DE3201633C2

DE3201633C2 - Absperrvorrichtung bei einer horizontalen Stranggießanlage

Info

Publication number: DE3201633C2
Application number: DE19823201633
Authority: DE
Inventors: Horst 8719 Schwarzach Huber; Heribert Dipl.-Ing. 8700 Würzburg Krall
Original assignee: Technica-Guss 8700 Wuerzburg De GmbH; Technica Guss 8700 Wuerzburg GmbH
Current assignee: Vodafone GmbH
Priority date: 1982-01-20
Filing date: 1982-01-20
Publication date: 1988-07-07
Also published as: DE3201633A1

Abstract

Bei einer Anlage zum horizontalen Stranggießen von Metallen, insbesondere von Stahl, ist vorgesehen, daß der kippbare Verteilerbehälter (1) und die diesem zugeordnete Kokille (2) leicht lösbar miteinander verriegelt sind und daß der Gießmündung (17) des Verteilerbehälters (1) und der Zulauföffnung (23) der Kokille (2) jeweils Absperrorgane (51, 52; 71, 72) zugeordnet sind, die ein Austreten von Flüssigmaterial im gelösten Zustand verhindern. Dadurch ist es möglich, bei Gießende oder einer Gießunterbrechung den Verteilerbehälter unabhängig von der Kokille zu kippen, und auf die bisher notwendige Abtrennung des aus der Kokille austretenden Gußstranges kann verzichtet werden.

Description

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Die Erfindung betrifft eine an einer horizontalen P Stranggießanlage vorgesehene Absperrvorrichtung mit

iif den Merkmalen gemäß dem Oberbegriff des Anspru-

J: chesl.

i£? Bei einer zum Stand der Technik zählenden

(| Vorrichtung dieser Art (DE-AS 30 09 189) ist die

'■te Gießdüse des Schmelzebehälters zu einem sich horizon-

ί|· tal erstreckenden Ausflußrohr mit einem in die

jp Stranggießkokille hineinragenden Abschnitt ausgestal-

i> tet und weist zum Verschließen des Schmelzbehälters

^ eine Abspcrrplatte auf. Die Zulauföffnung der Strangle gießkokille, in welche der Abschnitt des Ausflußrohres

hl des Schmelzebehälters hineinragt, ist unverschlossen

und von einer Magnetspule umgeben, durch deren Druck die Flüssigmetallsäule innerhalb der Stranggießkokille gehalten und dadurch ein Auslaufen der Schmelze vermieden wird. Diese Vorrichtung ist verhältnismäßig aufwendig.

Es ist weiterhin eine horizontale Stranggießanlage bekannt, bei der an dem Schmelzbehälter eine mit einem Absperroigan in Form eines Schwbers versehene Gießdüse angeordnet ist, an die eine gegenüber dem Schmelzebehälter verfahrbare Stranggießkokille durch eine von Druckmittelzylindern gebildete Verriege.angsvorrichtung andrückbar ist (DE-OS 23 55 015). Hierdurch ist es möglich, die Zufuhr von Metallschmelze aus dem Schmelzbehälter zur Stranggießkokille bei Bedarf zu unterbrechen, z. B. dann, wenn der Gießvorgan^ zum Zweck der Durchführung einer Reparatur unterbrochen werden muß.

Diese bekannte Vorrichtung ist nicht frei von Nachteilen. So ist es zwar möglich, bei Bedarf eine Trennung der Verbindung zwischen Schmelzebshälter und Stranggießkokille herbeizuführen, jedoch muß nach dem Absperren dieser Verbindung mit dem Wegfahren der Stranggießkokille solange gewartet werden, bis die darin befindliche Metallschmelze zumindest soweit durcherstarrt ist, daß sie mit dem Strang ausgezogen werden kann. Andernfalls würde die Schmelze aus der Einlaufdüse der Stranggießkokille auslaufen, woraus Beschädigungen der Anlage resultieren können. Wird während dieser Wa;-tezeit der Gußstrang weiter ausgezogen, um die Zeit abzukürzen, dann entsteht am Strangende ein ungenützter Gießrest, der einen Materialverlust bedeutet Wird dagegen zur Vermeidung von Materialverlusten mit dem Ausziehen des Gußstranges solange abgewartet, bis die Metallschmelze auch im Bereich der Einlauföffnung, z. B. Einlaufdüse, zumindest teilweise erstarrt ist, dann besteht die Gefahr eines »Anwachsens« in dem Abschnitt zwischen dem Absperrschieber und der Einlaufdüse, wodurch das Ausziehen des Gußstranges sehr erschwert wird und Beschädigungen an der Stranggießkokille nicht ausgeschlossen werden können.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine vereinfachte Vorrichtung der beschriebenen Art zu schaffen, die unter Beibehaltung der sofortigen Zugänglichkeit des Schmelzebehälters bei einer Gießunterbrechung Gießmetallverluste durch unbrauchbare Strangreste sowie Beschädigungen im Bereich der Einlauföffnung zur Stranggießkokille zu vermeiden gestattet.

Bei einer Vorrichtung der eingangs genannten Art (DE-AS 30 09 189) wird erfindungsgemäß diese Aufgabe gelöst durch die Merkmale gemäß dem Kennzeichen des Anspruches 1.

Erfindungsgemäß ist somit sowohl der Gießdüse des Schmelzebehälters als auch der Zulauföffnung der Stranggießkokille je eine verschieb- oder verdrehbare Absperrplatte zugeordnet, so daß bei Bedarf eine eindeutige Trennung des im Schmelzebehälter bzw. in der Stranggießkokille befindlichen Flüssigmetalls möglich ist. Durch das Einfahren der Absperrplatten in den noch flüssigen Gießstrang werden Schmelzebehälter und Stranggießkokille jeweils für sich mechanisch dicht verschlossen und können unmittelbar voneinander getrennt werden. Auch bei längerer Wartezeit wird ein bindende Erstarrung des Schmelzereste am Strangende mit den daraus resultierenden Schwierigkeiten vermieden, und der Verteilerbehälter kann unmittelbar nach dem Einfahren der Absperrplatten unabhängig von der Stranggießkokille inspiziert werden. Nach dem Erstarren kann der Gußstrang voll aus der Stranggießkokille herausgezogen werden, ohne daß ein ungenutzter Gießrest verbleibt. Da die Absperrplatten in je einer Führung der Gießdüse des Schmelzebehälters bzw. im Bereich der Zulauföffnung der Stranggießkokille

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geführt sind, wird trotz Anordnung zweier Absperrorgane in Gießrichtung wenig Platz beansprucht

Nach einer vorteilhaften Weiterbildung des Erfindungsgedankens ist zwischen den Absperrplatten eine Dichtungsschicht aus feuerfester Stampfmasse vorgesehen, die an iien Absperrplatten unmittelbar anliegt Feuerfeste Stampfmassen dieser Art sind zu Dichtungszwecken an sich bereits bekannt Im vorliegenden Fall braucht die Dichtungsschicht aus Stampfmasse nur bezüglich ihrer ausreichenden Dichtheit gegenüber einem Austreten von Flüssigmetall während des Gießvorganges ausgelegt zu werden, da sie darüber hinausgehenden weiteren mechanischen Belastungen nicht ausgesetzt ist

Weiterhin ist zweckmäßigerweise zur Verstellung der Absperrplatten in die Schließstellung eine Betätigungsvorrichtung vorgesehen, die zur Erzielung einer Relativbewegung zwischen der Dichiungsschicht und einer der Absperrplatten zeitlich nacheinander auf die Absperrplatten wirksam ist Hierdurch führen die Absperrplatten bei ihrer Betätigung zunächst eine Relativbewegung zueinander aus, durch weiche die an ihnen anliegende Dichtungsschicht abgeschert wird. Das erleichtert das nachfolgende Auseinanderfahren von Schmelzebehälter und Stranggießkokille, wobei auch eine saubere Trennfläche zur Dichtungsschicht hin entsteht Zweckmäßigerweise wird dabei eine der Absperrplatten, an der die Trennung gewünscht ist, zur Erzielung einer Sollbruchstelle vor dem Einbringen der Dichtungsschicht mit einem Trennmittel, z. B. mit Bornitrit, oberflächenbehandelt.

Nach einer weiteren vorteilhaften Ausbildung der Erfindung ist vorgesehen, daß zur Entlastung der Absperrplatten und der Dichtungsschicht der Schmelzebehälter und die Stranggießkokille durch die Verriegelungsvorrichtung an Anschlagflächen gegeneinander verspannbar sind.

Andere vorteilhafte Ausgestaltungen ergeben sich aus weiteren Unteransprüchen.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist der nachfolgenden Beschreibung anhand der Zeichnungen näher erläutert. In den Zeichnungen zeigt

F i g. 1 eine schematische Seitenansicht einer horizontalen Stranggießanlage für Stahl, teilweise geschnitten, im gießbereiten Zustand der Anlage, wobei aus Gründen der Übersichtlichkeit die Verriegelungsvorrichtung weggelassen ist;

F i g. 2 die Stranggießanlage gemäß F i g. 1 nach einer Gießunterbrechung, teilweise geschnitten, mit geschlossenen Absperrplatten und in auseinandergefahrenem Zustand von Schmelzbehälter und Stranggießkokille;

F i g. 3 eine teilweise Seitenansicht der Stranggießanlage mit der Verriegelungsvorrichtung zwischen Schmelzebehälter und Stranggießkokille im gießbereiten Zustand der Anlage;

Fig. 4 einen Horizontalschnitt im Bereich der Gießmündung längs der Linie IY-IY in F i g. 2, bei dem die übrigen Teile der Anlage und aus Übersichtlichkeitsgründen auch die Verriegelungsvorrichtung gemäß Fig.3 weggelassen sind und der die Querschnittsform der Absperrplatten, sowie die Art der Führungen, in denen die Absperrplatten geführt sind, erkennen läßt, und

Fig. 5 eine Stirnansicht in Richtung des Pfeiles V in Fig. 2 auf die kokillenseitige Absperrplatte, deren Betätigungsvorrichtung und Führung.

Die in den Zeichnungen dargestellte Stranggießanlage für das horizontale Stranggießen von Stahl besteht im wesentlichen aus einem im Ganzen mit 1 bezeichneten Schmelzebehälter und aus einer im Ganzen mit 2 bezeichneten Stranggießkokille, die auf einer Kokilienaufnahmevorrichuing 3 gelagert ist. Eine Gießpfanne, aus der dem Schmelzebehälter 1 zu vergießendes flüssiges Metall zugeführt wird, sowie eine Abzugseinrichtung, durch die der erstarrte Gußstrang erfaßt und aus der Stranggießkokille 2 herausgezogen wird, sind nicht dargestellt. Es handelt sich hierbei um

ι» herkömmliche Einrichtungen, die an dieser Stelle einer Erläuterung nicht bedürfen.

Der Schmelzebehälter 1, der eine übliche feuerfeste Ausmauerung enthält, ist auf einem Kippstuhl 11 um eine senkrecht zur Zeichenebene (Fig. 1) stehende Achse 12 schwenkbar gelagert und mittels eines Verteilerwagens 12 mit Rädern 14 auf Schienen 15 quer zur Gießrichtung, d. h. in einer Richtung senkrecht zur Zeichenebene (F ig.!) verfahrbar. Li^:e Antriebsvorrichtung zum Kippen des Schmelzebehälters 1 ist nicht näher dargestellt.

Der Boden 16 des Schmelzebehälters 1 verläuft nach unten zu einer Gießmündung 17 hin, die durch eine Gießdüse 18 gebildet wird.

Die Stranggießkokille 2 ist, was ihren Aufbau betrifft, im wesentlichen von herkömmlicher Art. Sie besitzt ein z. B. aus Kupfer bestehendes Kokillcnrohr 21, das von einem, beispielsweise aus Kupfer bestehenden Kühlmantel 22 umschlossen ist. Der von der Kokillenrohr 21 gebildete Formhohlraum weist eine Zulauföffnung 23

jo auf, welche im gezeigten Ausführungsbeispiel durch eine Einlaufdüse 24 gebildet ist und einen gegenüber dem Formhohlraum engeren Durchflußquerschnitt besitzt Der Zusammenhalt der geschilderten Teile und ggf. daran anschließender Strangführungsplatten ist

durch den Kühlmantel 22 umschließende Rahmen 25 gewährleistet. An dem der Zulauföffnung 23 abgewendeten Kokillenende tritt der Gußstrang 26 aus, der d':.xh die nicht gezeigte Abzugsvorrichtung abgezogen wird.

Die Kokillenaufnahmevorrichtung 3 besteht aus einem mit dem Fundament fest verbundenen Grundrahmen 31 und einem die Stranggießkokille 2 tragenden Schlitten 32, der mittels einer Nutführung in dem Grundrahmen 31 in Gießrichtung verschiebbar gelagert

ist. Die Stranggießkokille 2 ist mittels seitlicher Ansätze 27 an den Rahmen 25 auf dem Schlitten 32 abgestützt. Mit dem Schlitten 32 sind Kühlwasserleitungen 34 (Zu- und Ablauf) verbunden, die über im Schlitten 32 ausgebildete Kühlwasserkanäle zu nicht gezeigten KüHvvasseranschlüssen führen.

Im hinteren Bereich des Grundrahmens 31 ist das eine Ende eines drufkmittelbetätigten Krafikolbens 38 befestigt, dessen Kolbenstangenende 39 mit Befestigungsaugen 40 des Schlittens 32 verbolzt ist. Durch den Kraftbolzen 3S ist der Schlitten 32 und mit ihm die Stranggießkokille 2 gegenüber dem Grundrahmen 31 um den aus Fig, 2 ersichtlichen Trennhub vom Schmelzebehälter 1 wegfahrbar, !m Fundament ist für die nach unten führenden Kühlwasserltitungen 34 ein entsprechender Bewegungsspielraum vorgesehen (vgl. Fig.l).

Zwischen Schmeizebehalter 1 und Stranggießkokille 2 ist eine im Ganzen mit 5 bezeichnete Absperrvorrichtung vorgesehen, durch die die Gießmündung 17 und die t>5 Zulauföffnung 23 getrennt voneinander verschließbar sind. Die Absperrvorrichtung 5 bfsteht aus einer behälterseitigen Absperrplatte 51 und einer kokillenseitigen Absperrplatte 52 sowie aus einer für beide

Absperrplatten 51, 52 gemeinsamen Betätigungsvorrichtung 53. Die Absperrplatten 51, 52 weisen in ihrem Querschnitt den öffnungen 17, 23 entsprechende Durchlaßöffnungen 54 auf und sind gegenüber den zugeordneten Öffnungen 17, 23 in Führungen gemäß F i g. 4 und 5 so verschiebbar, daß sie in ihrer in F i g. 2 dargestellten Lage diese öffnungen gegenüber einem Austritt von Flüssigmetall dicht verschließen.

Die Betätigungsvorrichtung 53 weist einen in einem galgenartigen Aufsatz 55 geführten druckmittelbetätigten Kraftkolben 56. auf dessen Kolbenstange einen Druckschuh 57 mit zwei in Achsrichtung der Kolbenstange gegeneinander versetzten Druckflächen 58, 59 trägt. Die Absperrplatten 51, 52 sind an ihrem oberen Rand, an dem die Druckflächen 58 bzw. 59 angreifen, gleichsinnig abgeschrägt: eine korrespondierende Abschrägung weisen die Druckflächen 58, 59 auf (siehe Fig. 1,2).

Wie sich aus F i g. 3 ergibt, ist zu beiden Seiten der Verbindungsstelle zwischen Schmelzebehälter 1 und Stranggießkokille 2 eine Verriegelungsvorrichtung 6 angeordnet. Diese besteht im wesentlichen aus einer hakenförmigen Konsole 61, die an der Frontplatte des Schmelzebehälters 1 befestigt ist. einem Lagerbock 62 an der Stranggießkokille 2 für einen Exzenterhebel 63, der durch einen an dem Lagerbock 62 gelagerten Kraftkolben 64, dessen Kolbenstangenende bei 65 an dem Exzenterhebel 63 angreift, verschwenkbar ist. und aus einem Vemegelungshaken 66, der von oben her in Eingriff mit dem hakenförmigen Ende der Konsole 61 verschwenkt werden kann. Die Konsole 61 und der Lagerbock 63 weisen zueinander gerichtete Stirnflächen 67, 68 auf, die als Anschlagflächen dienen und den gegenseitig Abstand von Schmelzebehälter 1 und Stranggießkokille 2 im gießbereiten Zustand der Anlage bestimmen.

Der Exzenterhebel 63 ist mit Zapfen 69 um eine zur Zeichenebene (Fig. 3) senkrechte Achse verschwenkbar in dem Lagerbock 62 gelagert und besitzt einen Exzenter 70, der in nicht näher dargestellter Weise eine Öffnung des Verriegelungshakens 66 durchsetzt und mit dieser nach Art eines Nockens zusammenwirkt.

Wie aus Fig. 1 erkennbar ist. ist im gießbereiten Zustand der Anlage zwischen den Absperrplatten 51,52 um die Öffnungen 54 herum eine Dichtungsschicht 4 vorgesehen, die diese Öffnungen 54 gegen von Flüssigmetall abdichtet und Lageabweichungen der Absperrplatien 51, ^2 ausgleicht. Die Dichtungsschicht 4 besteht aus feuerfester Stampfmasse, die fest an den Flächen der Absperrplatten 51, 52 haftet. Die zugeordnete Fläche der kokillenseitigen Absperrplatte 52 ist mit einem Trennmittel, z. B. Bornitrit, behandelt, um hierdurch eine leichtere Lösung bei einer Verschiebung dieser Absperrplatte von der Dichtungsschicht zu erreichen.

Die Wirkungsweise der erfindungsgemäßen Anlage ist folgende:

In dem jrießbereiten Zustand der Anlage, der sich aus Fig. 1 ergibt, stehen die Absperrplatten 51, 52 in der Offensteilung, so daß Flüssigmetall aus dem Schmelzebehälter 1 über dessen Gießmündung 17 durch die Zulauföffnung 23 in die Stranggießkokille 2 strömt, dort sukzessive erstarrt und als Gußstrang 26 abgezogen wird. Die Kolbenstangen der Kraftkolben 38 befinden

s sich in ihrer ausgefahrenen Stellung, in der die Stirnflächen 67, 68 aneinander anliegen. Der Verriegelungshaken 66 ist über das hakenförmige Ende der Konsole 61 geschwenkt und hintergreift dieses. Der Exzenterhebel 63 ist durch den Kraftkolben 64 in F i g. 3 nach rechts beaufschlagt, so daß er über seinen Exzenter 70 und die in dem Verriegelungshaken 66 vorgesehene Öffnung den Verriegelungshaken kräftig nach rechts zieht und damit die Anschlagflächen 67, 68 aufgrund seiner Abstützung durch die Zapfenlagerung 69 fest miteinander verspannt. Die beim Abziehen des Gußstranges 23 in die Stranggießkokille 2 eingeleiteten Zugkräfte werden über die Kraftkolben 38 von dem Grundrahmen 31 aufgefangen. Die Verriegelungsvorrichtung 6 sorgt zusätzlich dafür, daß keinerlei unerwünschte Lösekraft durch den Betrieb der Anlage auf die Dichtur.gsschicht 4 ausgeübt wird.

Tritt nun eine Gießunterbrechung ein, die es erforderlich macht, den Schmelzebehälter 1 zu überprüfen, oder ist das Gießende erreicht, so wird durch ein entsprechendes Signal einer nicht gezeigten Steuervorrichtung die Kolbenstange der Betätigungseinrichtung 53 nach unten ausgefahren, so daß die Druckflächen 58, 59 auf die oberen Ränder der Absperrplatten 51, 52 auftreffen. Infolge der versetzten Anordnung dieser Druckflächen erreicht die Druckfläche 39 den zugeordneten Rand der Absperrplatte 52 zuerst und verschiebt diese während eines gewissen Zeitintervalls relativ zu der Absperrplatte 51 nach unten. Durch die hierbei auftretende Scherkraft löst sich die Dichtungsschicht 4 von der Oberfläche der Absperrptatte 52. Im weiteren Verlauf des Kolbenhubes der Betätigungseinrichtung 53 wird auch der obere Rand der Absperrplatte 51 von dem Druckschuh 57 erfaßt, so daß dann beide Absperrplatten gemeinsam in die Schließstellung verschoben werden, wie sich aus Fig.2 ergibt. Schmelzebehälter 1 und Stranggießkokille 2 sind dann schmelzedicht verschlossen. Nunmehr wird auf ein weiteres Signal hin der Kraftkolben 64 der Verriegelungsvorrichtung 6 betätigt, die Verspannung zwischen den Anschlagflächen 67, 68 dadurch gelöst und der Verriegelungshaken 66 aus der Konsole 61 ausgeschwenkt. Schließlich werden die Kolbenstangen der Kraftkolben 38 eingefahren, so daß die Stranggießkokille 2 gegenüber dem Schmelzebeh'iter 1 um den Trennhub in die aus Fig.2 ersichtliche

so Stellung zurückgefahren wird. Die Trennung erfolgt mit sauberer Lösung der Verbindung zwischen der Dichtungsschicht 4 und der Oberfläche der Absperrplatte 52, da diese zuvor durch Scherwirkung voneinander getrennt worden waren. Nunmehr kann der Schmelzebehälter 1 unabhängig von der Stranggießkokille 2 gekippt und ggf. verfahren werden. Der in der Stranggießkokille befindliche Metallrest kann erstarren und wird dann zusammen mit dem Gußstrang 26 herausgezogen.

Hierzu 4 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Vorrichtung bei einer horizontalen Stranggießanlage, bei der dem Ausgang der Gießdüse des Schmelzbehälters eine quer zur Gießrichtung verstellbare Absperrplatte und der Zulauföffnung der Stranggießkokille ein Absperrorgan zugeordnet ist und bei der die Stranggießkokille lösbar am Schmelzbehälter angeordnet und relativ zu diesem verfahrbar ist. dadurch gekennzeichnet, daß beide Absperrorgane quer zur Gießrichtung verstellbare Absperrplatten (51, 52) mit einer DurchfluBöffnung (54) sind, die in je einer Führung im Bereich der Gießdüse (18} des Schmelzbehälters (1) bzw. im Bereich der Zulauföffnung (23) der Stranggießkokille (2) geführt sind.

Z Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daij zwischen den Absperrplatten (51, 52) eine Dichtungsschicht (4) aus feuerfester Stampfmasse vorgesehen ist, die an den Absperrplatten (51, 52) unmittelbar anliegt.

3. Vorrichtung nach Anspruch 2, gekennzeichnet, durch eine Betätigungsvorrichtung (53) zur Verstellung der Absperrplatten (51, 52) in die Schließstellung, die zeitlich nacheinander auf die Absperrplatten (51,52) wirksam ist.

4. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß eine für beide Absperrplatten (51, 52) gemeinsame Betätigungsvorrichtung (53) einen Druckschuh {57) mit zwei den Absperrplatten (51, 52) jeweils zugeordneten Druckflächen (58, 59) aufweist, von denen die eine Druckfläche (58) gegenüber der anderen (59) in Bewegungsrichtung des Druckschuhes (57) zurückgesetzt ist.

5. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4. dadurch gekennzeichnet, daß zur Entlastung der Absperrplatten (51,52) und der Dichtungsschicht (4) der Schmelzbehälter (1) und die Stranggießkokille (6) an Anschlagflächen (67, 68) durch eine Verriegelungsvorrichtung (6) gegeneinander verspannbar sind.

6. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Schmelzbehälter (1) kippbar und quer zur Gießrichtung verfahrbar und/oder die Stranggießkokille (2) in Gießrichtung verfahrbar ist.