DE3700556A1 - Verfahren und vorrichtung zum durchtrennen eines stranges nach einem durchbruch in einer stranggiessanlage - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren sowie eine Vorrichtung zum Durchtrennen eines Stranges nach einem Durchbruch in einer Stranggießanlage mit einer Vielzahl von Strangführungssegmenten, wobei die Stranggießanlage vorzugsweise eine Schnellwechseleinheit aufweist, bestehend aus Hubtisch und Wechselrahmen als einer Einheit sowie dem ersten Strangführungssegment und der Kokille.

Bei Stranggießanlagen kommt es während des Stranggießprozesses immer wieder zu Durchbrüchen. Diese Durchbrüche erfolgen zumeist im Bereich des ersten Strangführungssegments. Wenn ein solcher Durchbruch erfolgt, ist es wichtig, den gegossenen Strang unterhalb der Durchbruchstelle schnellstmöglich zu trennen, um diesen noch vor dem Erkalten ausfördern zu können. Nach einer Durchtrennung des Stranges wird dann die Schnellwechseleinheit in verhältnismäßig kurzer Zeit ausgetauscht. Der Nottrennschnitt wird bei Stranggießanlagen bisher manuell mit Gashandbrennern oder bei Edelstahlanlagen mit Sauerstofflanzen und zugehöriger Pulverführung vorgenommen. Dabei müssen Arbeitskräfte in die mit Heißdampfatmosphäre gefüllte Kühlkammer und über den Segmenten kletternd den glühenden Strang zwischen zwei Strangführungssegmenten durchtrennen. Bei dieser Vorgehensweise werden die Arbeitskräfte ständig ausgewechselt, da die erschwerten Arbeitsbedingungen nur kurzzeitig ertragen werden können. Zu dieser überaus anstrengenden Tätigkeit kommt hinzu, daß das Durchtrennen immer unter Zeitdruck geschieht, da die Gefahr des Erkaltens des Stranges droht. Unter diesen Bedingungen ist auch bei größter Sorgfalt beim Brennschnitt des Stranges zwischen den Strangführungssegmenten eine Beschädigung der eng beieinanderstehenden Strangführungsrollen nicht zu vermeiden.

Es ist daher Aufgabe der Erfindung, ein Verfahren und eine Vorrichtung vorzustellen, mittels derer die genannten Nachteile vermieden und die Schwierigkeiten ausgeräumt werden können. Insbesondere soll eine Beschädigung von Anlagenteilen während des Brennschneidens verhindert und der vorzunehmende Notbrennschnitt erleichtert werden. Ferner soll die erfindungsgemäße Vorrichtung auch auf einfache Weise in bestehende Stranggießanlagen integrierbar und kostengünstig sein.

Die Lösung der gestellten Aufgabe gelingt erfindungsgemäß dadurch, daß nach Auftreten eines Durchbruchs die Schnellwechseleinheit angehoben und der Strang bzw. die Kaltstrangkette im gebildeten Zwischenraum zwischen dem ersten und zweiten Segment durchtrennt wird.

In Ausgestaltung der Erfindung ist vorteilhaft vorgesehen, daß der Trennschnitt automatisch durchgeführt wird. Auf diese Weise wird der ansonsten von Hand unter körperlich anstrengenden Bedingungen und unter Zeitdruck vorzunehmenden Notbrennschnitt eine einfache Routineangelegenheit.

Nach einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung wird im Trennschnitt ein Kupferblech nachgeführt. Mit dieser einfachen Maßnahme kann eine Wiederverbindung der getrennten Strangseite im Trennspalt sicher vermieden werden.

Ferner ist nach der Erfindung mit großem Vorteil auch vorgesehen, daß während des Trennvorganges die aufeinander abgestimmten Strangantriebe der Strangführungssegmente auf Pendelbetrieb geschaltet werden, wobei die Antriebsrollen über Impulsgeber weggesteuert den Strang ständig auf- und abfahren. Hierdurch wird ein einseitiges Erwärmen der Strangführungsrollen verhindert.

Für die Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach der Erfindung wird die gestellte Aufgabe dadurch gelöst, daß eine Hubeinrichtung bestehend aus vier Kolben-Zylinder-Einheiten zur Anhebung der Schnellwechseleinheit zwischen Ständerrahmen und Wechselrahmen angeordnet ist. Hierbei handelt es sich um bewährte Konstruktionselemente in der der besonderen Anordnung eine hohe Betriebssicherheit gewährleisten.

In einer besonders zweckmäßigen Ausgestaltung der Erfindung ist eine automatische Brennschneideinrichtung mit Vorschubantrieb in den Wirkungsbereich zwischen erstem und zweitem Strangführungssegment auf Leitschienen einfahrbar. Auf diese Weise kann ein sauberer Trennschnitt in kürzester Zeit erfolgen. Es können nahezu beliebige Brennerkonstruktionen verwendet werden, ohne an den geringen Platz zwischen den Segmenten während des Betriebes gebunden zu sein. Außerdem wird der Brenner im Normalbetrieb der Stranggießanlage thermisch weniger belastet. Die Brennschneideinrichtung - versehen mit Gasbrennern oder mit Sauerstofflanzen mit zugehöriger Pulverzuführung für Edelstahlanlagen - wird seitlich der Strangführungssegmente, zweckmäßigerweise zwischen dem ersten und zweiten Segment am Stahl-Traggerüst angebracht, da bekanntlich die überwiegende Zahl der Durchbrüche im Bereich unterhalb Kokille und dem ersten Segment erfolgen. Nach einem Durchbruch wird der Brenner aus der Wartestellung über Leitschienen zwischen die Segmente gefahren, gezündet und mit konstantem Vorschub in der Horizontalen geführt bis der Brennschnitt vollendet ist.

Die Wassertrennstellen für die Kühlwasserversorgung der Kokille sind zweckmäßigerweise als eine verspannbare Platte ausgebildet, so daß auf besondere Befestigungselemente verzichtet werden kann. Gleichzeitig wird aber auch ein schnelles Auswechseln einzelner Elemente nicht behindert. Es kann aber auch in besonderen Fällen zweckmäßig sein, wenn die Wassertrennstellen als Schiebe- oder Steckmuffen ausgebildet sind.

Weitere Einzelheiten, Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der nachstehenden Erläuterung eines in den Zeichnungen schematisch dargestellten Ausführungsbeispieles. Es zeigt

Fig. 1 eine Hubeinrichtung für die Schnell­ wechseleinheit mit schematischer Darstellung von Kokille und Strang­ führungssegmenten in Einbaustellung, als Seitenschnitt A-A an der Schmalseite des Stranges,

Fig. 2 wie Fig. 1, jedoch mit ausgefahrener Hubeinrichtung und Brennschneider in Arbeitsposition,

Fig. 3 eine Hubeinrichtung gemäß Fig. 1, jedoch als Halbschnitt B-B,

Fig. 4 wie Fig. 3, jedoch mit ausgefahrener Hubeinrichtung und Brennschneider in Arbeitsposition.

Wie die Figuren zeigen, besteht der obere Teil einer Stranggießanlage für Brammen, Vorblöcke oder Knüppel aus einer sogenannten Schwenkwelchseleinheit (1), die auf zwei in der Horizontalebene hintereinander angeordneten Ständerrahmen ruht, wobei nur ein Ständerrahmen (2) dargestellt ist. Die Schnellwechseleinheit (1) besteht aus der schematisierten Kokille (3), dem Hubtisch (4) mit Wechselrahmen (5) und dem ebenfalls schematisch dargestellten ersten Strangführungssegment (6). Der oszillierende Hubtisch (4) kann dabei auf dem sogenannten Wechselrahmen (5) stehen oder auch hängend angebracht sein. Nach unten schließen sich an das erste Strangführungselement (6) das zweite Strangführungselement (7) sowie weitere nicht gezeigte Strangführungselemente in Strangdurchlaufrichtung an. Eine Bramme (8), die die Stranggießanlage nach unten durchläuft, ist in den Fig. 1 und 2 in der Schmalseite und in den Fig. 3 und 4 in der halben Breitseite gezeigt. Zwischen Hubtisch (4) und Wechselrahmen (5) sind in bekannter Weise Ausbalancierungszylinder (10, 11) angeordnet. Das erste Strangführungssegment (6) besitzt eine Zentrierung (12). Die Schnellwechseleinheit (1) wird im Falle eines Durchbruchs mittels einer Hubeinrichtung angehoben, die beispielsweise aus vier synchronisierten Hydraulik-Zylindern besteht, wobei jeweils zwei Hubzylinder (13, 14) in einem Ständerrahmen (2) untergebracht sind.

Da es wichtig ist, die Maschinen- und Spritzwasserkühlung für die Strangführung einschließlich der Kokille (3) auch nach einem Durchbruch nicht zu unterbrechen, muß auch die Wasserführung bei angehobener Schnellwechseleinheit (1) weiterhin gewährleistet sein. Dies kann beispielsweise über flexible Leitungen erfolgen, die an die Zuführstutzen (15) angeschlossen sind (vgl. Fig. 1 und 2). Die Wasserzufuhr zur Kühlung der Kokille (3) über die Wasserzuführleitungen (20-23) wird erfindungsgemäß beim Anheben der Schnellwechseleinheit (1) nicht unterbrochen. Die Trennstellen für die Wasserversorgung der Kokille (3) können beispielsweise als verspannbare Platte (24) ausgebildet sein, wobei die Hydraulik-Zylinder (13, 14) zum Anheben der Schnellwechseleinheit (1) gleichzeitig das Andrücken der Wasserspannplatte (24) auf die seitlichen Ständerrahmen bewirken. Die Wasserführung kann aber auch über Schiebe- oder Steckmuffen erfolgen, die dann den Hub der vier Hydraulik-Zylinder aufnehmen (nicht dargestellt).

Beim Anheben der Schnellwechseleinheit (1) entsteht ein ausreichend großer Freiraum (30) zwischen der letzten Rolle des ersten Strangführungssegmentes (6) und der ersten Rolle des zweiten Segmentes (7) von etwa 200 bis 300 mm. Zwischen diesen beiden Segmenten (6, 7) wird über Leitschienen (nicht dargestellt) seitlich eine automatische Brennschneideinrichtung (31), beispielsweise ausgestattet mit Gasbrennern oder Sauerstofflanzen mit zugehöriger Pulverzuführung für Edelstahlanlagen, an den Strang (8) herangeführt, die den Trennschnitt bewirkt und dabei den Trennspalt (32) erzeugt. Hierbei kann zur Vermeidung eines erneuten Anbackens der bereits durchtrennten Strangteile ein Kupferblech hinter dem Brenner im Trennspalt (32) nachgeführt werden.

Da es immer wieder zu Durchbrüchen unmittelbar nach dem Angießen kommt und sich somit noch kein Warmstrang zwischen dem ersten (6) und zweiten Segment (7) befindet, dafür aber noch die Kaltstrangkette (nicht dargestellt), könnte bei einer eingegossenen Kaltstrangkette bei nicht ausreichendem Kranhub für das erste Segment (6) mit aufgesetzter Kokille (3) und eingegossener Kaltstrangkette, ebenfalls die Schnellwechseleinheit (1) über die vier Hydraulik- Zylinder (13, 14) angehoben werden und die Kaltstrangkette unterhalb des ersten Segmentes (6) an deren Gliedern geteilt werden, um somit ein Herausheben vom ersten Segment (6) mit Kokille (3) und dem Kaltstrangkettenrest zu ermöglichen.

Bei dem bekannten manuellen Durchtrennen des Stranges (8) nach einem Durchbruch wirkt sich sehr nachteilig aus, daß der komplette Strang (8) während des ganzen Trennvorganges in der Anlage steht. Hierbei kommt es zu einseitigen Erwärmungen der oberen und unteren Strangführungsrollen im ganzen Strangführungsbereich, wobei sich diese verformen und somit sich deren Standzeiten stark verringern. Um dies ebenfalls zu verhindern, werden erfindungsgemäß nach einem Durchbruch zunächst die vier synchronisierten Hydraulik-Zylinder (13, 14) voll ausgefahren. Die aufeinander abgestimmten Strangführungsantriebsrollen werden auf Pendelbetrieb geschaltet, wobei die Antriebsrollen über Impulsgeber weggesteuert den Strang ständig auf- und abfahren, z. B. um 180 Grad der größten Strangführungsrolle. Währenddessen kann der automatische Brennschnittvorgang mittels Brenner (31) erfolgen, wobei dann der Brennschnitt (32) sinusförmig ausgebildet ist. Der ganze Brennschneidvorgang kann unmittelbar nach erfolgtem Durchbruch zügig durchgeführt werden, wird nicht unterbrochen und ist in wenigen Minuten - je nach Format unterschiedlich - ausgeführt und der in der Strangführung befindliche Strang (8) kann noch in ausreichend warmen Zustand ausgefördert werden. Noch während des Ausförderns wird der Strangteil oberhalb des Trennschnittes (32) mit der Schnellwechseleinheit (1) oder auch nur mit erstem Segment (6) und Kokille (3) nach oben hin herausgezogen und kann gleich nach dem Beseitigen des sogenannten "Bären" gegen eine neue Schnellwechseleinheit (1) bwz. nur das erste Segment (6) und Kokille (3) ausgewechselt werden. Ein erneutes Angießen ist somit wesentlich schneller zu erreichen.

Sofern eine Stranggießanlage nur über die erfindungsgemäße Hebeeinrichtung (13, 14) der Schnellwechseleinheit (1) verfügt und nicht mit der seitlichen Brennerführung (31) ausgerüstet ist, kann die Bramme (8) auch manuell durchgetrennt werden. Dies ist mit und ohne Pendelbetrieb durchführbar.

Die erfindungsgemäßen Maßnahmen sind nicht auf das in den Zeichnungsfiguren dargestellte Ausführungsbeispiel beschränkt. So kann beispielsweise, ohne den Rahmen der Erfindung zu verlassen, die erfindungsgemäße Hub- bzw. Anhebevorrichtung sowie die Kühlwasserverbindung zur angehobenen Kokille in beliebiger Weise ausgebildet sein. Die jeweilige konstruktive Ausgestaltung ist in Anpassung an die örtlichen Gegebenheiten dem Fachmann anheimgestellt.

Claims (8)

1. Verfahren zum Durchtrennen eines Stranges nach einem Durchbruch in einer Stranggießanlage mit einer Vielzahl von Strangführungssegmenten, wobei die Stranggießanlage vorzugsweise eine Schnellwechseleinheit aufweist, bestehend aus Hubtisch und Wechselrahmen als einer Einheit sowie dem ersten Strangführungssegment und der Kokille, dadurch gekennzeichnet, daß nach Auftreten eines Durchbruchs die Schnellwechseleinheit angehoben und der Strang bzw. die Kaltstrangkette im gebildeten Zwischenraum zwischen dem ersten und zweiten Segment durchtrennt wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Trennschnitt automatisch durchgeführt wird.

3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß im Trennschnitt ein Kupferblech nachgeführt wird.

4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß während des Trennvorganges die aufeinander abgestimmten Strangantriebe der Strangführungssegmente auf Pendelbetrieb geschaltet werden, wobei die Antriebsrollen über Impulsgeber weggesteuert den Strang ständig auf- und abfahren.

5. Vorrichtung zum Durchtrennen eines Stranges nach einem Durchbruch in einer Stranggießanlage mit einer Vielzahl von Strangführungssegmenten, wobei die Stranggießanlage vorzugsweise eine Schnellwechseleinheit aufweist, bestehend aus Hubtisch und Wechselrahmen als einer Einheit sowie dem ersten Strangführungssegment und der Kokille, zur Durchführung des Verfahrens nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß eine Hubeinrichtung bestehend aus vier Kolben- Zylinder-Einheiten (13, 14) zur Anhebung der Schnellwechseleinheit (1) zwischen Ständerrahmen (2) und Wechselrahmen (5) angeordnet ist.

6. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß eine automatische Brennschneideinrichtung (31) mit Vorschubantrieb in den Wirkungsbereich (30) zwischen ersten (6) und zweiten (7) Strangführungssegment auf Leitschienen einfahrbar ist.

7. Vorrichtung nach den Ansprüchen 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Wassertrennstellen für die Kühlwasserversorgung der Kokille (3) als eine verspannbare Platte (24) ausgebildet sind.

8. Vorrichtung nach Ansprüchen 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Wassertrennstellen als Schiebe- oder Steckmuffen ausgebildet sind.