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Vorrichtung zum Entfernen des Brennbartes
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von durch Brennschneiden lat/qgeteilten Brammen Die Erfindung bezieht
sich auf eine Vorrichtung zum Längsteilen von Brammen durch Brennschneiden mit einem
Rollgang und zwischen den Rollen angeordneten, die Auflagefläche für die Brammen
bildenden Tragbalken, einem sich über die Gesamtlänge der Längsteilvorrichtung erstreckenden
Schlackenkanal sowie mit Quer-Verschiebeeinrichtungen zum Justieren der Brammen
auf die Schneidlinie.
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Um den Ausstoß von ein- oder mehrsträngigen Stranggießanlagen durch
eine Erhöhung des Schmelzgewichtes zu steigern, ist es bein kannt geworden, durch
eine Vergrößerung des ForWuerschnittes der Kokille überbreite Brammen, d.h. Brammen
mit einer Breite bis zu z.B. 2600 mm und einer Dicke bis zu z.B. 300 mm zu vergießen.
Ein derartiger Strang entspricht in seiner Breite nicht mehr der üblichen Ballenlänge
der Walzen des Walzwerkes. Um dennoch die Vorteile des Gießens von überbreiten Brammen
zu nutzen, ohne spezielle Walzwerke mit übergroßen Ballenlängen vorzusehen, ist
es bekannt, die nach dem Austritt aus dem Richttreiber einer Stranggießanlage durch
Querteilen des gegossenen Stranges gewonnenen Brammen bestimmter länge einer Längsteilvorrichtung
zuzuführen, wo aus den überbreiten Stranggußbrammen mit entsprechend großen Querschnitten
Bra enhälften variabler Breite durch Längsteilen mittels einer Brennschneideinrichtung
erzeugt werden.
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Eine derartige La~ngsteilvorrichtungt von denen eine oder mehrere
im Anschluß an den Auslaufrollgang einer Stranggießanlage und/ oder parallel dazu
angeordnet sein kann, ist bekannt (DE-AS 2 710 564) und weist im wesentlichen zum
An- und Abtransport der Bramme einen Rollgang mit mehreren Rollgangsrollen auf.
Die Rollen, bei denen es sich meist um einzeln angetriebene Rollen handelt, werden
nach dem Brammentransport nach unten weggeschwenkt, wonach die Bramme dann auf zwischen
den Rollgangsrollen angeordneten Tragbalken ruht. Die Tragbalken sind in der Mitte
unterbrochen und lassen damit eine Öffnung für einen sich nach unten hin ausweitenden
Schlackenkanal frei. Mit Hilfe einer Zentriereinrichtung wird eine Bramme bis in
die gewünschte Position auf den Tragbalken verschoben und in dieser Lage justiert,
nachdem die gewünschten Breiten, in die die Bramme längsgeteilt werden soll, eingestellt
sind. Sobald eine Bramme dermaßen vorbereitet ist, kann die Bramme längsgeteilt
werden. Dazu ist eine autogene Brennschneideinrichtung vorgesehen, die vorzugsweise
aus zwei oberhalb der Rollgangsrollen und der Tragbalken befindlichen verfahr-baren
Brennerwagen besteht. Jeder Brennerwagen wird einzeln angetrieben und ist mit einem
Schneidbrenner ausgerüstet. Während des Brennschneidvorganges werden die Brennerwagenmit
einem der Brennschnittgeschwindigkeit entsprechenden Vorschub jeweils von den stirnseitigen
Enden der Bramme aus aufeinander zu bewegt, wobei die Schneidbrenner derart ortsfest
an den Brennerwagen montiert sind, daß sie während des Brennschneidvorganges auf
einer Geraden, der sogenannten Schneidlinie oder Brennschnittlinie, aufeinander
zu laufen. Die Schneidlinie befindet sich in Überdeckung mit dem darunter befindlichen
Schlackenkanal.
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Als nachteilig bei dieser Methode hat sich allerdings herausgestellt,
daß durch das autogene Brennschneiden unter dem geschnittenen Material sogenannte
Brenn- und Schlackenbärte entstehen, worunter das beim Brennschneiden einer Bramme
flüssig werdende und bis unter die Brammenhälfte laufende und dort zum Haften kommende
Material zu verstehen
ist. Die immer genauer werdenden Coil- bzw.
Einsatzgewichte, insbes. für Sonderbleche, sowie die wachsenden Anforderungen an
die Toleranz eines gewalzten Bleches, erlauben es nicht, daß vor allem die sich
über den Brennbärten ausbildenden und festbackenden Schlackenbärte an dem Vorinaterial
haften bleibcnund mit ins Walzwerk gelangen.
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Es ist daher in der Praxis bereits versucht worden, die Brenn- und
Schlackenbärte z.B durch Flammen der Kanten oder Schleifen zu entfernen. Das Flämmen
der Kanten erwies sich aber wegen der Entstehung neuer Bärte und wegen des Energiebedarfs
sowie höherer Materialverluste als unbefriedigendBeim Einsatz von Schleifscheiben
konnten ebenfalls keine ausreichenden Ergebnisse erzielt werden, da die Breunschlacke
die Poren einer Schleifscheibe schon nach kurzer Zeit zusetzt. Über die geschilderten
Bearbeitungen hinaus sind noch weitere Maßnahmen zur Brenn- und Schlackenbartentfernung
getroffen worden, bei denen die Brammenhälften übereinandergelegt und gegeneinander
verschoben wurden, wodurch die Bärte abgesprengt bzw. abgequetscht werden sollten.
Trotz der vielen Versuche ist es bisher nicht gelungen, eine geeignete Möglichkeit
zur Brenn- und Schlackenbart-entfernung zu finden.
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Ausgehend von der bereits vorhandenen Längsteilvorrichtung liegt der
Erfindung die Aufgabe zugrunde, der Längsteilvorrichtung als integriertes Bestandteil
eine Einrichtung nachzuordnen, mit der die vorgenannten Nachteile vermieden werden
können und auf einfache Art und Weise ohne großen Aufwand ein den betrieblichen
Anforderungen gerechtwerdendes Entfernen der Schlacken- und Brennbärte möglich ist.
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Gemäß der Erfindung wird diese Aufgabe gelöst durch mindestens ein
mit seiner waagerechten Schneidkante auf Höhe der Rollenoberkante der Roilgangsrollen
anstellbares Messer, welches beim Ausfördern der längsgeteilten Brammenhälften zum
Abtrennen der sich beim Brennschneiden ausbildenden Brenn- und Schlackenbärte durch
den Brammen-Vorschub zum Schnitt bringbar ist. Es wird somit, nachdem eine Bramme
längsgeteilt ist und die Rollgangsrollen der Längsteilvorrichtung zum Abtransport
der Brammenbälften wieder hochgeschwenkt sind, ein Messer mit seiner Schneidkante
aus einer Position unterhalb der Rollgangsehene soweit nach oben angestellt, daß
es beim wahlweisen Ausfördern der einen oder anderen Brammenhälfte bzw. der längsgeteilten
Bramme vorwählbarer Breite gegen den Brenn- und Schlackenbart zum Schnitt gelangt.
Das Messer wird dabei vorzugsweise nur immer mit einem Teilbereich seiner Schneidkante
und in einer schrägen Lage zum Schnitt gebracht und zwar so, daß die Schneidkante
des Messers zunächst an dem Haarriß anschneidet, der zwischen der Brammenfläche
und dem auslaufenden Brenn- und Schlackenbart vorliegt, und erst danach wird beim
fortlaufenden Vorschub der längsgeteilten Bramme aus dieser Anfangsschnittposition
heraus der Brenn- und Schlackenbart auf seiner gesamten Breite von der Schneidkante
des Messers erfaßt und abgetrennt. Der gesamte Trennvorgang erfolgt kontinuierlich
und im Stoffluß, wobei auch zwei oder mehrere hintereinanderliegend angeordnete
Messer mit Ihren Schneidkanten zum Einsatz gebracht werden können.
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Nach einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, daß
ein quer zur Rollgangsbahn verschiebbarer Schermesserrahmen unterhalb der Rollenoberkanten
der Rollgangsrollen angeordnet ist, der zwei über Zylinder ####-#iduell höhenverstellbare
Schermesserträger aufnimmt, und daß jeder Schermesserträger mit wenigstens einem
Messer bestückt ist. Die Anordnung von zwei individuell höhenverstellbaren Schermesserträgern
in einem z.B.
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ebenfalls mittels eines Zylinders quer verschiebbaren Schermesserrahmen
geht davon aus, daß beim Längsteilen einer Bramme die
Brenn- und
Schlackenbärte sich beiderseits der Schneidlinie unterhalb jeder Brammenhälfte ausbilden
und zur jeweiligen Brammen-Außen-seite hin auslaufen, wobei dann in dem sich abflachenden
Auslaufbereich der Bärte ein Haarriß vorliegt. Um nun ohne 180°-Drehung der einen
Brammenhälfte dennoch die Bärte beider Brammenhälften zuerst an dem jeweiligen Haarriß
anschneiden zu können, wird durch Querverschieben des Schermesserrahmens zunächst
der eine Schermesserträger hochgesteuert und sein Messer positioniert, und nach
Beendigung des gleichzeitig mit dem Ausfördern verbundenen Abtrennens der Bärte
wird der zweite Messerträger positioniert und sein Messer gegen die Unterseite der
zweiten Brammenhälfte angestellt. Aus dieser Betriebsweise ergibt sich weiterhin,
daß das bzw. die Messer eines jeden Messerträgers mit ihren Schneidkanten schräg
nach innen, d.h. in Richtung der Schneidlinie weisend festgelegt sind. Im übrigen
befindet sich eine Brammenhälfte während des Ausförderns und der Bartentfernung
an der anderen Brammenhälfte immer in einer Lage, die einen Kontakt mit den angetriebenen,
hochgeschwenkten Rollgangsrollen im Bereich der Längsteilvorrichtung ausschließt,
was z.B. durch Hochfahren einer Serie von ohnehin wegen des Schlackenkanals nicht
durchgehend ausgeführten Tragbalken oder anderer vergleichbarer, das selektive Vorschieben
der Brammenhälften ermöglichende Mittel erfolgen kann.
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Die Brammenführungsrolle nach Anspruch 3 soll der bei der Bartentfernung
durch den Trennschnitt in Richtung quer zur Schneidlinie hin entstehenden Reaktionskraft
entgegenwirken. Die Brammenführungsrolle, die sich auch an anderer Stelle befinden
kann, ist dabei vorteilhafterweiseebenfalls auf dem Schermesserträger vorgesehen,
was mit sich bringt, daß die vom Schnitt her aufgenommenen Kräfte unmittelbar über
den Schermesserträger in den kompakten Schermesserrahmen abgeleitet werden können.
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Der Treiber mit der anstellbaren Treibrolle gemäß Anspruef# 4 dient
einmal zur Erhöhung der Antriebsleistung, da die von den Rollgangsrollen aufgebrachte
Antriebsleistung teilweise ven dem zum Schnitt gebrachten Messer aufgezehrt wird,
und zum anderen können insbesondere dünnere Brammen besser gegen die Rollgangsrollen
und gegen das Messer in Anlage gebracht werden, welches am besten unterhalb des
Treibers vorgesehen ist, so daß die Treibrolle und der bzw. die Schermesserträger
in einem gemeinsamen Rahmen gelagert werden könnten. Das nach einer weiteren Ausgestaltung
der Erfindung vorgesehene Abschrecken des Schlakken- und Brennbartes soll durch
Aufspritzen von Wasser, flüssigem Stickstoff, oder ähnlichen Mitteln zu einer höheren
Sprödigkeit des Schlackenbartes und damit zu einer leichteren Entfernung des Bartes
führen.
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Eine weitere Ausgestaltung der Erfindung sieht vor, daß die hydraulischen
Stellzylinder der Messerträger von einem Druckspeicher gespeist sind, womit erreicht
ist, daß Messerträger und angestelltes Messer den Abweichungen, die sich beim Transeiner
ram e port7über ie Rollgangsrollen einstellen und die durch die Unebenheiten der
Brammenfläche hervorgerufen werden, folgen können und somit das Messer immer gegen
den Bart im Einsatz bleibt. Wegen dieser Abweichungen ist es dann sinnvoll, daß
der hydraulische Anstellzylinder der Treibrolle ebenfalls an diesen oder einen anderen
Druckspeicher angeschlossen ist, da ja auch die Treibrolle entsprechend den Abweichungen
entweder nach oben ausweichen oder der Bramme folgen muß.
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In der Zeichnung wird die Erfindung an Hand eines Ausflhrungs beispieles
näher erläutert. Es zeigt.
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Fig. 1 einen senkrechten Querschnitt durch die Längsteilanlage im
Bereich der nachgeordneten erfindungsgemäßen Vorrichtung zur Brennbartentfernung
und des Treibers,
Fig. 2 eine Draufsicht auf die erfindungsgemäße
Vorrichtung gemäß Fig. 1, Fig. 3 einen Längsschnitt durch die Vorrichtung nach der
Linie III - III in Fig. 1, Fig. 4 eine schaubildliche Darstellung der Verh.iltnisse
während der Brennbartentfernung an einer Brammenhälfte, und Fig. 5 einen Querschnitt
durch eine längsgeteilte Bramme.
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Fig. 1 bis 3 zeigen nur den Bereich hinter einer Längsteilanlage für
Brammen zwischen zwei Rollgangsrollenein dem die Vorrichtung zum Entfernen von Brenn-
und Schlackenbärten angeordnet ist. Wie insbesondere Fig. 2 zu entnehmen ist, sind
in einem Grundgestell 1 mehrere einen Rollgang bildende angetriebene Rollgangsrollen
2 - von denen hier nur zwei gezeigt sind - drehbar gelagert. In der Lücke zwischen
zwei Rollgangsrollen 2 befindet sich unterhalb der Rollgangsrollen ein Schermesserrahmen
3, der waagerecht zwangsgeführt und mittels eines hydraulischen Zylinders 4 (Fig.
') quer zur Rollgangsbahn zwischen Gleitbahnen 5 verschoben werden kann. Der Schermesserrahmen
3 nimmt außerdem zwei nebeneinander liegende, unabhängig voneinander über Hydraulikzylinder
6 höhenverstellbare Schermesserträger 7, 8 auf, von denen der Schermesserträger
7 auf die Rollgangsebene hochgesteuert ist (Fig. 3).
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Jeder Schermesserträger 7, 8 ist mit einem Schermesser 9, 10 bestückt
und weist noch eine vertikal gelagerte, frei drehbare Brammenführungsrolle 11, 11'
auf. Die Messer 9, 10 sind übrigens in schräger Lage in die Schermesserträger 7,
8 eingesetzt, d.h.
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sie weisen mit ihren Schneidkanten in Transportrichtung des Rollganges
schräg nach innen, die in Fig. 2 von oben nach unten weist.
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Von oberhalb der Längsteilanlage ist noch eine in zwei Gerüstständern
12 geführte Treibrolle 13 eines insgesamt mit 14 bezeichneten
Treibers
über Hydraulikzylinder 15 gegen die obere Brammenfläche anstellbar, wobei der Treiber
14 vorteilhafterweise so vorgesehen ist, daß die abgesenkte Treibrolle 13 über den
Messern 9, 10 verläuft, d.h. etwa dort zur Anlage mit der oberen Fläche der Brammenhälfte
16 gelangt, wo die Schermesser 9 bzw. 10 an der entgegengesetzten unteren Fläche
der Bramme zum Einsatz kommen (Fig. 4). Der Antrieb der Treibrolle 13 selbst erfolgt
durch den Motor 17. Wegen der unterschiedlichen Dicken einer Bramme und der davon
beim Transport über die Rollgangsrollen 2 hervorgerufenen Abweichung von der durch
die Rollenoberkanten vorgegebenen Rollgangsbaiin sind die Zylinder 6 und vorzugsweise
auch die Hydraulikzylinder 15 der Treibrolle 13 von einem Druckspeicher 18, 19 gespeist,
so daß beim Auftreten von Dickenunterschieden bzw. Unebenheiten der Brammenoberflächen
sowohl der angestellte Messerträger wie auch die Treibrolle diesen Abweichungen
selbsttätig folgen kann. Gegen den abzutrennenden Brenn- und Schlackenbart werden
zweckmäßig Strahlen einer Abschreckflüssigkeit gerichtet.
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Die Bartentfernung mit der vorgeschriebenen Vorrichtung wird im folgenden
geschildert. Eine überbreite Bramme bestimmter Länge gelangt von der Stranggießanlage
auf eine eigens zum Längsteilen durch autogenes Brennschneiden bestimmte nicht dargestellte
Längsteilvorrichtung, wo sie nach entsprechender Vorbereitung durch auf einer Schneidlinie
aufeinander zufahrende Schneidbrenner in bekannter Weise geteilt wird. Der bei dem
Brennvorgang entstehende Brenn- und Schlackenabfall fällt in einen unter der Schneidlinie
verlaufenden Schlackenkanal, von wo er abgefördert wird.
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Die beiden längsgeteilten Brammenhälften 16, 16' (Fig. 5) ruhen zunächst
noch auf nicht näher dargestellten, die Auflagefläche für die Brammenhälften bildenden
Tragbalkens die wegen des unter der Rollgangsbahn verlaufenden Schlackenkanals in
der Mitte unterbrochen sind. Durch das auto gene Brennschneiden
entstehen
unter jeder Brammenhälfte Schlacken- und Brennbärte 22, 23, die es zu entfernen
gilt. Die während des autogenen Längsteilens nach unten weggeschwenkten Rollgangsrollen
werden wieder hochgeschwenkt und übernehmen die Brammenhälften 16, 16' von den Tragbalken.
Da erst die eine und danach die andere Brammenhälfte 16, 16! von den Schlacken-
und Brennbärten 22, 23 befreit werden soll, ist es erforderlich, eine Brammen hälfte
16' außer Kontakt mit den Rollgangsrollen 2 zu bringen, wozu die sich unter dieser
Brammenhälfte 16' befindenden Tragbalken, im nicht dargestellten, der Vorrichtung
vorgeordneten Rollgangsbereich, soweit anhebbar sind, daß die Brammenhälfte bis
in eine Position über den Rollenoberkanten gebracht werden kann.
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Zur Bartentfernung werden die Antriebe der Rollgangsrollen 2 und der
vorgeordneten Rollen eingeschaltet, so daß die auf den Rollgangsrollen verbliebene
Brammenhälfte 16 ausgefördert werden kann. Im Verlaufe des Ausförderns gelangt die
Brammenhälfte 16 gegen das Schermesser 9, welches durch Querverschieben des Schermesserrahmens
3 mittels des Zylinders 4 so unterhalb der Schneidlinie positioniert wurde, daß
das Messer 9 nach dem Anheben des in dem Schermesserrahmen angeordneten Schermesserträgers
7 mit seiner Schneidkante gegen die Brammen-Unterfläche gesteuert vor dem Haarriß
22a des Schlacken- und Brennbartes 22 zum Einsatz kommt (Fig. 4). Der Trennvorgang
setzt somit an der günstigsten, weil durch den Haarriß 22a geschwächten Stelle ein
und erfaßt dann im weiteren Verlauf des Ausförderns den gesamten Schlacken- und
Brennbart 22. Die beim Trennschnitt auftretende und wegen des schräg gegen den Haarriß
angestellten Messers zur Trennfläche 16a gerichtete Reaktionskraft wird durch die
sich an der Trennfläche 16a der Brammenhälfte 16 abrollende Brammenführungsrolle
11 aufgenommen (Fig. 4) und direkt in den Schermesserrahmen 3 geleitet. Die nachhaltig
gegen die Brammenhälfte 16 drückende Treibrolle 13 unterstützt den Vorschub und
die Schneidwirkung des Messers 9.
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Sobald die Brammenhälfte 16 den Rollgang der Längsteilvorrichtung
verlassen hat und von dem Schlacken- und Brennbart befreit wurde, werden die nicht
dargestellten Tragbalken mit der zweiten Brammenhälfte 16' abgesenkt, so daß auch
diese Brammenhälfte in Kontakt mit den angetriebenen Rollgangsrollen 2 gelangt.
Da auch in diesein Fall der Brenn- und Schlackenbart gleichzeitig mit dem Ausfördern
der Brammenhälfte entfernt und das Messer wieder zuerst am Haarriß zum Schnitt gebracht
werden soll, wird der Schermesserrahmen 3 durch Betätigung des Zylinders 4 soweit
verfahren, daß der zweite Messerträger 8 zusammen mit dem Messer 10, welches zum
Messer 9 des Schermesserträgers 7 in entgegengesetzter Schräg lage in dem Messerträger
8 befestigt ist, durch Beaufschlagung des Stellzylinders 6 in eine Position gelangt,
in der die Schneidkante des Messers 10 den Trennschnitt am Haarriß 23a des Schlakkann
und Brennbartes 23 der Brammenhälfte 16t ansetzen kann. Auch die Brammenführungsrolle
ll' ist wiederum so auf dem Schermesserträger angeordnet, daß sie sich an der Trennfläche
16a' der Brammenhälfte 16' abrollt. Im übrigen wird bei der Bartentfernung an der
Brammenhälfte 16' ebenso verfahren wie bei der Schlacken-und Brennbartentfernung
an der Brammenhälfte 16.
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