DE2934983A1

DE2934983A1 - Verfahren zum aendern des strangquerschnittformates und einrichtung zur durchfuehrung des verfahrens

Info

Publication number: DE2934983A1
Application number: DE19792934983
Authority: DE
Inventors: Thorwald Dipl Ing Dr Fastner
Original assignee: Voestalpine AG
Current assignee: Voestalpine AG
Priority date: 1978-09-05
Filing date: 1979-08-30
Publication date: 1980-03-13
Also published as: ES483750A1; BE878543A; IT7925471A0; FR2435306A1; ATA640278A; JPS5536098A; SE7906354L; GB2029294A; BR7905676A; AT357716B

Description

VOEvST-ALPINE Aktiengesellschaft Linz, Österreich

Verfahren zum Ändern des Strangquerschnittformates und Einrichtung zur Durchführung des Verfahrens

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Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Ändern des Strangquerschnittformates beim kontinuierlichen Stranggießen, insbesondere von Stahl,unter Verwendung einer Kokille, wobei mindestens eine Kokillenseitenwand gegen eine gegenüberliegende Kokillenseitenwand verstellt wird sowie eine Einrichtung zur Durchführung des Verfahrens.

Zum Ändern des Strangquerschnittformates, so z. B. zum Ändern der Strangbreite einer Bramme, mußte bisher das Stranggießen abgebrochen werden. Erst nach Verschieben der Kokillenschmalseiten auf das neue Strangquerschnittformat konnte der Gießvorgang nach Durchführen der notwendigen Rüstarbeiten unter Verwendung eines Anfahrstranges neu begonnen werden. Dadurch ergab sich erstens ein Produktionsausfall wegen des Zeitaufwandes für das Rüsten der Anlage und zweitens eine Verschlechterung des Ausbringens durch den Anfall des End- und Anfangsschrottes bzw. durch Anfallen von Reststahl im Verteilergefäß.

Aus der DE-OS 2 018 962 ist eine speziell gestaltete Kokille bekannt, mit der eine Formatänderung des Stranges ohne Verwendung eines Anfahrstranges durchführbar ist. Die Kokille weist zu diesem Zwecke in halber Höhe unterteilte Kokillenseitenwande auf. Zur Formatänderung wird zunächst

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der Badspiegel in der Kokille unter die Teilungsebene der Kokillenseitenwände abgesenkt, danach wird jeweils der obere Wandteil der geteilten Seitenwände entsprechend dem neuen Strangquerschnittformat seitlich parallel verschoben, anschließend ein eigens gefertigter Kühlschrott-Lehälter mit Kühlschrott eingesetzt, der Badspiegel hochgefahren und zuletzt der untere Wandteil der geteilten Kokillenschmalseitenwand entsprechend dem oberen Wandteil parallel verschoben. Die Formatänderung gemäß der DE-OS 2 018 962 ist umständlich durchzuführen und erfordert eine kompliziert gestaltete Kokille. Weiters ist die Anfertigung von Kühlschrottbehältern notwendig, die in ihren Abmessungen genau dem neuen und dem alten Strangquerschnittformat angepaßt sein müssen. Ein mit dem Ändern des Querschnittformates gleichzeitiges Ändern der chemischen Zusammensetzung ist dabei nicht möglich , da infolge des flüssigen Strangkernes eine Vermischung der beiden Stahlqualitäten über einen größeren Bereich der Stranglänge eintreten würde.

Die Erfindung bezweckt die Vermeidung dieser Nachteile und Schwierigkeiten und stellt sich die Aufgabe ein Verfahren und eine Einrichtung zu schaffen, welche eine Änderung des Strangquerschnittformates ohne Abbruch des Gießens unter Verwendung von Kokillen herkömmlicher Bauart ermöglichen. Insbesondere soll es auch möglich sein, gleichzeitig mit der Änderung des Querschnittformates die chemische Zusammensetzung der Schmelze ändern zu können.

Diese Aufgaben werden erfindungsgemäß dadurch gelöst,

- daß nach Beendigung des Abgusses eines ersten Stranges mit einem gegebenen ersten Strangquerschnittformat eine 5 Warmstrangkupplung, die einen einem zweiten gegebenen Strangquerschnittformat angepaßten Querschnitt aufweist, mit der in der Kokille noch vorhandenen Schmelze des

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ersten Stranges verschweißen gelassen,

- die Warmstrangkupplung durch Ausziehen des ersten Stranges bis in den Bereich der Unterkanten der Kokillenwände in eine Angießposition gesenkt,

- die Warmstrangkupplung gegen die auf das neue Querschnittformat eingestellten Kokillenwände gedichtet und nach erfolgtem Angießen

- das Gießen mit dem zweiten Strang geänderten Formates und gegebenenfalls geänderter chemischer Zusammensetzung fortgesetzt wird.

Beim Stranggießen schmelzflüssiger Metalle ist es an sich bekannt (AT-PS 323 916), Warmstrangkupplungen zu verwenden, um Schmelzen unterschiedlicher chemischer Zusammensetzung ohne Verlust zu einem zusammenhängenden Strang zu vergießen; eine Änderung des Strangquerschnittformates war dabei jedoch nicht möglich.

Das erfindungsgemäße Verfahren läßt sich in besonders vorteilhafter Weise zum Verkleinern des Strangquerschnittformates anwenden, wobei die verstellbare(n) Kokillenseitenwand(wände) nach Absenken der Warmstrangkupplung in die Angießposition auf das neue Querschnittformat eingestellt wird (werden).

Wird das Verfahren zum Vergrößern des Strangquerschnittformates angewendet, so wird (werden) vorteilhaft die verstellbare(n) Kokillenseitenwand(wände) vor Einsetzen der Warmstrangkupplung, gegebenenfalls nach Einhaltung einer Ruhephase zur Verstärkung der Strangschale, auf das neue Querschnittformat eingestellt. 35

Eine Einrichtung zur Durchführung des Verfahrens ist gekennzeichnet durch eine mindestens zwei miteinander

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gelenkig verbundene Teile aufweisende Warmstrangkupplung, von denen einer ein Fußverbindungsstück und ein anderer ein Kopfverbindungsstück bilden, wobei das Kopfverbindungsstück mit seinem Querschnittformat dem Querschnittformat des neu zu gießenden Stranges angepaßt ist.

Zwecks Verbindung der Warmstrangkupplung weist vorteilhaft jedes Verbindungsstück haken- oder schienenförmige mit dem Gießgut zu verschweißende Vorsprünge auf.

Zweckmäßig sind die Vorsprünge an dem Fußverbindungsstück in Längsrichtung des Stranges größer dimensioniert als die Vorsprünge am Kopfverbindungsstück, wodurch ein Verschweißen des Fußverbindungsstückes mit dem Warmstrang vermieden wird; mit dem Warmstrang verschweißen lediglich die aus dem Fußverbindungsstück ragenden Vorsprünge.

Vorteilhaft umfaßt sie eine Zentriervorrichtung für die Warmstrangkupplung, die oberhalb der Kokille in Position bringbar ist und seitlich der Kokillenwände liegende Führungsschienen für einen die Warmstrangkupplung haltenden Träger aufweist, wodurch die genaue zentrische Lage des neuen Stranges innerhalb der Strangführung sichergestellt ist.

Die Erfindung ist anhand der Zeichnung näher erläutert, wobei die Fig. 1 bis 3 die einzelnen Verfahrensschritte beim Verkleinern des Strangquerschnittformates und die Fig. 5 bis 7 die einzelnen Verfahrensschritte beim Vergroßem des Strangquerschnittformates in schematischer Darstellung bei jeweils vertikal geschnittener Brammenkokille zeigen. Fig. 4 veranschaulicht eine Schnittdarstellung gemäß der Linie IV-IV der Fig. 3.

5 Mit 1 und 2 sind die Schmalseitenwände einer Brammenkokille bezeichnet, die zwischen zwei Breitseitenwänden 3, 4 eingesetzt sind. Die beiden einander gegenüberliegenden Breit-

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seitenwände können durch nicht dargestellte Feststellspindeln in verschiedene Lagen zueinander fixiert werden, sodaß es möglich ist, die Schmalseitenwände 1,2 zwischen den Breitseitenwänden 3, 4 festzuklemmen oder zwischen den Breitseitenwänden und Schmalseitenwänden einen Spalt konstanter Größe vorzusehen.

Zum Verstellen und Neigungseinstellen jeder Schmalseitenwand 1 und 2 dienen zwei übereinander angeordnete, jeweils mit dem oberen Randteil 5 bzw. dem unteren Randteil 6 einer Schmalseitenwand verbundene Stelltriebe 7 und 8. Die Stelltriebe 7 und 8 sind jeweils in Getriebekasten 9 und 10 gelagert und mit den Schmalseitenwänden 1,2 gelenkig verbunden. Als Antrieb für die Stelltriebe dienen vorzugsweise Hydromotoren, wobei eine Weganzeige vorgesehen ist, so daß jederzeit festgestellt werden kann, in welcher Stellung sich die Stelltriebe - und damit die Schmalseitenwände - uefinden. Die Stelltriebe 7 und 8 können wahlweise gemeinsam oder einzeln angetrieben werden, wodurch verschiedene Neigungseinstellungen der Schmalseitenwände erzielbar sind . Die Strangschale des in der Kokille befindlichen Stranges 11 ist mit 12 und der sich während des Gießens in der Nähe der oberen Randteile 5 der Schmalseitenwände 1,2 befindliche Badspiegel ist mit 13 bezeichnet.

Bei Durchführung des Verfahrens zum Verkleinern der Brammenbreite wird wie folgt vorgegangen:

Die Ausgangsbreite ist in Fig. 1 mit 14 bezeichnet. Diese Breite soll auf die neue mit 15 bezeichnete Brammenbreite verstellt werden. Zu diesem Zweck wird zunächst das Gießen und das Ausziehen des Stranges 11 unterbrochen und über den Badspiegel 13 in der Kokille eine Warmstrangkupplung 16 gesetzt. Diese Warmstrangkupplung weist ein Fußverbindungsstück 17 auf, welches mit einem Kopfverbindungsstück 18 gelenkig mit einem Bolzen 19 verbunden ist. Das Fußver-

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uindungsstück 17 trägt an seiner Stirnfläche 20 Vorsprünge, die als schienenförmige Ankerhaken 21 ausgebildet sind, die in Nuten 22 des Fußverbindungsstückes 17 eingesetzt sind. Das Kopfverbindungsstück 18 weist ebenfalls an seiner Stirnfläche 23 Nuten 24 auf, in die schienenförmige Ankerhaken 25 eingeschoben sind. Die Ankerhaken 21 sind in Längsrichtung des Stranges langer dimensioniert als die Ankerhaken 25, sodaß sie weiter über die Stirnfläche 20 des Fußverbindungsstückes 17 vorstehen, als die Ankerhaken 25 über die Stirnfläche 23 des Kopfverbindungsstückes 18. Die Querschnittabmessung des Kopfverbindungsstückes entspricht der Querschnittabmessung des neuen Strangformates. Die Länge der Warmstrangkupplung von der Stirnfläche 20 zur Stirnfläche 23 liegt vorzugsweise zwischen 500 und 1000 mm.

Das Aufsetzen der Warmstrangkupplung 16 auf den Badspiegel erfolgt mit Hilfe einer Zentriervorrichtung 26. Die Zentriervorrichtung weist einen oberhalb der Kokille auf der Gießbühne 27 in Position bringbaren Rahmen 28 auf, der mit seitlich der Kokillenschmalseitenwände 1,2 liegenden Führungsschienen 29 versehen ist, entlang der ein die Kokillenbreite überspannender Träger 30 geführt ist. An dem Träger 30 ist die Warmstrangkupplung 16 aufgehängt.

5 Das Absenken der Warmstrangkupplung 16 aus der in Fig. 1 dargestellten Lage in die in Fig. 2 gezeigte Stellung erfolgt mittels eines am Träger 30 befestigten Seiles 31, welches zu einer nicht dargestellten Hebe- bzw. Genkeinrichtung, beispielsweise zu einem Hallenkran,gehört. Die Warmstrangkupplung 16, die sich genau zentrisch über der Kokille befindet, wird wie in Fig. 2 dargestellt, soweit abgesenkt, bis die sich am Fußverbindungsstück 17 befindlichen Ankerhaken 21 in den Badspiegel 13 des Stranges tauchen. Die Stirnfläche 20 berührt infolge der langen Erstreckung der Ankerhaken 21 die Badoberfläche nicht. Nach Aufsetzen der Warmstrangkupplung 16 auf den Strang und Erstarren des Endes 32 des Stranges 11, wird die

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Warmstrangkupplung von der Zentriervorrichtung 26 gelöst und die Zentriervorrichtung weggefahren.

Anschließend wird der Strang 11 bis unterhalb der Kokillenwände 1 bis 4, wie in Fig. 3 gezeigt/ abgesenkt, sodaß sich nurmehr das Kopfverbindungsstück 18 im Bereich der unteren Randteile 6 der Kokillenseitenwände befindet. Nun werden die Schmalseitenwände 12 an das Kopfverbindungsotück 18 mit Hilfe der Stelltriebe 7, 8 angestellt und nach Abdichten des Kopfverbindungsstückes 18 gegen die Seitenwände 1 bis 4 mit der Dichtung 33 kann der Gießvorgang fortgesetzt werden.

Ist am Kopfverbindungsstück 18 eine mehrmals verwendbare elastische, über den Umfang des Kopfverbindungsstückes vorstehende Dichtung montiert, so findet die Abdichtung selbsttätig beim Anstellen der Seitenwände 1, 2 der Kokille an das Kopfverbindungsstück statt.

Der durch das Gießrohr 34 in den Kokillenhohlraum einfließende Stahl 3 5 mit gegebenenfalls zum Stahl des Stranges 11 unterschiedlicher chemischer Zusammensetzung umschließt die Ankerhaken 25 des Kopfverbindungsstückes 18 und erstarrt zu einem Anfangsteil 36 eines neuen Stranges 37, wodurch die Verbindung des Stranges 11 mit dem Strang mittels der Warmstrangkupplung 16 hergestellt ist.

Das Kopfverbindungsstück könnte auch zangenförmig ausgebildet sein, wobei die Verbindung mit dem neuen Strang durch Ausgießen des von Zangenbacken gebildeten Zangenmaules erfolgt.

Der Strang 11 wird mittels nicht dargestellter Treibwalzen ausgezogen und nimmt dabei den sich neu bildenden Strang 37 mit. Die Anzahl der Ankerhaken 21 und 25 wird je nach herrschenden Ausziehkräften gewählt.

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In den Fig. 5 bis 7 ist der Übergang von einer mit 38 bezeichneten Strangbreite zu einer neuen größeren Strangbreite 39 veranschaulicht. Dabei werden nach dem Unterbrechen und Anhalten des Stranges 42, Aufsetzen der Zentriervorrichtung und Einhängen bzw. Absenken der Warmstrangkupplung 16' bis zum Eintauchen der Ankerhaken 21 in den Badspiegel 41 des Stranges 42 (Fig. 5), die Schmalseiten 1, 2 auf die neue Breite 39 eingestellt (Fig. 6) , worauf erst das Absenken des Stranges 42 erfolgt,, bis das Kopfverbindungsstück 18' der Warmstrangkupplung 16' in Angießposition gelangt. Anschließend erfolgt das Abdichten des Kopfverbindungsstückes 18' gegen die Kokillenseitenwände 1 bis 4, worauf mit dem Gießen des neuen Stranges 43 begonnen werden kann (Fig. 7).

Beim Durchlauf der Warmstrangkupplung 16, 16' durch die nicht dargestellte Biege- bzw. Richtzone einer Bogenstranggießanlage treten infolge der gelenkigen Verbindung des Fußverbindungsstückes 17, 17' mit dem Kopfverbindungsstück 18, 18' keine Probleme auf. Die Warmstrangkupplung kann auch aus mehr als zwei Teilen, die miteinander gelenkig nach der Art einer Laschenkette verbunden sind, gebildet sein. Eine Kraftübertragung der Treibwalzen auf die Warmstrangkupplung muß nicht stattfinden; es genügt, wenn das Ausziehen des Stranges durch direkt mit dem Strang in Kontakt stehende Treibwalzen erfolgt.

Die Dauer des Formatwechsels beträgt etwa 2 bis 3 Minuten. Diese Zeitspanne ist so kurz, daß sie mit keiner Störung des Stoffflusses verbunden ist. Durch leichtes Anheben der Gießgeschwindigkeit zu Beginn des Gießens des neuen Stranges 37 bzw. 43 kann diese Zeitspanne kompensiert werden.

Durch das erfindungsgemäße Verfahren ist eine äußerst 5 vielseitige Verwendung der Stranggießanlage möglich, wobei der Ausnutzungsgrad infolge reduzierter Rüstzeiten sehr groß ist. Es kann unabhängig von Format- und Qualitätswechsel,

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abgesehen von einer nur einigen Minuten dauernden Gießunterbrechung, kontinuierlich gegossen werden.

Die Erfindung ist nicht auf die anhand der Zeichnung näher erläuterten Formatänderungen beschränkt, die Verstellschritte können je nach Bedarf modifiziert angewendet werden. So ist es möglich, die Formatverstellung nur an einer einzigen Seitenwand durchzuführen, wobei bei der dieser Seitenwand gegenüberliegenden Seitenwand lediglich die der neuen Brainmenbreite entsprechende Neigung eingestellt wird.

Das erfindungsgemäße Verfahren kann auch für Formatänderungen an Knüppel- oder Bloomgießanlagen angewendet werden.

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Claims

Patentanwalt DipL-Ing. Walter Jackiseh Stuttgart N, MeiuetstraBe 40 2934983 VOEST-ALPINE A 36 648 -di Aktiengesellschaft den 24.8,1979 Linz, Österreich Patentansprüche:

1. Verfahren zum Ändern des Strangquerschnittformates beim kontinuierlichen Stranggießen, insbesondere von Stahl, unter Verwendung einer Kokille, wobei mindestens eine Kokillenseitenwand gegen eine gegenüberliegende Kokillenseitenwand verstellt wird, dadurch gekennzeichnet,

- daß nach Beendigung des Abgusses eines ersten Stranges mit einem gegebenen ersten Strangquerschnittformat eine Warmstrangkupplung, die einen einem zweiten gegebenen Strangquerschnittformat angepaßten Querschnitt aufweist, mit der in der Kokille noch vorhandenen Schmelze des ersten Stranges verschweißen gelassen,

2. Verfahren nach Anspruch 1 zum Verkleinern des Strangquerschnittformates, dadurch gekennzeichnet, daß die verstellbare(n) Kokillenseitenwand(wände) nach Absenken der Warmstrangkupplung in die Angießposition auf das neue Querschnittformat eingestellt wird (werden).

3. Verfahren nach Anspruch 1 zum Vergrößern des Strangquerschnittformates, dadurch gekennzeichnet, daß die verstellbare(n) Kokillenseitenwand(wände) vor Einsetzen

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der Warmstrangkupplung, gegebenenfalls nach Einhaltung einer Ruhephase zur Verstärkung der Strangschale, auf das neue Querschnittformat eingestellt wird (werden).

4. Einrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach den Ansprüchen 1 bis 3, gekennzeichnet durch eine mindestens zwei miteinander gelenkig verbundene Teile aufweisende Warmstrangkupplung (16, 16'), von denen einer ein Fußverbindungsstück (17, 17') und ein anderer ein Kopfverbindungsstück (18, 18') bilden, wobei das Kopfverbindungsstück (18, 18') mit seinem Querschnittformat dem Querschnittformat des neu zu gießenden Stranges (37, 43) angepaßt ist.

5. Einrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß jedes Verbindungsstück (17, 17', 18, 18') haken- oder schienenförmige mit dem Gießgut zu verschweißende Vorsprünge (21, 25) aufweist.

6. Einrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Vorsprünge (21) an dem Fußverbindungsstück (17, 17') in Längsrichtung des Stranges größer dimensioniert sind als die Vorsprünge (25) am Kopfverbindungsstück (18, 18').

7. Einrichtung nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, daß sie eine Zentriervorrichtung (26) für die Warmstrangkupplung (16, 16') umfaßt, die oberhalb der Kokille in Position bringbar ist und seitlich der Kokillenwände (1, 2) liegende Führungsschienen (29) für einen die Warm-Strangkupplung haltenden Träger (30) aufweist.

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