DE69002129T2

DE69002129T2 - Vorrichtung zum Stranggiessen von flüssigem Metall zwischen zwei Zylindern.

Info

Publication number: DE69002129T2
Application number: DE90470030T
Authority: DE
Inventors: Jacques Barbe; Philippe Blin; Georges Weber
Original assignee: USINOR Sacilor SA
Current assignee: USINOR SA
Priority date: 1989-05-29
Filing date: 1990-05-21
Publication date: 1993-12-02
Anticipated expiration: 2010-05-22
Also published as: FR2647376A1; US5010948A; KR0181735B1; RU2013183C1; FR2647376B1; EP0401145B1; AU625185B2; AU5605190A; DE69002129D1; ZA904063B; KR900017689A; EP0401145A1; CA2017637A1; BR9002492A; JPH0313253A; DD294644A5; JP2992055B2; ATE91245T1

Description

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zum kontinuierlichen Gießen von flüssigem Metall, mit zwei waagrechten parallelen Rollen, die durch einen vorgegebenen Abstand voneinander getrennt sind und einen Raum zwischen sich begrenzen, der der Aufnahme von flüssigem Metall dient, das zu einem flachen Gegenstand unterhalb der Rollen gegossen wird sowie mit seitlichen Abdichtungen für die Enden des Raumes, die an den Stirnflächen der Rollen anliegen oder an einer Stirnfläche einer Rolle und an einem Teil der zylindrischen Oberfläche der anderen Rolle anliegen, sofern die beiden Rollen axial verschoben sind (JP-A-57 94 456).
Diese seitlichen Abdichtungen des Gießraums, auch kleine Flächen genannt, müssen während des Gießens von flüssigem Stahl ein Spiel in der Größenordnung von 0,1 Millimetern aufweisen, um Metallaustritte zu verhindern. Dieses Spiel verändert sich jedoch während des Gießvorgangs als Funktion der Ausdehnung der Rollen, die auch Walzen genannt werden und insbesondere derjenigen, ihre Ränder bildenden ringförmigen Kupfermäntel. Dies bedeutet, daß, wenn das Spiel im kalten Zustand zu groß ist, um die Ausdehnungseffekte während des Aufheizens zu kompensieren, das Risiko besteht, daß flüssiges Metall zwischen die seitlichen Abdichtungen und die Rollen eindringt. Umgekehrt bewirkt ein zu geringes Spiel im kalten Zustand einen schnellen Verschleiß der Abdichtungen sowie ein Reibmoment, das den Antrieb der Rollen derart beeinträchtigt, daß die Abdichtungen häufig ersetzt werden müssen.
Aufgabe der Erfindung ist es, eine Vorrichtung zu schaffen, bei der diese Nachteile vermieden sind.
Erfindungsgemäß weist die Gießvorrichtung Lageranordnungen auf, die zwischen den seitlichen Abdichtungen und den genannten Flächen der Rollen angeordnet sind, um das oben genannte vorab eingestellte Spiel während des Gießvorgangs konstant zu halten.
Gemäß einem Ausführungsbeispiel sind die Lageranordnungen in die seitlichen Abdichtungen eingesetzt und stützen sich beaufschlagt von elastischen Teilen auf den ihnen gegenüberliegenden Flächen der Rollen ab.
Die Lageranordnungen können Kugeln oder Rollwalzen sein, deren Achsen entlang der Radien der Rollen verlaufen und die derart bemessen sind, daß der Abstand zwischen den Flächen der seitlichen Abdichtungen und den ihnen gegenüberliegenden Oberflächen der Rollen gleich dem gewünschten Spiel ist.
Die Abdichtungen und ihre Kugeln oder Rollwalzen werden gegen die Oberflächen der Rollen durch Federn gedrückt, die sich auf Halterungen abstützen, mit denen jede Abdichtung versehen ist.
Diese Vorrichtung zur Einhaltung eines Spiels erfordert weder eine Überwachung noch eine Einstellung während des Gießvorgangs als Funktion der Veränderungen der Abmessungen der Rollen, infolge ihrer Ausdehnung, aufgrund der Tatsache, daß das Spiel durch die Stützfedern automatisch beibehalten wird.
Die Erfindung wird im folgenden im Zusammenhang mit zwei Ausführungsbeispielen beschrieben, die in der beigefügten Zeichnung dargestellt sind und die die Erfindung nicht einschränken; es zeigen:
Fig. 1 eine perspektivische vereinfachte Ansicht einer Vorrichtung zum kontinuierlichen Gießen von flüssigem Metall entsprechend der Erfindung;
Fig. 2 eine aufgeschnittene Draufsicht auf zwei Enden der Rollen der Vorrichtung nach Fig. 1 mit einer Abdichtung, in der erfindungsgemäße Lageranordnungen vorgesehen sind;
Fig. 3 eine senkrechte Seitenansicht der in Fig. 2 gezeigten Vorrichtung;
Fig. 4 eine vereinfachte Draufsicht auf ein zweites Ausführungsbeispiel einer Gießvorrichtung gemäß der Erfindung;
Fig. 5 eine senkrechte Seitenansicht gemäß dem Pfeil K von Fig. 4 und
Fig. 6 eine Draufsicht eines industriell einsetzbaren Ausführungsbeispiels der Gießvorrichtung nach den Fig. 4 und 5.
Die in Fig. 1 bis 3 dargestellte Vorrichtung dient zum kontinuierlichen Gießen von flüssigem Metall 1, z.B. von Stahl, zwischen zwei parallelen waagrechten Rollen 2a, 2b, welche durch einen vorgegebenen Abstand d voneinander getrennt sind, entsprechend der Dicke des erstarrten ebenen Gegenstandes 3, der unterhalb der Rollen 2 während des Gießvorgangs abgezogen wird. Diese Vorrichtung weist außerdem zwei seitliche Abdichtungen 4 auf für die Enden des Gießraums zwischen den Rollen 2.
Die Abdichtungen 4 sind mit einem vorgegebenen Spiel zu den Stirnflächen 5, 6 der Rollen angeordnet, welche bei diesem Ausführungsbeispiel nicht axial zueinander verschoben sind.
Die Vorrichtung weist eine Anordnung auf, um während des Gießvorgangs das Spiel e zwischen den Abdichtungen 4 und den Endflächen 5, 6 konstant zu halten, und zwar in Form von Lageranordnungen, welche in die Abdichtungen 4 eingesetzt sind. Beim dargestellten Ausführungsbeispiel bestehen diese Lageranordnungen aus mindestens zwei Rollwalzen 7 für jede Rolle 2a, 2b, welche teilweise in der Platte 4 angeordnet sind und sich um Achsen 8 drehen können, die entlang der Radien r der Rollen 2a, 2b ausgerichtet sind. Vorteilhafterweise sind die Rollwalzen 7 in der Nähe des Umfangs der Rollen 2a, 2b derart angeordnet, daß sie sich auf den ringförmigen Mänteln 11, 12, die beispielsweise aus Kupfer bestehen, abstützen. Mit diesen Mänteln sind die Rollen 2a, 2b versehen, wobei diese die Abschnitte mit der hauptsächlichen Ausdehnung darstellen.
Die Rollwalzen 7 sind derart bemessen und in den seitlichen Abdichtungen 4 angeordnet, daß sie den Rollen 2a, 2b zugewandt sind und aus der zugehörigen Fläche herausragen, so daß der Abstand e zwischen den Oberflächen der Abdichtungen 4 und den Stirnflächen 5, 6 der zugehörigen Rollen gleich dem gewünschten Spiel, beispielsweise 0,1 Millimeter für das Gießen von flüssigem Stahl ist.
Elastische Anordnungen mit Federn 10 stützen sich auf einer Halterung 20 ab und beaufschlagen die Abdichtungen 4 mit einer geeigneten Kraft, welche ausreicht, um ein Verschieben der Abdichtungen 4 unter dem Einfluß der vom flüssigen Metall im Gießraum ausgeübten Kraft zu verhindern. Diese Kräfte wirken in Richtung der Stirnflächen 5, 6 der Rollen, um so die Lageranordnungen 7 in Richtung der zugehörigen Fläche 5, 6 zu drücken.
Anstelle der Rollwalzen 7 können auch Kugeln vorgesehen sein, wobei auch jede Abdichtung 4 sowohl mit Kugeln versehen sein kann, die sich auf eine Rolle abstützen und mit Rollwalzen versehen sein kann, die sich auf der anderen Rolle abstützen.
Dies bedeutet, daß bei einer Veränderung der Dicke der Mäntel 11, 12 aufgrund der Ausdehnung während des Gießvorgangs mit dem flüssigen Metall 1 das Spiel e konstant gehalten wird, und zwar auf einem vorgegebenen Wert, so daß nicht nur jegliches Eindringen von flüssigem Metall zwischen die Abdichtungen 4 und die Endflächen 5, 6 der Rollen verhindert wird, sondern auch eine merkliche Abnutzung der Oberfläche der Abdichtungen 4.
Die in Fig. 4 und 5 schematisch dargestellte Gießvorrichtung weist zwei parallele Rollen 13, 14 auf, die einen Abstand d voneinander wie im vorhergehenden Fall aufweisen, wobei hier jedoch die Rollen axial zueinander um eine Strecke x verschoben sind, welche demzufolge die zugehörigen Endflächen 13a, 14a trennt.
Entsprechend weist jede seitliche Abdichtung 15 des Gießraums zwischen den beiden Rollen 13, 14 einen konkaven Rand 15a auf, welcher am konvexen Umfang der zylindrischen Fläche 13b der zugehörigen Rolle 13 anliegt, während ihre ebene Fläche teilweise die zugehörige Stirnfläche 14a der Rolle 14 abdeckt. Jede Abdichtung 15 ist mit Lageranordnungen versehen, die sich auf der Endfläche 14a und auf der zylindrischen Fläche 13b abstützen, z.B. in Form von Rollwalzen 7 für die Fläche 14a und in Form von Kugeln 9 für die Fläche 13b.
Die elastischen Anordnungen sind entsprechend ausgestaltet, um die Abdichtungen 15 in Richtung der Flächen 14a und in Richtung der zylindrischen Oberfläche 13b zu drücken, d.h. in Form einer ersten Feder 16, die im wesentlichen in der Ebene einer jeden Abdichtung 15 angeordnet ist und auf denjenigen Rand, der den Rollkörpern 9 gegenüberliegt, eine Kraft ausübt, welche letztere in Richtung der zylindrischen Fläche 13b beaufschlagt; eine zweite Feder 17 ist senkrecht zur vorhergehenden und zur Platte 15 angeordnet, wobei ihre Kraft die Lageranordnungen 7 in Richtung zur Fläche 14a mit Kraft beaufschlagt.
Die Federn 16 und 17 werden durch eine nicht dargestellte Halterung getragen.
Das in Fig. 6 dargestellte industrielle Ausführungsbeispiel entspricht demjenigen, das schematisch in den Fig. 4 und 5 dargestellt ist. Jede Abdichtung 15 besteht aus einer Halterung 18 mit U-förmigem Querschnitt, welche ein Verschlußteil 19 aufweist für das zugehörige Ende des das flüssige Metall 1 enthaltenden Gießraums. Die Halterung 18 ist gegenüber der seitlichen Oberfläche der Rolle 14 offen und enthält wenigstens zwei Rollwalzen 21 mit Achsen 22, welche in Lagern 23 rotieren, die durch einen Rahmen 24 gehalten werden, die mit einer Einstellvorrichtung 25 versehen sind und die wiederum an den Armen der Halterung 18 befestigt sind. Diese Einstellanordnungen ermöglichen es, das Ursprungsspiel e1 zwischen dem Schließteil 19 und dem Mantel 14c der Rolle 14 einzustellen.
Jede seitliche Abdichtung 15 ist zusätzlich mit wenigstens zwei Rollwalzen 26 ausgestattet, welche in Bügeln 27 rotieren, die mit jedem Arm der Halterung 18 verbunden sind und zur zugehörigen Endfläche 13a, 14a der entsprechenden Rollen 13 und 14 gerichtet sind. Die Achsen der Rollwalzen 26 sind entsprechend den Radien der Rollen 13 und 14 ausgerichtet und derart bemessen, ebenso wie die Bügel 27, daß zwischen den Abdichtteilen 19 und den Mänteln 13c, 14c der Rollen 13, 14 das gewünschte Spiel e eingehalten wird. Dieses Spiel kann vorab z.B. durch Einfügen von Keilen geeichter Dicke zwischen der Halterung 18 und dem Abdichtteil 19 eingestellt werden.
In an sich bekannter Weise sind die Rollen 13 und 14 mit Kühlkanälen 28 für ein Fluid, z.B. Wasser, versehen.
Die Rollwalzen 7 und 26 können durch Kugeln, wie z.B. 9, ersetzt werden und umgekehrt können die Kugeln 9 durch Rollwalzen ersetzt werden. Auch andere Rollkörper, wie z.B. Nadeln sind ebenfalls einsetzbar.
Es ist klar, daß unter Berücksichtigung des Zieles der Erfindung, wonach die Spiele e und e1 konstant gehalten werden sollen, die Rollwege der Lageranordnungen so direkt wie möglich mit den Mänteln der Rollen verbunden sein müssen und deren Deformationen zu folgen haben. Zu diesem Zweck können die Rollwege z.B. wie es in Fig. 6 dargestellt ist, in hinzugefügten Teilen entsprechend den Endflächen 13a, 14a ausgebildet sein, die sich mit den Rändern der Mäntel 13c, 14c verschieben oder aber aus einer speziellen Beschichtung der Ränder bestehen, die derart gewählt ist, daß eine Abnutzung der Rollwege vermieden wird. Diese Auswahl hängt dabei von der Art und insbesondere der Lebensdauer der den Mantel bildenden Legierung ab. Es ist in jedem Fall vorteilhaft, wenn die Lageranordnungen so nahe wie möglich an der Außenfläche der Mäntel vorgesehen sind, um so getreu wie möglich deren Verformungen zu folgen.

Claims

1. Vorrichtung zum kontinuierlichen Gießen von flüssigem Metall (1), mit zwei waagrechten parallelen Rollen (2a, 2b; 13, 14) , die durch einen vorgegebenen Abstand (d) voneinander getrennt sind und einen Raum zwischen sich begrenzen, der der Aufnahme von flüssigem Metall dient, das zu einem flachen Gegenstand unterhalb der Rollen gegossen wird, sowie mit seitlichen Abdichtungen für die Enden des Raumes, die an den Stirnflächen der Rollen anliegen oder an einer Stirnfläche einer Rolle (14) und an einem Teil der zylindrischen Oberfläche der anderen Rolle (13) anliegen, sofern die beiden Rollen axial verschoben sind, dadurch gekennzeichnet, daß Lageranordnungen (7, 9) zwischen den seitlichen Abdichtungen (4, 15) und den genannten Flächen der Rollen angeordnet sind, um während des Gießvorgangs ein vorgegebenes Spiel zwischen ihnen konstant zu halten.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Lageranordnungen (7, 9) in die seitlichen Abdichtungen (4, 15) eingesetzt sind und sich, beaufschlagt von elastischen Teilen (10, 16,17), auf den ihnen gegenüberliegenden Flächen der Rollen (2a, 2b; 13, 14) abstützen.

3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Lageranordnungen Kugeln (9) und/oder Rollwalzen (7) sind, deren Achsen entlang der Radien (r) der Rollen angeordnet sind und die bezüglich der Abdichtungen (4, 15) derart gehalten werden, daß der Abstand zwischen den Flächen der Abdichtungen (4, 15) und den gegenüberliegenden Flächen der Rollen (2a, 2b; 13, 14) gleich dem gewünschten Spiel (e) ist.

4. Vorrichtung nach Anspruch 1, bei der die Rollen (13, 14) axial zueinander verschoben sind und jede Abdichtung (15) einen konkaven Rand (15a) aufweist, der am konvexen Umfang (13b) der zylindrischen Wand einer ersten zugehörigen Rolle (13) anliegt, während ihre ebene Fläche teilweise die zugehörige Stirnfläche (14a) der zweiten Rolle (14) bedeckt, dadurch gekennzeichnet, daß jede Abdichtung (15) mit Lageranordnungen (7, 9) versehen ist, die einerseits auf der Stirnfläche (14a) der zweiten Rolle (14) und andererseits auf der zylindrischen Oberfläche (13b) der ersten Rolle (13) elastische Anordnungen (16, 17) aufweisen, welche die Abdichtung (15) in Richtung der Stirnfläche (14a) und in Richtung der zylindrischen Oberfläche beaufschlagen.

5. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Lageranordnungen Rollwalzen (7, 26) oder Kugeln (9) sind, die im konkaven Rand (15a) der Abdichtung (15) eingesetzt sind sowie Rollwalzen (7, 26) oder Kugeln (9) sind, die in der Abdichtung (15) gegenüber der ebenen Stirnfläche (14a) der zweiten Rolle (14) eingesetzt sind.