DE4341719C1 - Einrichtung zum Stranggießen von Stahl - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Einrichtung zum Stranggießen von Stahl gemäß Gattungsbegriff des Anspruches 1.

Eine derartige Einrichtung ist aus der DE-OS 22 48 066 bekannt. Die Einrichtung besteht aus einer als Blockkokille ausgebildeten Stranggießkokille, so daß insbesondere bei Brammenkokillen keine Verstellung der Brammenbreite möglich ist. Dadurch wird die Lagerhaltung sehr aufwendig, da für jedes Strangformat eine besondere Kokille erforderlich ist. Außerdem müssen die die Kokille tragenden Federn und die Antriebsaggregate für die Oszillation sehr groß dimensioniert werden, da die gesamte Kokille, also die eigentlichen formgebenden Wände einschließlich des Kühlsystems getragen und bewegt werden müssen.

Aus der EP 0 468 607 A1 ist es bereits bekannt, die formgebenden Wände von dem gekühlten Halterahmen zu trennen, um eine Entlastung des Antriebes und möglichst gering dimensionierte Federelemente zu verwirklichen.

Andererseits ist aus der DE 35 43 790 C2 bereits ein gesteuertes hydraulisches Antriebssystem für Stranggießkokillen bekannt, mit dem eine verkantungsfreie Führung der Kokille gegenüber dem gegossenen Strang angestrebt wird.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine weitere Vereinfachung und Verbesserung der Oszillation der Kokille zu erreichen.

Die Aufgabe wird bei einer Stranggießkokille der gattungsgemäßen Art gelöst mit den Merkmalen des kennzeichnenden Teils des Anspruches 1. Erfinderische Ausgestaltungen des Lösungsprinzips sind in den Unteransprüchen angegeben.

Anhand der Zeichnungen, die das Prinzip der Erfindung wiedergeben, soll die Erfindung näher erläutert werden.

Es zeigt

Fig. 1 eine perspektivische Darstellung der erfindungsgemäßen Einrichtung,

Fig. 2 die erfindungsgemäße Einrichtung im Längsschnitt und

Fig. 3 eine Seitenansicht der erfindungsgemäßen Einrichtung,

Fig. 4 eine Skizze der Kinematik der erfindungsgemäßen Einrichtung.

Die Fig. 1 bis 3 zeigen einen Tragrahmen 1, für eine aus Breitseitenplatten 10 und Schmalseitenplatten 11 bestehende Stranggießkokille. Mit 13 sind Kompensatoren für die Breitseiten- Kühlung bezeichnet. Die Schmalseitenplatten 11 sind zwischen den Breitseitenplatten 10 über Spanneinrichtungen (nicht dargestellt) in ihrer Lage gehalten. Sie sind an einem Befestigungsblock 12 für Wasserkästen und Schmalseitenverstelleinrichtungen 20 zur Breitenverstellung befestigt. Der Befestigungsblock 12 ist mit Federn 8 über Klemm-Mittel 9 verbunden. Die Federn 8 erstrecken sich oberhalb und unterhalb des Befestigungsblockes 12 und sind jeweils mit ihren freien Enden in einem Spannblock 7 befestigt. Die Spannblöcke 7 sind auf Befestigungsböcken 6 angeordnet, die Bestandteil des Tragrahmens 1 sind. Unter den Befestigungsblöcken 12 sind Hydraulikzylinder 3 mit ihren Kolbenstangen 4 befestigt. Die Hydraulikzylinder 3 sind auf Konsolen 2 des Tragrahmens 1 fest angeordnet. Das obere, an den Befestigungsblöcken 12 angreifende Ende der Kolbenstange 4 ist als Federelement 5 ausgebildet, so daß bei Kokillen mit gekrümmter Längsachse und dementsprechend einer Kokillenoszillationsbewegung auf einem Bogen und einer tangentialen Bewegung der Kolbenstange 4 Auslenkungen des Angriffspunktes der Kolbenstange 4 durch die bogenförmige Kokillenbewegung von den Federelementen 5 aufgenommen werden und damit die Funktionstüchtigkeit der Hydraulikzylinder 3 nicht beeinträchtigt wird.

Wie in den Fig. 3 und 4 dargestellt, wobei die Darstellung der Fig. 4 zur Verdeutlichung der Situation in einem verzerrten Maßstab erfolgt ist, sind die oberen und unteren Federn 8 derart gegeneinander geneigt angeordnet, daß sich ihre Fluchtlinien in einer durch den Krümmungsmittelpunkt 15 der Kokille bzw. der Kokillenlängsachse gelegten Geraden schneiden. Insbesondere in Fig. 4 wird deutlich, daß der Befestigungsblock 12 an den Federn 8 mittels der Klemm-Mittel 9 nicht in der Mitte zwischen den Spannblöcken 7 einer Feder angelenkt ist, sondern etwas außermittig zum Krümmungsmittelpunkt 15 hin verschoben angeordnet ist. In Fig. 4 ist die gekrümmte Längsschnittebene 14 in die bogenäußere Kokillenbreitseite 10′ gelegt, die also gleichzeitig der bogenäußeren, hinteren Strangkante und der Anlagenbezugsebene entspricht. Der Schnittpunkt 16 der unteren Federn 8 mit der Längsschnittebene 14 ist also der Befestigungspunkt der Kolbenstange 4 an der Kokille. Die durchgezogenen Linien stellen die Lage der Kokille in der Montageposition dar. Nach der Montage ergibt sich eine statische Durchsenkung der Kokille bzw. der Federn, wobei diese Lage nicht einskizziert ist. Sie liegt jedoch zwischen den "Betriebslagen" der Kokille (gestrichelte Linien), wobei die Lage der Kokille am oberen Totpunkt eines Oszillationshubes mit 17 und der untere Umkehrpunkt mit 18 bezeichnet ist.

Es ist also offensichtlich, daß es sich im vorbezeichneten Fall um eine Einrichtung handelt, bei der die Federstärke auf die Masse der Kokille derart abgestimmt ist, daß die Einrichtung im Resonanzbereich schwingt. Derartige, sogenannte Resonanzkokillen, oszillieren also bauartbedingt um die Lage ihrer statischen Durchsenkung. Dabei bewegen sich die kokillenseitigen Anlenkpunkte näherungsweise auf Geraden, die Tangenten an den Gießbogen im Schnittpunkt mit den Federachsen bilden. Der dadurch, insbesondere bei mittiger Anlenkung der Kokille an den Federn entstehende Führungsfehler wächst mit zunehmender statischer Durchsenkung, größer werdenden Hubamplituden sowie abnehmendem Gießradius. Nach der in Fig. 4 dargestellten Lösung, die gleichzeitig die bevorzugte Ausführungslösung zur Minimierung dieses "Führungsfehlers" darstellt, wird durch die vorbeschriebene Verschiebung der Schnittpunkte 16 auf den Krümmungsmittelpunkt 15 hin erreicht, daß eine resultierende Bewegung der Schnittpunkte eine Bahnkurve ergibt, die praktisch mit dem Gießradius identisch ist.

Wenn auch bereits die im Hauptanspruch beschriebene Erfindung zu hervorragenden Oberflächengüten des Stranges führt, insbesondere durch Verringerung der Tiefe der sogenannten Hubmarken, wird diese verbesserte Oberfläche bei der bevorzugten Ausführungsform auch bei Anlagen erreicht, die mit kleinen Gießradien, großen Hubhöhen und hoher Frequenz der Oszillation betrieben werden.

Bezugszeichenliste

1 Tragrahmen
2 Konsole
3 Hydraulikzylinder
4 Kolbenstange
4′ Achse der Kolbenstange
5 Federelement
6 Befestigungsbock
7 Spannblock
8 Federn
9 Klemm-Mittel
10 Breitseitenplatten
10′ bogenäußere Breitseitenplatten
11 Schmalseitenplatten
12 Befestigungsblock für Wasserkästen und Verstelleinrichtung 20 für die Schmalseitenplatten
13 Kompensatoren für Breitseitenkühlung
14 gekrümmte Längsschnittebene
15 Krümmungsmittelpunkt
16 Schnittpunkt
17 oberer Tot- oder Umkehrpunkt der Oszillation
18 unterer Tot- oder Umkehrpunkt der Oszillation
19 Biegelinien
20 Schmalseitenverstelleinrichtung

Claims (6)

1. Einrichtung zum Stranggießen von Stahl, bestehend aus einer in Gießrichtung oszillierenden Stranggießkokille, die an quer zur Gießrichtung sich erstreckenden, beidendig eingespannten Federn gelagert und mit einem an einem Tragrahmen fest verbundenen, als Servo-Hydraulikzylinder ausgebildeten Oszillationsantrieb verbunden ist, dadurch gekennzeichnet,
daß die Servo-Hydraulikzylinder (3) in einer durch die Stranggießkokille gelegten Längsschnittebene seitlich neben der Stranggießkokille angeordnet mit dem Tragrahmen (1) spielfrei fest verbunden sind,
daß die Stranggießkokille an den Federn (8) in einem Punkt befestigt ist und die freien Enden der Federn (8) mit dem Tragrahmen (1) in fester Verbindung stehen.

2. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Stranggießkokille eine Kokille vom Bogentyp mit gekrümmter Längsachse ist und die die Stranggießkokille tragenden Federn (8) im Bereich der Oberkante und der Unterkante der Stranggießkokille angeordnet und in ihrer Längserstreckung auf eine durch den Krümmungsmittelpunkt (15) der Längsachse gelegten, zur Längsschnittebene (14) parallelen Geraden ausgerichtet sind.

3. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der eine Punkt, an dem die Stranggießkokille an den Federn befestigt ist, in Richtung auf den Krümmungsmittelpunkt (15) der gekrümmten Längsachse aus der Mitte zwischen den rahmenseitigen Anlenkpunkten der Federn (8) verschoben ist und die Kolbenstangen (4) der Servo-Hydraulikzylinder (3) an der Unterkante der Kokille in deren Hubrichtung befestigt sind.

4. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß ein oberer, an den Federn (8) befestigter Teil der Kolbenstange (4) als Federelement (5) ausgebildet ist.

5. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß bei einer aus Breitseitenplatten (10) und Schmalseitenplatten (11) gebildeten Stranggießkokille, bei der die Schmalseitenplatten (11) zwischen den Breitseitenplatten (10) über auf die Breitseitenplatten (10) wirkenden Spanneinrichtungen (13) geklemmt und an Befestigungsblöcken (12) befestigt sind, die Hydraulikzylinder (3) an Konsolen (2) des Tragrahmens (1) und die Federelemente (5) der Kolbenstange (4) auf der Unterseite der Befestigungsblöcke (12) befestigt sind.

6. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Federn (8) über Klemmittel (9) an der Ober- und Unterseite der Befestigungsblöcke (12) befestigt sind und die Federn (8) beidendig in Spannblöcken (7) und die Spannblöcke (7) von am Tragrahmen (1) angeordneten Befestigungsböcken (6) gehalten sind.