Strangführung zu überwachen und Abweichungen in ihrer Grosse zu bestimmen. Im weiteren soll die erfindungsgemässe Messeinrichtung Abweichungen der Strangführungsgeometrie zwischen dem Kalt- und Warmzustand der Maschine erfassen können.

709847/0877

2770116

Gemäss der Erfindung wird diese Aufgabe dadurch gelöst, dass entlang der Strangführung an mehreren Koordinaten-Messpunkten auf die Solldistanz in der y-Achse zwischen dem jeweiligen Messpunkt und der Messebene geeichte Lote angebracht sind.

Mit der erfindungsgemässen Messeinrichtung kann die Lage und die Masshaltigkeit der Strangführung, des Grundrahmens und des Fundamentes mit wenig Aufwand ab Montage- bzw. Betriebsbeginn periodisch oder permanent überprüft werden. Durch die hohe Genauigkeit der Strangführung die mittels dieser Messeinrichtung erreichbar ist, kann die Strangqualität verbessert werden. Im weiteren können Stillstandzeiten zum Ausmessen der Anlage reduziert oder vermieden werden.

Die Kote der horizontalen Messebene ist entsprechend der Bauweise der Maschine wählbar. Die Messebene wird in einem freien Lichtraum, der eine Messung mit einem Nivelliergerät zulässt, angeordnet. Sie kann, wenn notwendig, stufenartig unterbrochen sein. Nach einem Merkmal der Erfindung ist es von Vorteil, wenn die Messebene seitlich der Strangführung in einem Messkanal vorgesehen ist und die Lote diese Messebene durchdringen. Bei Anwendung einer einzigen Messebene kann eine erhöhte Messgenauigkeit erreicht werden. Gleichzeitig kann die Anzahl Nivelliergeräte vermindert werden.

Damit die Messgenauigkeit auch bei Temperaturschwankungen ohne Berücksichtigung der Ausdehnung des Lotes erhalten bleibt, sind die Lote aus einem ausdehnungsarmen Werkstoff vorzusehen. Die Erfindung schlägt deshalb die Verwendung von Invarstahl für die Herstellung dieser Lote vor.

Die Strangführungsbahn stellt eine bogenförmige Fläche dar. Um diese dreidimensionale Fläche überwachen zu können, ist es insbesondere bei Brammenanlagen zweckmässig, beidseits der Strangführung Messkanäle anzuordnen. Eine Koordination der beidseits der Strangführung durch die Lote angezeigten Werte ist erreichbar, wenn gemäss einer vorteilhaften Ausführung die beidseits der Strangführung angeordneten Messkanäle durch Querkanäle verbunden sind.

709847/Q877

2770116

Zum Schutz der permanent angeordneten Lote in bezug auf Wärmestrahlung, Schmutz etc. ist es vorteilhaft, diese Lote zwischen den Koordinaten-Messpunkten und dem Messkanal in geschlossenen Vertikalkanälen vorzusehen.

Die Messzeit kann bei Markierung der Solllage jedes Lotes in der x-bzw. z-Achse durch im Fundament verankerte Setzhülsen weiter verkürzt werden.

An den Koordinaten-Messpunkten werden mit Vorteil in Bohrungen eingesetzte rostfreie Zapfen angebracht.

Wenn es erwünscht ist, kann der Messkanal als Messtunnel ausgebildet sein. Eine Begehung während des Giessbetriebes wäre dann ohne weiteres möglich.

An Stelle einer periodischen Kontrolle der Strangführung kann es erwünscht sein, die Stranggeometrie permanent zu überwachen und Abweichungen laufend aufzuzeichnen. Um dies zu erreichen, schlägt die Erfindung vor, die Lote mit induktiven Messgebern zu versehen, die ihrerseits an einem Ueberwachungsgerät angeschlossen sind. Die Lote werden dabei mit Vorteil mit einer Schwingungsdämpfung versehen.

Im nachfolgenden werden anhand von Figuren Ausführungsbeispiele beschrieben

Dabei zeigen: Fig. 1 eine Seitenansicht einer schematisch dargestellten Strangführung,

Fig. 2 einen Schnitt nach Linie II-II gemäss Fig. 1 und Fig. 3 eine elektrische Einrichtung zur Ueberwachung der Lotbewegung.

In den Fig. 1 und 2 ist mit Bezugszeichen 1 eine Strangführung einer Kreisbogenstranggiessanlage mit einem daran anschliessenden Treibrichtaggregat 2 dargestellt. Die Strangführung 1 ist in Strangführungselemente in Form von Segmenten 3 unterteilt. Zur Aufnahme der nicht dargestellten Kokille ist ein Auflager 4 mit einem Grundrahmenteil 5 verbunden. Der in drei Teile 5, 5¹, 5¹¹ unterteilte Grundrahmen stützt sich auf ein Betonfundament 6 so ab, dass bei Erwärmung eine Ausdehnung in tangentialer Richtung ermöglicht wird. Das Auflager 4, die Segmente 3 und das Richttreibaggregat 2 sind mit Koordina-

709847/087 7

— t

2770116

ten-Messpunkten 9 versehen. Entlang der Strangführung 1 sind gleichzeitig an mehreren Koordinaten-Messpunkten 9 auf die Solldistanz in der y-Achse 8 zwischen dem jeweiligen Messpunkt 9 und einer horizontalen Messebene 7 geeichte Lote 11 angebracht. Diese Lote 11 sind an rostfreien Zapfen 10 angelenkt und bestehen aus einem Invardraht, einem mit einer Eichmarke versehenem Messzylinder 14 und einem Eichgewicht 15 (Fig. 3). Die Lote 11 ragen in seitlich der Strangführung 1 angeordnete Messkanäle 12 und 12' bzw. in die Messebene 7 hinein. Die beidseits der Strangführung angeordneten Messkanäle 12, 12' können durch Querkanäle 13 verbunden sein. Die Messkanäle 12, 12' können als offene Kanäle oder als geschlossene Messtunnels ausgebildet sein.

Zum Schutz der Lote 11 sind geschlossene Vertikalkanäle 16 zwischen den Messpunkten 9 und den Messkanälen 12 von Vorteil. Die Messzylinder 14 projizieren die Ist-Lagen der Messpunkte in der x-bzw.z-Achse. Die Solllagen sind durch Setzhülsen 18 in den Messkanälen 12, 12' gekennzeichnet.

In Fig. 3 ist der Messzylinder 14 des Lotes 11 mit einem induktiven Messgeber 31, der Abweichungen in der y-Achse und einem induktiven Messgeber 32, der Abweichungen in der x-Achse feststellen kann, versehen. Diese Messgeber 31, 32 sind an ein Ueberwachungsgerät 33 angeschlossen, das so programmiert ist, dass bei einem Verharren der Strangführung innerhalb einer vorgegebenen Toleranz an der Messstelle ein grünes Licht und beim Ueberschreiten der vorgegebenen Toleranz ein rotes Licht aufleuchtet. Zur Vernichtung von Vibrationsschwingungen ist das Eichgewicht 15 des Lotes 11 mit einer Schwingungsdämpfung 34 in Form eines Oelbades versehen.

Die Betriebsweise der beschriebenen Messeinrichtung ist wie folgt: Mittels eines Nivelliergerätes 20 wird die horizontale Messebene 7 in Richtung der x-Achse 17 und mittels eines Nivelliergerätes 21 die horizontale Querachse 22 zur x-Achse 17 (z-Achse) bestimmt. Anschliessend werden die Setzhülsen 18 entsprechend den Sollmassen der x-bzw. z-Achse im Fundament versetzt. Durch Vergleich der Lage der Messzylinder 14 mit der Lage der Setzhülsen 18 können Abweichungen in diesen beiden Achsen visuell oder mittels den induktiven Messgebern 32 festgestellt werden. Die Abweichungen in der y-Achse 8 können durch

7 0 9 8 4 7/087'

— 5 —

ORIGINAL INSPECTED

27P0116

die Höhenlage der Eichmarke am Messzylinder 14 des Lotes 11 mittels des Nivelliergerätes 20 oder mit dem induktiven Messgeber 31 festgestellt werden. Mit Hilfe des Nivelliergerätes 21 können die Positionen der Koordinaten-Messpunkte von gegenüberliegenden Seiten der
Strangführung 1 miteinander verglichen und eventuelle Abweichungen
festgestellt werden.

Die Anwendung der Messeinrichtung ist nicht auf Kreisbogenanlagen beschränkt, sie ist vorteilhaft auch bei Senkrechtanlagen mit nachfolgender gebogener Strangführung anwendbar.

709847/0877

Claims

2 7 ? Π 1 1 R PATENTANSPRUECHE

1. Messeinrichtung zur Bestimmung der Lage der Strangführung in einer Stranggiessanlage mit mindestens teilweise gebogener Strangführung, wobei an Messpunkten der Strangführung Lote anbringbar sind, die die Lage der Messpunkte in der x- bzw. z-Achse in eine horizontale Messebene projizieren, dadurch gekennzeichnet, dass entlang der Strangführung (1) an mehreren Koordinaten-Messpunkten (9) auf die Solldistanz in der y-Achse (18) zwischen dem jeweiligen Messpunkt

(9) und der Messebene (7) geeichte Lote (11) angebracht sind.

2. Messeinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Messebene (7) seitlich der Strangführung (1) in einem Messkanal

(12) vorgesehen ist und die Lote diese Messebene (7) durchdringen.

3. Messeinrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Lote (11) aus Invar bestehen.

4. Messeinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass beidseits der Strangführung (1) Messkanäle (12,12') angeordnet sind.

5. Messeinrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die beidseits der Strangführung (1) angeordneten Messkanäle (12, 12') durch Querkanäle (13) verbunden sind.

6. Messeinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Lote (11) zwischen den Koordinaten-Messpunkten

(9) und dem Messkanal (12) in geschlossenen Vertikalkanälen (16) vorgesehen sind.

7. Messeinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Solllage jedes Lotes in der x- bzw. z-Achse durch im Fundament verankerte Setzhülsen (18) markiert ist.

Ό 9 Β Α 7 / 0 R 7

_z 2770116

8. Messeinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass an den Koordinaten-Messpunkten (9) in Bohrungen eingesetzte rostfreie Zapfen (10) angebracht sind.

9. Messeinrichtung nach einem der Ansprüche 2 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass der Messkanal (12) als Messtunnel ausgebildet ist.

10. Messeinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Lote (11) mit induktiven Messgebern (31, 32) versehen und ihrerseits an einem Ueberwachungsgerät (33) angeschlossen sind.

11. Messeinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Lote (11) mit einer Schwingungsdämpfung (34) versehen sind.

CONCAST AG

⁷09847/087