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TECHNISCHES
SACHGEBIET
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Diese
Erfindung bezieht sich auf das Gießen eines Metallbands. Sie
besitzt insbesondere, allerdings nicht ausschließlich, eine Anwendung für das Gießen eines
Eisenmetallbands.
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Es
ist bekannt, ein Metallband durch Strangguss in einer Doppelwalzengießeinrichtung
zu gießen.
Geschmolzenes Metall wird zwischen einem Paar von entgegengesetzt
gedrehten, horizontalen Gießwalzen
eingeführt,
die gekühlt
sind, so dass sich Metallhüllen
auf den sich bewegenden Walzenoberflächen verfestigen und zusammen
an dem Spalt dazwischen gebracht werden, um ein Produkt eines verfestigten
Bands zu erzeugen, das auslaufseitig von dem Spalt zwischen den
Walzen geführt
wird. Der Ausdruck „Spalt", wie er hier verwendet
wird, bezieht sich auf den allgemeinen Bereich, an dem sich die
Walzen am nächsten
zueinander befinden. Das geschmolzene Metall kann von einer Gießpfanne
in ein kleineres Gefäß oder in
eine Reihe von kleineren Gefäßen eingegossen
werden, von wo aus es durch eine Metallzuführungsdüse, angeordnet oberhalb des
Spalts, fließt,
um es so in den Spalt zwischen den Walzen zu richten, um einen Gießsumpf aus
geschmolzenem Metall, getragen auf den Gießoberflächen der Walzen unmittelbar
oberhalb des Spalts, zu bilden. Dieser Gießsumpf kann zwischen Seitenplatten
oder Dämmen,
gehalten in einem gleitenden Eingriff mit den Enden der Walzen,
eingegrenzt sein.
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Obwohl
ein Doppelwalzengießen
mit einem gewissen Erfolg bei Nichteisenmetallen angewandt worden
ist, die sich schnell beim Kühlen
verfestigen, sind dabei Probleme beim Anwenden der Technik auf das
Gießen
von Eisenmetallen vorhanden gewesen, die hohe Verfestigungstemperaturen
haben und dazu tendieren, Defekte, verursacht durch eine ungleichmäßige Verfestigung
an den abgekühlten
Gießoberflächen der
Walzen, zu erzeugen. Ein besonderes Problem entsteht aufgrund der
Bildung von Teilen aus festem Metall, bekannt als „Schlackenschale" („skulls"), in der Nähe des Sumpfes
bzw. Reservoirs, die Seitenplatten eingrenzend. Diese Probleme werden
dann verstärkt,
wenn Bemü hungen
unternommen werden, die Überhitzung
des ankommenden, geschmolzenen Metalls zu verringern. Die Rate eines
Wärmeverlusts
von dem Schmelzenreservoir ist am größten nahe der Seitenplatten
aufgrund primär einer
zusätzlichen
Leitungswärmeübertragung über die
Seitenplatten auf die Walzenenden. Diese hohe Rate eines lokalen
Wärmeverlustes
wird in der Tendenz reflektiert, „Schlackenschalen" aus festem Metall
in diesen Bereich zu bilden, die auf eine beträchtliche Größe anwachsen können und
zwischen die Walzen fallen können,
was Defekte in dem Band, allgemein bekannt als „Schlangeneier" („snake
eggs"), verursachen
kann. Es ist deshalb wichtig, konstante Bedingungen des Sumpfs bzw.
Reservoirs in dem Bereich der Seitenplatten beizubehalten. Insbesondere
ist das Einstellen der Zwischenräume
zwischen den Düsenenden
und den inneren Flächen
der Seitenplatten von kritischer Wichtigkeit.
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Man
hat bestimmt, dass wesentliche Fließänderungen durch Variation der
Position in den Enden der Zuführungsdüse relativ
zu den Seitenplatten hervorgerufen wird, was durch eine nicht genaue Anordnung
der Zuführungsdüse während eines
Einstellens und durch darauffolgende Bewegung der Düsenenden
aufgrund einer thermischen Expansion während eines Gießens hervorgerufen
wird. Dieses Problem verbleibt sogar dann, wenn die Düse spezifisch
ausgelegt ist, um einen erhöhten
Fluss von Metall zu den „Triple
Punkt" Bereichen
zu schaffen (d.h. wo sich die Seitendämme und die Gießwalzen
in den Meniskusbereichen des Gießsumpfs treffen), um den Wärmeeintrag
zu diesen Bereichen des Sumpfs zu erhöhen. Beispiele solcher Düsen können in
den United States Patenten 4,694,887; 5,221,511 und unserer früheren, australischen
Patentanmeldung 35218/97 und AU 25219/97, basierend auf der Provisional
Application PO2367, gesehen werden.
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Obwohl
ein Triple-Punkt-Gießen
effektiv gewesen ist, um die Bildung von Schlackenschalen in den
Triple-Punkt-Bereichen des Sumpfs zu verringern, ist es nicht möglich gewesen,
vollständig
das Problem zu beseitigen, da das Hervorrufen von Defekten sehr
empfindlich gerade bei kleinen Variationen in dem Fließen des
Metalls in die Triple-Punkt-Bereichen
des Sumpfs ist und Bewegungen der Düsenenden aufgrund einer thermischen
Expansion während
eines Gießens
ausreichend sein können,
um die Defekte zu verursachen. Da der Zwischenraum zwischen dem
Düsenende
und der Seitenplatte verringert wird, trifft der nach unten geneigte Fluss
des Metalls von den Triple-Punkt-Gießkanälen in den Enden der Düse höher auf
die Seitenplatten auf. Dies kann zu der Bildung von Schlackenschale mit
darauf folgenden Snake-Egg-Defekten führen oder kann in extremen Fällen bewirken,
dass das gegossene Metall nach oben in den verringerten Spalt zwischen
den Düsenenden
und den Seitenplatten aufwallt, um über die oberen Kanten der Seitenplatten überzulaufen.
Diesem Problem wird sich durch die Erfindung, die in der australischen
Patentanmeldung 63175/99 des Anmelders offenbart ist, zugewandt,
die eine Verbesserung liefert, mit der es möglich ist, eine im Wesentlichen
konstante Beabstandung zwischen den Düsenenden und den Seitenplatten
während
des Gießens
beizubehalten.
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Gemäß der Erfindung,
offenbart in der Anmeldung 63175/99, wird eine Vorrichtung zum Gießen eines
Metallbands geschaffen, die umfasst:
ein Paar von parallelen
Gießwalzen,
die einen Spalt dazwischen bilden,
eine langgestreckte Metallzuführungsdüse, gebildet in
einer Mehrzahl von diskreten, langgestreckten Teilen, angeordnet
Ende an Ende,
eine Düsenträgereinrichtung,
die die Düsenteile
so trägt,
dass sich die Düsen
oberhalb und unterhalb des Spalts zwischen den Gießwalzen
zum Zuführen von
geschmolzenem Metall in den Spalt erstrecken, um dadurch einen Gießsumpf aus
geschmolzenem Metall, getragen oberhalb des Spalts, zu bilden,
ein
Paar von einen Sumpf eingrenzenden Platten an den Enden des Spalts,
eine
Plattenvorspanneinrichtung, um die Sumpfeingrenzungsplatten gegen
die Endflächen
der Walzen so vorzuspannen, dass sich die Platten nach innen von
den Walzen bewegen, um eine Abnutzung der Platten anzupassen, und
eine
Düsenende-Verschiebungseinrichtung,
um die Düsenteile,
die die äußeren Düsenenden
definieren, an der Trageeinrichtung mit nach innen gerichteten Bewegungen
zu verschieben, die die nach innen gerichteten Bewegungen der Seitenplatten
anpassen, um die Abnutzung der Seitenplatten aufzunehmen, um dadurch
im Wesentlichen konstante Beabstandungen zwischen den Seitenplatten
und den Düsenenden
beizubehalten.
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OFFENBARUNG DER ERFINDUNG
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In
der spezifischen Vorrichtung, die in der Anmeldung PP8024 offenbart
ist, ist die Düsenende-Verschiebungseinrichtung
aus Abstandsteilen, angeordnet zwischen den Düsenenden und den Seitenplatten,
aufgebaut, um die Beabstandung zwischen den Düsenenden und den Seitenplatten
einzustellen, und über
die die Seitenplatten die Düsenenden
nach innen drücken,
wenn sie sich nach innen unter dem Einfluss der Vorspanneinrichtung
bewegen, um eine Abnutzung der Seitenplatten aufzunehmen. Man hat
eine al ternative Einrichtung zum Verschieben der Düsenenden
entwickelt, um eine zuverlässigere
Kontrolle der Beabstandung zwischen den Düsenenden und den Seitenplatten
während
des Gießens
zu erreichen. Gemäß dieser
Entwicklung umfasst die Erfindung eine Vorrichtung zum Gießen eines
Metallbands, die umfasst:
ein Paar von parallelen Gießwalzen,
die einen Spalt dazwischen bilden,
eine langgestreckte Metallzuführungsdüse, gebildet in
einer Mehrzahl von diskreten, langgestreckten Teilen, angeordnet
Ende an Ende,
eine Düsenträgereinrichtung,
die die Düsenteile
so trägt,
dass sich die Düsen
oberhalb und unterhalb des Spalts zwischen den Gießwalzen
zum Zuführen von
geschmolzenem Metall in den Spalt erstrecken, um dadurch einen Gießsumpf aus
geschmolzenem Metall, getragen oberhalb des Spalts, zu bilden,
ein
Paar von einen Sumpf eingrenzenden Platten an den Enden des Spalts,
eine
Plattenvorspanneinrichtung, um die Sumpfeingrenzungsplatten gegen
die Endflächen
der Walzen so vorzuspannen, dass sich die Platten nach innen von
den Walzen bewegen, um eine Abnutzung der Platten anzupassen, und
eine
Düsenende-Verschiebungseinrichtung,
um die Düsenteile,
die die äußeren Düsenenden
definieren, an der Trageeinrichtung mit nach innen gerichteten Bewegungen
zu verschieben, die die nach innen gerichteten Bewegungen der Seitenplatten
anpassen, um die Abnutzung der Seitenplatten aufzunehmen, um dadurch
im Wesentlichen konstante Beabstandungen zwischen den Seitenplatten
und den Düsenenden
beizubehalten, wobei die Düsenende-Verschiebungseinrichtung
ein Paar von bewegbaren Strukturen, angeordnet an dem Ende der Gießwalzenanordnung,
eine Bewegungseinrichtung, um diese Strukturen längs der Walzen zu bewegen,
eine Düsenbefestigungseinrichtung,
die die bewegbaren Strukturen mit den zwei Düsenendteilen, die äußeren Düsenenden
definierend, befestigt, so dass diese zwei Düsenteile mit den bewegbaren
Strukturen bewegt werden, und eine Steuereinrichtung, die auf ein sich
nach innen gerichtetes Vorschieben der Seitenplatten relativ zu
den äußeren Enden
der Walzen anspricht, um zu bewirken, dass die Bewegungseinrichtung
die bewegbaren Strukturen nach innen bewegt und die zwei Düsenteile
mit dazu passenden, nach innen gerichteten Bewegungen verschiebt,
aufweist.
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Die
Plattenvorspanneinrichtung kann ein Paar von im Wesentlichen horizontal
wir kenden Schubeinrichtungen, bewegbar so, um entgegengesetzte,
nach innen gerichtete Schließkräfte auf
die Sumpfeingrenzungsplatten aufzubringen, aufweisen, und die bewegbaren
Strukturen können
Anschläge vorsehen,
gegen die die Schubeinrichtungen wirken, um die nach innen gerichteten
Schließkräfte auf
die Platten aufzubringen.
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Die
bewegbaren Strukturen können
ein Paar von Schlitten aufweisen, die die Schubeinrichtungen tragen
und die zueinander hin und voneinander weg bewegbar sind, um zu
ermöglichen,
dass die Beabstandung dazwischen so eingestellt werden kann, dass
die Schlitten vor einem Gießvorgang
so vorab eingestellt werden können,
um die Breite der Gießwalzen
anzupassen.
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Die
bewegbaren Strukturen können
eine Schlittenantriebseinrichtung umfassen, die zwischen äußeren Endteilen
der bewegbaren Strukturen und den Schlitten wirken, um die Schlitten
zueinander hin und voneinander weg zu bewegen.
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Die
Schlittenantriebseinrichtung kann ein Paar von mittels Fluid betätigbarer
Zylindereinheiten, verbunden jeweils einer mit den Schlitten und
mit den äußeren Endteilen
der bewegbaren Strukturen, aufweisen.
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Die
Bewegungseinrichtung kann auf die äußeren Endteile der bewegbaren
Strukturen einwirken.
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Die
Bewegungseinrichtung kann ein Paar von Hülsen, verbunden mit den äußeren Endteilen der
bewegbaren Strukturen, umfassen. Diese Hülsen können elektrisch mit einer Spindel
betriebene Hülsen
sein.
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Die
Steuereinrichtung kann auf eine Bewegung der Plattenvorspanneinrichtung
ansprechen, was nach innen gerichtete Bewegungen der Sumpfeingrenzungsplatten
hervor ruft. Die Steuereinrichtung kann, zum Beispiel, Wandler in
den Plattenschubeinrichtungen umfassen, um Steuersignale zu erzeugen,
die für
eine Bewegung der Schubeinrichtungen und der Platten indikativ sind
und die in einer Steuerschaltung mit der Bewegungseinrichtung so
verbunden sind, dass die Bewegungseinrichtung entsprechende Bewegungen
der bewegbaren Strukturen und deshalb der zwei Düsenteile bewirkt.
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Alternativ
kann die Steuereinrichtung eine Beobachtungseinrichtung umfassen,
um die Position der Sumpfeingrenzungsplatten zu beobachten und um
Steuersignale, abhängig
von den beobachteten Änderungen
in der Position dieser Platten, bereitzustellen.
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Die
Bewegungseinrichtung kann unabhängig betrieben
werden, um die Anfangseinstellung der zwei Düsenteile relativ zu den Platten
einzustellen.
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KURZE BESCHREIBUNG DER
ZEICHNUNGEN
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Damit
die Erfindung vollständiger
erläutert wird,
wird eine besondere Ausführungsform
in einigen Details unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen
beschrieben, in denen:
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1 zeigt
eine vertikale Querschnittsansicht durch eine Bandgießeinrichtung,
aufgebaut gemäß der vorliegenden
Erfindung;
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2A und 2B verbinden
sich auf der Linie A-A, um einen Längsquerschnitt durch wichtige Teile
der Gießeinrichtung
zu bilden;
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3 zeigt
einen Seitenaufriss von Teilen der Gießeinrichtung, die einen Träger für eine Metallzuführungsdüse bilden;
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4 zeigt
eine Draufsicht der Bauteile, dargestellt in 3;
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5 zeigt
einen Seitenaufriss eines halben Segments der Metallzuführungsdüse;
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6 zeigt
eine Draufsicht des Düsensegments,
dargestellt in 5;
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7 zeigt
einen Längsquerschnitt
durch das Zuführungsdüsensegment;
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8 zeigt
einen vergrößerten,
vertikalen Querschnitt durch Komponenten an einem Ende der Gießeinrichtung;
und
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9 zeigt
einen Querschnitt durch die Komponenten, dargestellt in 8.
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DETAILLIERTE BESCHREIBUNG
DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSFORM
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Die
dargestellte Gießeinrichtung
weist ein Hauptmaschinengestell 11 auf, das ein Gießwalzenmodul
in der Form eines Schlittens 13 trägt, die in eine operative Position
in der Gießeinrichtung
als eine Einheit bewegt werden kann, allerdings einfach entfernt
werden kann, wenn die Walzen ersetzt werden sollen. Der Schlitten 13 trägt ein Paar
paralleler Gießwalzen 16,
zu denen geschmolzenes Metall während
eines Gießvorgangs
von einer Gießpfanne (nicht
dargestellt) über
ein Zwischengießgefäß 17,
einen Verteiler 18 und eine Zuführdüse 19 zugeführt wird,
um einen Gießpool 68 zu
erzeugen. Die Gießwalzen 16 sind
wassergekühlt,
so dass sich Hüllen auf
den sich bewegenden Oberflächen
verfestigen und an dem Spalt dazwischen zusammengebracht werden,
um ein Produkt 20 in Form eines verfestigten Bands an dem
Walzenauslass zu erzeugen. Dieses Produkt kann zu einer Standardwickeleinrichtung
zugeführt
werden.
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Die
Gießwalzen 16 werden über Antriebswellen
von einem elektrischen Motor (nicht dargestellt), verbunden mit
einem Getriebe, befestigt an dem Hauptmaschinengestell, entgegengesetzt
gedreht. Die Antriebswellen können
von dem Getriebe getrennt werden, wenn der Schlitten entfernt werden soll.
Die Walzen 16 besitzen Umfangswände aus Kupfer, ausgebildet
mit einer Reihe von sich längs
erstreckenden und umfangsmäßig beabstandeten Wasserkühlkanälen, versorgt
mit Kühlwasser über die
Walzenenden von Wasserzuführungskanälen in den
Walzenantriebswellen, die mit Wasserzuführschläuchen über Drehstopfbuchsen verbunden
sind. Die Walze kann typischerweise einen Durchmesser von ungefähr 500 mm
haben und bis zu 2000 mm lang sein, um ein Bandprodukt ungefähr mit der
Breite der Walzen herzustellen.
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Die
Gießpfanne
ist vollständig
von einem herkömmlichen
Aufbau und wird an einem Drehkreuz getragen, wenn sie in Position über das
Zwischengießgefäß 17 gebracht
wird, um das Gefäß zu füllen. Das
Zwischengießgefäß kann mit
einem Gleitschieberventil 27 ausgestattet sein, das durch
einen Servozylinder betätigbar
ist, um zu ermöglichen,
dass geschmolzenes Metall von dem Zwischengießgefäß 17 über das
Ventil 47 und die Feuerfest-Abdeckung 48 in den
Verteiler 18 hinein fließt.
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Der
Verteiler 18 ist aus einer breiten Schüssel, hergestellt aus feuerfestem
Material, wie beispielsweise Magnesiumoxid (MgO), hergestellt. Eine Seite
des Verteilers 18 nimmt geschmolzenes Metall von dem Zwischengießgefäß 17 auf
und die andere Seite des Verteilers 18 ist mit einer Reihe
von in Längsrichtung
beabstandeten Metallauslassöffnungen
versehen. Der untere Teil des Verteilers 18 trägt Befestigungsträger 53 zum
Befestigen des Verteilers auf dem Zwischengießgestell 11, wenn
es in seiner Betriebsposition installiert ist.
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Die
Zuführdüse 19 ist
aus zwei diskreten, langgestreckten Teilen 19a, ausgebildet
als identische Düsenhälftensegmente
aus Feuerfestmaterial, wie beispielsweise Aluminiumoxid-Grafit,
hergestellt. Die Teile sind so gehalten, um in einer Beziehung Ende
an Ende zu einem Spalt 50 dazwischen angeordnet zu sein.
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Der
Aufbau der Düsenteile 19a ist
in den 4 bis 6 dargestellt. Jedes Düsenteil
ist von einem im Wesentlichen trogförmigen Aufbau, so dass die
Düse 19 einen
sich nach oben öffnenden
Einlasstrog 61 definiert, um geschmolzenes Metall aufzunehmen,
das nach unten aus den Öffnungen 52 des Verteilers
fließt.
Der Trog 61 ist zwischen Düsenseitenwänden 62 und Endwänden 70 gebildet
und kann dahingehend angesehen werden, dass er quer zwischen seinen
Enden durch zwei flache Endwände 80 der
Düsenteile 19a unterteilt
ist, die so voneinander beabstandet sind, um den Zwischenraum 50 zu
bilden. Der Boden des Trogs ist durch einen horizontalen, unteren
Boden 63 geschlossen, der die Trogseitenwände 62 an
gefasten Bodenecken 81 trifft. Die Düse ist an diesen Bo denecken
mit einer Reihe von Seitenöffnungen
in der Form von in Längsrichtung beabstandeten,
langgestreckten Schlitzen 64 versehen, die unter einer
regelmäßigen Längsbeabstandung
entlang der Düse
angeordnet sind. Die Schlitze 64 sind so positioniert,
um einen Ausgang des geschmolzenen Metalls von dem Trog unter dem
Niveau des Trogbodens 63 zu schaffen. Der Trogboden ist
angrenzend an die Schlitze mit Vertiefungen 83 versehen,
die sich schrägt
nach außen
und nach unten von der Mitte des Bodens zu den Schlitzen hin erstrecken,
und die Schlitze führen
als Verlängerungen der
Vertiefungen 83 zu Schlitzauslässen 64, angeordnet
in den gefasten Bodenecken 81 der Düse unterhalb des Niveaus der
unteren Bodenfläche 85,
fort.
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Die äußeren Enden
der Düsensegmente sind
mit Triple-Punkt-Gießendausbildungen,
bezeichnet allgemein mit 87, die sich nach außen über die
Düsenendwand 70 hinaus
erstrecken, versehen. Jede Endformation 87 definiert ein
oben angeordnetes Reservoir 88 mit kleiner Öffnung,
um geschmolzenes Metall von dem Verteiler aufzunehmen, wobei dieses
Reservoir von dem Haupttrog der Düse durch die Endwand 70 getrennt
ist. Das obere Ende 89 der Endwand 70 ist niedriger
als die oberen Kanten des Trogs und die äußeren Teile des Reservoirs 88 und können als
ein Wehr dienen, um einen Rückfluss
von geschmolzenem Metall in den Hauptdüsentrog von dem Reservoir 88 zu
ermöglichen,
falls das Reservoir überfüllt ist,
wie detaillierter nachfolgend erläutert werden wird.
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Das
Reservoir 88 ist als flache Schale gebildet, die einen
flachen Boden 91, innere und Seitenflächen 92, 93 und
eine gekrümmte,
aufrecht stehende, äußere Fläche 94 besitzt.
Obwohl die Seitenflächen 92, 93 zu
der Vertikalen geneigt dargestellt sind, können sie so gebildet werden,
um aufrecht von dem Boden 91 zu stehen, um so im Wesentlichen
vertikal zu verlaufen. Ein Paar von Triple-Punkt-Gießdurchgängen 95 erstreckt
sich seitlich nach außen
von dem Reservoir 88 unmittelbar oberhalb des Niveaus des
Bodens 91, um sich mit Triple-Punkt-Gießauslässen 96 in den Unterseiten
der Düsenendformationen 87 zu
verbinden, wobei die Auslässe 96 nach
unten und nach innen angewinkelt sind, um geschmolzenes Metall in
die Triple-Punkt-Bereiche des Gießsumpfs zuzuführen.
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Geschmolzenes
Metall fällt
von den Auslassöffnungen 52 des
Verteilers in einer Reihe von frei fallenden, vertikalen Strömen 65 in
den Bodenteil des Düsentrogs 61 hinein.
Geschmolzenes Metall fließt von
diesem Reservoir durch die Seitenöffnungen 64 heraus, um
einen Gießsumpf 68,
getragen oberhalb des Spalts 69 zwischen den Gießwalzen 16,
zu bilden.
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Der
Sumpf ist an den Enden der Walzen durch ein Paar von Seitenverschlussplatten 56 eingegrenzt,
die gegen abgestufte Enden der Walzen gehalten sind, wenn sich die
Walzenkassette in ihrer Betriebsposition befindet. Die Seitenverschlussplatten 96 sind
aus einem starken Feuerfestmaterial hergestellt, zum Beispiel aus
Bornitrid, und besitzen ausgebogene Seitenkanten, um die Krümmung der
abgestuften Enden der Walzen anzupassen. Die Seitenplatten sind
in Plattenhaltern 82 befestigt, die durch Betätigung eines
Paars von Schubeinrichtungen 83 bewegbar sind, um die Seitenplatten
in einen Eingriff mit den abgestuften Enden der Gießwalzen zu
bringen, um Endverschlüsse
für den
geschmolzenen Sumpf aus Metall, gebildet auf den Gießwalzen, während eines
Gießvorgangs,
zu bilden.
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Die
entnehmbare Walzenkassette 13 kann in der Art und Weise
aufgebaut sein, die in der eigenen australischen Patentanmeldung
84244/98 beschrieben ist, so dass die Gießwalzen 16 eingesetzt
werden können
und der Spalt dazwischen eingestellt werden kann, bevor der Schlitten
in einer Position in der Gießeinrichtung
installiert wird. Details des Aufbaus der Kassette, die vollständiger in
der Patentanmeldung 84244/98 beschrieben sind, bilden keinen Teil
der vorliegenden Erfindung und müssen
nicht weiter in diesem Zusammenhang beschrieben werden.
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Die
den Sumpf begrenzenden Seitenplatten 56 und die Schubeinrichtungen 83 sind
auf einem Paar von Schlitten, bezeichnet allgemein mit 101,
angeordnet an jedem Ende der Walzenanordnung, befestigt und sind
zueinander hin und voneinander weg bewegbar, um zu ermöglichen,
dass die Beabstandung dazwischen eingestellt werden kann. Die Schlitten
können
so vor einem Gießvorgang
vorab eingestellt werden, um die Breite der Gießwalzen anzupassen und so schnelle
Walzenänderungen
für unterschiedliche
Bandbreiten zu möglichen.
Die Schlitten 101 sind von geraden Spuren 102 an
der Unterseite eines befestigten, rechtwinkligen Plattenrahmens 103 aufgehängt, der
an dem Hauptmaschinengestell durch Klemmen 104 befestigt
ist, um sich so horizontal oberhalb der Gießwalzen zu erstrecken und sich darüber hinaus
an den zwei Enden der Gießeinrichtung
zu erstrecken. Das rechtwinklige Plattengestell 103 ist
unterhalb des Metallverteilergefäßes 18 angeordnet
und besitzt eine zentrale, rechtwinklige Öffnung 105, um die
Metallverteilerdüsen 19 aufzunehmen.
Der mittlere Teil des Gestells 103 ist mit nach innen vorsprin genden
Zuführdüsenträgern 106 versehen,
um in obere Flansche an den inneren Enden der zwei Zuführdüsen-Halbteile 19a und 19b einzugreifen,
wogegen die äußeren Enden
der Zuführdüsenteile
an Düsentragestiften 107,
befestigt an den inneren Enden der zwei Schlitten 101,
gehalten sind, um so nach innen von der rechtwinkligen, festgelegten Rahmenöffnung 105 vorzustehen,
allerdings auch mit den Schlitten 101 hinein und heraus
bewegbar zu sein.
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Seitenplatten
in Haltern 82 sind schwenkbar an den Schubeinrichtungen 83 verbunden,
so dass die Seitenplatten um die Schwenkverbindungen gekippt werden
können
und die Schubeinrichtungen entgegengesetzte Kräfte über die Gelenke aufbringen.
Die Gelenkverbindungen sind in einer solchen Art und Weise vorgesehen,
dass sich jede Seitenplatte in Längsrichtung
der Walzen durch eine Schwenkbewegung um eine horizontale Schwenkachse
quer zu den Walzen kippen kann und seitlich zu den Walzen durch
eine Schwenkbewegung um eine vertikale Schwenkachse senkrecht zu
der horizontalen Schwenkachse kippen kann, wobei die Schwenkbewegung
der Platten auf Bewegungen um diese zwei spezifischen Achsen begrenzt
ist, so dass eine planare Drehung der Platten verhindert wird.
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Die
Seitenplattenhalter 82 sind schwenkbar durch horizontale
Schwenkstifte 126 und ein Paar vertikaler Schwenkstifte 128 mit
einem Schubeinrichtungskörper 129 an
dem Ende eines Schubeinrichtungsstabs 130 der jeweiligen
Schubeinrichtung 83 verbunden. Der Schubeinrichtungsstab 130 ist
durch ein Paar linearer Lager 120 an einer Bahn 140 an dem
Schlitten befestigt. Die vertikalen Schwenkstifte 128 sind
an dem Schubeinrichtungskörper 129 befestigt
und passen in Langschlitze in dem Plattenhalter hinein. Die Schlitze
sind in der Richtung längs
zu der Schubeinrichtung 83 langgestreckt, um kleine Freiraum-Zwischenräume um die
Schwenkstifte 128 herum zu belassen, die zu einer begrenzten
Kippbewegung des Plattenhalters um einen horizontalen Stift 121 längs der
Walzen herum führen.
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Der
horizontale Schwenkstift 126 ist auch an dem Schubeinrichtungskörper 129 befestigt
und greift in ein inneres, konvexes Lager in dem Plattenhalter ein,
so dass der Plattenhalter 125 seitlich der Gießwalzen
um die vertikale Achse, definiert durch die Schwenkstifte 128,
kippen kann. Der Grad, mit dem der Plattenhalter frei in dieser
Art und Weise kippen kann, kann durch einen Eingriff mit Anschlägen auf
dem Schubeinrichtungskörper 129 begrenzt
werden.
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Die
horizontalen Schwenkstifte 126 sind unter einer solchen
Höhe oberhalb
des Niveaus des Spalts zwischen den Gießwalzen angeordnet, dass der
Effekt des nach außen
gerichteten Drucks auf die Seitenplatten aufgrund des geschmolzenen
Metalls in dem Gießsumpf
so ist, um rotationsmäßig die
Seitenplatten um die Schwenklager in solchen Richtungen vorzuspannen,
dass deren Bodenenden nach innen vorgespannt sind, um so einen erhöhten Dichtdruck
an dem Boden des Gießsumpfes
hervorzurufen. Die Anordnung ermöglicht
ein Kippen der Seitenplatten so, um eine Deformation der Gießwalzenendflächen aufgrund
einer thermischen Expansion während
eines Gießens
aufzunehmen, und behält
gleichzeitig eine Vorspannwirkung bei, die die Dichtkräfte an dem
Boden des Sumpfs erhöht,
um so dem erhöhten,
ferrostatischen Druck an dem Boden des Sumpfs entgegenzuwirken,
wo entsprechend die größte Tendenz
einer Leckage vorhanden ist.
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Ein
geeignetes Positionieren der Schwenklager wird von dem Durchmesser
der Gießwalzen,
der Höhe
des Gießsumpfs
und der Dicke des Bands, das gegossen werden soll, abhängen. Die
Art und Weise, in der eine korrekte Positionierung der Schwenkteile bestimmt
werden kann, ist vollständig
in dem eigenen, australischen Patent 693256 und dem United States
Patent 5,588,479 beschrieben.
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Der
Schlitten 101 kann entlang linearer Bahnen 102 auf
dem Gestell 103 durch Betätigen eines Paars von mittels
Fluid betriebenen Schlittenpositionierungs-Zylindereinheiten 141 bewegt
werden, die pneumatisch oder hydraulisch betätigt sein können, befestigt an den äußeren Enden
der Schlitten 101 und mit einem Paar von elektrisch betriebenen
Gewindehülsen 152,
die an dem Maschinengestell befestigt sind. Die Zylindereinheiten 141 besitzen
zwei festgelegte Positionen, so dass sie die Schlitten in zwei alternativen
Positionen für
zwei unterschiedliche Gießbreiten
des Bands einstellen können.
Die Einstellung der Schlitten auf diese Art und Weise stellt dann
automatisch die Plattenhalter in geeigneten Positionen so ein, um
in Eingriff mit den Enden der Gießwalzen durch Betätigung der
Schubeinrichtung 83 gebracht und fest dagegen gedrückt zu werden.
Gleichzeitig bewegt eine Einstellung der Schlitten die äußeren Zuführungsdüsen-Tragestifte 107 in Positionen
so, um die äußeren Enden
der Kerndüse 19 geeignet
zu der Breite des Bands, das gegossen werden soll, zu tragen, da
die relative Positionierung der Kerndüsenträger und der Plattenhalter beibehalten
wird.
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Die
Schlitten 101 tragen auch innere Brücken 143, die gegen
die äußeren Enden
des Verteilungsgefäßes 18 über Dichtungen 144 abdichten.
Die Brücken 143 sind
direkt oberhalb der Seitenplattenhalter 82 angeordnet und
werden demzufolge gegen die äußeren Enden
des Verteilungsgefäßes mit
einer geeigneten Breite, ausgewählt
für die
Größe des Bands,
das gegossen werden soll, angepasst befestigt werden, um dadurch
einen abgedichteten Verschluss oberhalb des Gießsumpfes zu erreichen, um ein
Gießen
in einer inerten Atmosphäre
zu ermöglichen.
Eine oder beide Brücke(n) 143 kann
(können) auch
als Kameraträger
dienen, um Beobachtungskameras für
den Gießsumpf
zu tragen, um den Zustand des Gießsumpfes während eines Gießens zu überwachen.
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Mit
dem vorstehenden Aufbau ist eine Bewegung der Schlitten effektiv,
um nicht nur die Position der Seitendämme geeignet auf die Breite
des Bands, das gegossen werden soll, einzustellen, sondern auch
um automatisch die Brücken 143 mit
den Gießsumpfdichtungen 144 und
den Beobachtungskameras für
den Gießsumpf
ohne das Erfordernis einer individuellen Einstellung oder Justierung
irgendwelcher dieser Komponenten zu positionieren.
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Während eines
Gießens
unterliegen die Kerndüsenteile 19A einer
sehr starken, thermischen Expansion über einen Kontakt mit dem geschmolzenen
Stahl bei Temperaturen in der Größenordnung von
1570°C oder
mehr. In einer typischen Installation kann jedes Düsenteil 19A zum
Beispiel ungefähr
650 cm lang sein und die thermische Expansion kann eine Längenänderung
bis zu 12 mm hervorrufen. Der Zwischenraum zwischen den Kerndüsenenden
und den Seitendämmen
wird gewöhnlich
in der Größenordnung
von 15 mm liegen, um ein effektives Triple-Punkt-Gießen von
geschmolzenem Metall über
die Seitendämme
zu erzielen. Dementsprechend ist die thermische Expansion der Düse sehr
wesentlich und kann zu einer ernsthaften Verringerung in dem Zwischenraum
zwischen den Düsenenden
und den Seitendämmen
führen,
was bewirkt, dass geschmolzenes Metall, das die Triple-Punkt-Gießkanäle 95 verlässt, auf
die oberen Teile der Seitendämme
oberhalb des Gießsumpfs
auftrifft, was zu der Bildung von Schlackenschalen und in extremen
Fällen
zu einem Verspritzen von Metall über
die oberen Kanten der Seitendämme
führt.
Weiterhin nutzen sich die Seitenplatten nur an deren Rändern, die
in die Endflächen der
Walzen eingreifen, ab. Die inneren Teile der Seitenplatten zwischen
diesen Rändern
verbleiben nicht abgenutzt, und wenn eine Abnutzung der Platten
fortfährt,
stehen sie nach innen von den Enden der Walzen vor, um so den effektiven
Zwischenraum zwischen den Seitenplatten und den Düsenenden
zu verringern. Die vorliegende Erfindung ermöglicht, dass beide Probleme
beseitigt werden durch Einsetzen der Schubeinrichtungs-Schlitten 101 und
durch Schlitteneinstell-Zylindereinheiten 141 als Teile
von zwei bewegbaren Strukturen, bezeichnet allgemein mit 150,
die mit den äußeren Enden
der zwei Düsenteile 19A durch
Stifte 151 verbunden sind und die zusammen durch die Betätigung eines
Paars von Gewindehülsen 152 herein
und heraus bewegt werden können.
Mit dieser Anordnung sind die Schlitten 101 mit den Schlittenantriebszylindern 141 in
den bewegbaren Strukturen 150 eingeschlossen, die durch
Betätigung
der Hülsen 152 bewegt
werden können,
um die zwei Düsensegmente
zu bewegen. Die Stifte 151 sind an den äußeren Enden der Düsenteile 19A so angeordnet,
dass die Stellen der Düsenenden
genau durch die Positionen der bewegbaren Strukturen 150 bestimmt
sind. Dies ermöglicht,
dass die äußeren Enden
der Düsensegmente
akkurat in einer Position relativ zu den Seitenplatten vor einem
Gießvorgang eingestellt
werden können.
Weiterhin können,
während
eines Gießvorgangs,
die Gewindehülsen
so betätigt
werden, um die Düsensegmente
nach innen zu bewegen, um einen nach innen gerichteten Vorschub der
Seitenplatten anzupassen bzw. aufzunehmen, wenn sie sich abnutzen,
um so sehr genau den zu Anfang eingestellten Zwischenraum zwischen
den Düsenenden
und den Seitenplatten beizubehalten. Die Positionierung der Düsenenden
wird nicht wesentlich durch eine thermische Expansion der Düse beeinflusst,
da die Enden über
Stifte 51 angeordnet sind und die Düsenteile nach innen expandieren
werden.
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Die
Gewindehülsen 152 können durch
elektrische Motoren, verbunden mit einer Steuerschaltung, die Steuersignale
aufnimmt, bestimmt durch eine Messung der Variation des Zwischenraums, oder
durch eine bestimmte Einrichtung, die ein Vorschieben der Seitenplatten
misst, betätigt
werden. Zum Beispiel können
die Schubeinrichtungszylinder 83 linear Geschwindigkeits-Verschiebungswandler einsetzen,
um auf die Verlängerung
der Schubeinrichtungen anzusprechen, um Signale bereitzustellen,
die für
eine nach innen gerichtete Bewegung der Seitenplatten kennzeichnend
sind und die in der Steuerschaltung mit Positionscodierern (drehend)
an den Gewindehülsen
verbunden sind, um die Positionen der Düsenenden zu bestimmen. Alternativ
können
kleine, wassergekühlte
Videokameras auf den Brücken 143 installiert
sein, um direkt die Zwischenräume
zwischen den Seitenplatten und den Düsenenden zu beobachten, und
um Steuersignale zu erzeugen, die zu den Positionscodierern, an
den Gewindehülsen,
zugeführt
werden. Mit jeder Anord nung ist es möglich, eine sehr genaue Steuerung
des Zwischenraums zwischen den inneren Flächen der Seitenplatten und
den äußeren Enden
der Düse
zu erreichen. Weiterhin können
die Zwischenräume
genau durch eine unabhängige
Betätigung
der Gewindehülsen
vor einem Gießen
eingestellt werden.