DE69827602T2

DE69827602T2 - Metallbandgiessanlage und Verfahren

Info

Publication number: DE69827602T2
Application number: DE69827602T
Authority: DE
Inventors: John Andrew Fish; Heiji Yokosuka-shi Kato
Original assignee: Castrip LLC
Current assignee: Castrip LLC
Priority date: 1997-09-18
Filing date: 1998-09-09
Publication date: 2005-12-08
Anticipated expiration: 2018-09-10
Also published as: DE69827602D1; ID21047A; JP4679621B2; EP0947261B1; CN1213594A; CN1104980C; EP1473100A1; CA2246900A1; KR19990029955A; KR100571990B1; EP0947261A2; JPH11156495A; JP4234819B2; ATE282493T1; JP2009028793A; TW448080B; EP0947261A3; EP1473100B1

Description

HINTERGRUND DER ERFINDUNG
Die vorliegende Erfindung betrifft Gießen von Metallband. Sie findet besondere Anwendung auf das Gießen von Metallband durch Stranggießen in einer Doppelwalzengießanlage.
In eine Doppelwalzengießanlage wird schmelzflüssiges Metall zwischen einem Paar gegeneinanderlaufender, horizontaler Gießwalzen eingegeben, die gekühlt werden, so dass sich die Gießschalen auf den sich bewegenden Walzenoberflächen verfestigen und an dem Walzenspalt zusammengebracht werden, um das verfestigte Bandprodukt zu ergeben, das nach unten von dem Spalt zwischen den Walzen abgegeben wird. Der Ausdruck "Walzenspalt" wird hierin verwendet, um den allgemeinen Bereich zu bezeichnen, in dem sich die Walzen am engsten beieinander befinden. Das schmelzflüssige Metall kann aus einer Gießpfanne in einen kleineren Behälter oder in eine Reihe von Behältern gegossen werden, von wo es durch eine Metall-Förderdüse oberhalb des Walzenspaltes fließt, so dass es in den Spalt zwischen den Walzen geführt wird, wobei ein Schmelzbad aus schmelzflüssigem Metall ausgebildet wird, das auf den Gießflächen der Walzen unmittelbar oberhalb des Walzenspaltes aufliegt und sich entlang der Länge des Walzenspaltes erstreckt. Dieses Schmelzbad wird üblicherweise zwischen Seitenplatten oder Dämmen in gleitendem Eingriff mit den Endflächen der Walzen gehalten, so dass die beiden Enden des Schmelzbades gegen Ausfließen gestaut werden, obwohl alternative Mittel, wie zum Beispiel elektromagnetische Barrieren, vorgeschlagen worden sind.
Der Wechsel der Gießwalzen in einer Doppelwalzengießanlage ist ein wichtiges Problem. Die Walzen müssen gegebenenfalls zwischen den Gießvorgängen gewechselt werden, so dass verschiedene Breiten von Bändern gegossen werden können, und die Walzen müssen ersetzt werden, wenn die Gießflächen während des Gießens beschädigt oder verschlissen worden sind. Wenn die Walzen vor Ort ausgewechselt werden müssen, geht potentiell eine große Menge Gießzeit verloren, während gewartet wird, bis sich die Gussteile und die umgebenden Bereiche abgekühlt haben. Die neuen Walzen müssen nach dem Einsatzen und vor dem Gießen kalibriert werden, so dass die Walzenspaltbreite voreingestellt werden kann.
Beim Gießen von Eisenmetallen muss das feuerfeste Material der Metallausgabe und der Schmelzbad-Begrenzungsvorrichtung auf sehr hohe Temperaturen vorgewärmt werden, bevor das Gießen beginnt. Aus den genannten Gründen ist vorgeschlagen worden, Doppelwalzen-Gießanlagen mit demontierbaren Komponenten zu bauen, so dass die Walzen und die Teile aus vorgewärmtem Feuerfestmaterial rasch in einer betriebsbereiten Baugruppe zusammengeführt werden können und der Gießvorgang beginnen kann, bevor die vorgewärmten Komponenten signifikant abkühlen. Ein Beispiel einer Gießanlage mit beweglichen Walzen und Teilen aus Feuerfestmaterial wird in unseren australischen Patenten 631728 und 637548 sowie in den entsprechenden US-Patenten 5,184,668 und 5,277,243 beschrieben.
Die vorliegende Erfindung ermöglicht den Aufbau der Doppelwalzen-Bandgießanlage in modularer Bauweise, wobei die Gießwalzen in einem beweglichen Modul eingebaut werden, das problemlos in die Anlage eingebaut und aus der Anlage ausgebaut werden kann. Ein früherer Vorschlag, die Walzen in einem beweglichen Modul einzubauen, wird in der japanischen Patentveröffentlichung JP-B93-9185 der Mitsubishi Heavy Industries Ltd. beschrieben. Bei diesem Vorschlag werden die Walzen und die Schmelzbadbegrenzungs-Seitenplatten zusammen auf einem Rahmen montiert, der auf einem Radwagen gelagert ist, der auf Schienen horizontal in die Anlage hinein und aus der Anlage heraus verfahren werden kann. Die vorliegende Erfindung stellt eine andere Anordnung vor, bei der das Walzenmodul horizontal in eine Zwischenstellung unterhalb der endgültigen Gießstellung gebracht wird und danach in die Gießstellung angehoben wird. Dies ermöglicht, dass die Walzen rasch in die Gießstellung bewegt werden können, ohne dass Bewegung von Nebenaggregaten oder Zusatzgeräten notwendig ist. In einem bevorzugten Ausführungsbeispiel der Erfindung können die Walzen zwischen einem Paar Schmelzbadbegrenzungs-Seitenplatten in Stellung gebracht werden, ohne dass die Seitenplatten bewegt werden müssen.
ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
Gemäß der vorliegenden Erfindung wird eine Anlage für Stranggießen von Metallband bereitgestellt, die umfasst: ein Paar paralleler Gießwalzen, die zwischen denselben einen Walzenspalt ausbilden; eine Metallausgabevorrichtung zur Ausgabe von schmelzflüssigem Metall in den Walzenspalt zwischen den Walzen zur Ausbildung eines Schmelzbades aus schmelzflüssigem Metall, gelagert auf Gießwalzenflächen unmittelbar oberhalb des Walzenspaltes; eine Schmelzbad-Begrenzungsvorrichtung an den Enden der Walzen zur Begrenzung des Schmelzbades gegen Ausfluss von den Enden des Walzenspaltes; und eine Walzenantriebsvorrichtung zum Antreiben der Gießwalzen in gegeneinanderlaufenden Richtungen zur Erzeugung eines verfestigten Metallbandes, das von dem Walzenspalt nach unten abgegeben wird; wobei die Gießwalzen auf einem Walzenmodul montiert sind, das als eine Einheit in einer Gießstellung in der Anlage eingebaut und aus der Auslage ausgebaut werden kann, und wobei das Walzenmodul horizontal und in Längsrichtung der Walzen von einer Wartestellung unterhalb und zu einer Seite der Gießstellung in eine Zwischenstellung unterhalb der Gießstellung verfahren werden kann und die Anlage eine Hebevorrichtung zum Anheben des Walzenmoduls von der Zwischenstellung in die Gießstellung umfasst.
Vorzugsweise umfasst die Hebevorrichtung ein durch Fluidzylinder betätigtes Hebezeug.
Vorzugsweise umfasst die Anlage Antriebskupplungsvorrichtungen, die den Walzenantrieb automatisch an die Gießwalzen kuppeln, wenn sich das Walzenmodul in der Zwischenstellung befindet.
Vorzugsweise umfasst die Anlage Wasserkupplungsvorrichtungen, die eine Wasserkühlvorrichtung automatisch an die Walzen ankoppelt, wenn sich das Walzenmodul in der Zwischenstellung befindet.
Vorzugsweise umfasst das Walzenmodul weiterhin einen Modulrahmen und Modulträger, die auf dem Walzenrahmen verfahrbar sind, um physische Bewegung der Walzen aufeinander zu und voneinander weg zu ermöglichen, um den Walzenspalt zwischen denselben zu verändern.
Vorzugsweise umfasst die Anlage weiterhin Walzenvorspannvorrichtungen, die betriebsbereit sind, wenn sich das Walzenmodul in der Gießstellung befindet, um die Gießwalzen von einer offenen Position aufeinander zu zu bewegen, um die Breite des Walzenspaltes zu verändern.
Vorzugsweise befindet sich die Schmelzbad-Begrenzungsvorrichtung in der Gießstellung, bevor das Walzenmodul von der Bereitschaftsstellung und die Zwischenstellung und danach in die Gießstellung bewegt wird. Das Verfahren des Walzenmoduls in die Zwischenstellung unterhalb der Gießstellung und das Halten der Gießwalzen in der offenen Stellung gewährleistet, dass keine Berührung zwischen den Walzen und der Schmelzbad-Begrenzungsvorrichtung besteht, während die Walzen eingebaut werden.
Vorzugsweise wird die Walzenvorspannvorrichtung betrieben, um die Walzen voneinander weg zu bewegen.
Vorzugsweise umfasst das Walzenmodul weiterhin eine einstellbare Anschlagvorrichtung, die unterhalb des Walzenspaltes und zwischen den Walzenträgern angeordnet ist, um als Abstandshalteranschlag für Eingriff mit den Walzenträgern zu dienen, um die geringste Breite des Walzenspaltes zwischen den Walzen voreinzustellen, und die in der Breite einstellbar ist, um die geringste Breite des Walzenspaltes zu verändern.
Vorzugsweise wird die Walzenvorspannvorrichtung betrieben, um die Gießwalzen von einer offenen Stellung zu der Anschlagposition zu verfahren und um danach die Walzen gegen die Anschlagvorrichtung vorzuspannen.
Vorzugsweise umfasst das Walzenmodul weiterhin eine Vorrichtung zum Halten der Walzenträger in der offenen Stellung.
Vorzugsweise umfasst die Haltevorrichtung eine Verriegelungsstift-Baugruppe mit Verriegelungsstiften, die auf dem Modulrahmen gelagert sind und die in Öffnungen in den Walzenträgern aufgenommen werden können.
Vorzugsweise sind die Verriegelungsstifte feststehend in Bezug auf die Walzenträger, so dass sich die Walzenträger von den Arretierstiften weg bewegen können und von diesen nicht mehr arretiert werden, wenn die Walzenträger und die Walzen darauf von der Zwischenstellung in die Gießstellung angehoben werden.
Die Walzenträger können ein Paar Walzenend-Tragkonstruktionen für jede der Walzen umfassen, die normalerweise unterhalb der Enden der jeweiligen Walze angeordnet sind.
Jedes Paar Walzenend-Tragkonstruktionen kann Gleitzapfenlager zum Lagern der jeweiligen Walzenenden für Drehung um eine zentrale Walzenachse haben.
Die Walzenend-Tragkonstruktionen können auf dem Modulrahmen für normalerweise horizontale Bewegung der Walzen aufeinander zu und voneinander weg montiert sein.
Der Modulrahmen kann horizontal auf Linearlagern in der Gießanlage in die und aus der Zwischenstellung verfahren werden.
Das Walzenmodul kann vertikal durch Betreiben des von einem Fluidzylinder betätigten Hebezeuges, das wie oben beschrieben das Walzenmodul anhebt, fest gespannt werden, so dass Anschlagflächen auf dem Walzenmodul mit feststehenden Anschlagflächen an der Gießanlage in Berührung kommen.
Geeignete Schaltvorrichtungen können bereitgestellt werden, um den Walzenrahmen mit dem Hauptmaschinenrahmen weiterzuschalten, wenn der Modulrahmen angehoben wird, um eine genaue Positionierung des Modulrahmens in Längsrichtung der Walzen zu ermöglichen.
Die Walzenvorspannvorrichtung kann ein Paar Vorspannvorrichtungen für jede Walze umfassen und die Vorspannvorrichtungen können an die Walzenträger angeschlossen werden.
Die Vorspannvorrichtungen können auf verfahrbaren Befestigungen auf der Gießanlage gelagert sein, so dass sie problemlos in den und aus dem betriebsfähigen Eingriff mit den Walzenträgern bewegt werden können.
Gemäß der vorliegenden Erfindung wird weiterhin ein Verfahren zur Positionierung der Gießwalzen bei Bandstranggießen bereitgestellt, der die Schritte enthält: Verfahren des Walzenmoduls, das ein Paar Gießwalzen horizontal und in Längsrichtung der Walzen von einer Bereitschaftsstellung trägt, in eine Zwischenstellung unterhalb der Gießstellung; Kuppeln der Walzen an eine Walzenantriebsvorrichtung und eine Wasserkühlungseinheit an der Zwischenstellung; und Heben des Walzenmoduls in die Gießstellung.
Vorzugsweise sind die Walzenantriebsvorrichtung und die Wasserkühlungseinheit automatisch an die Walzen gekuppelt, wenn das Walzenmodul in die Zwischenstellung verfahren wird.
Vorzugsweise umfasst das Verfahren weiterhin nach dem Heben des Walzenmoduls in die Gießstellung das Verfahren der Walzen nach innen in eine voreingestellte Walzenspaltposition.
Vorzugsweise werden die Walzen vor dem Heben in die Gießstellung auseinander gehalten und die Hebebewegung gibt die Walzen für Bewegung nach innen frei.
KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
Zur ausführlichen Erläuterung der Erfindung wird ein konkretes Ausführungsbeispiel ausführlicher und unter Bezugnahme auf die anhängenden Zeichnungen beschrieben. Beschreibung der Zeichnungen:
1 ist ein vertikaler Querschnitt durch eine Bandgießanlage gemäß der vorliegenden Erfindung.
2 ist ein Seitenriss der in 1 gezeigten Gießanlage, gezeigt ohne Gießwanne und Verteiler zur besseren Verständlichkeit, wobei sich das Gießwalzenmodul in einer Zwischenstellung befindet und wobei sich die Gießwalzen in einer offenen Stellung befinden.
3 ist der gleiche Seitenriss wie in 2 gezeigt, jedoch sind das Walzenmodul/die Gießwalzen zur besseren Verständlichkeit von der Gießanlage getrennt.
4 ist ein weiterer Seitenriss der Gießanlage mit dem Walzenmodul in erhobener Gießstellung und mit den Walzen in offener Stellung.
5 ist ein weiterer Seitenriss der Gießanlage mit dem Walzenmodul in der erhobenen Gießstellung und mit den Walzen in einem voreingestellten Spaltabstand.
6 ist eine Draufsicht der Gießanlage.
7 ist eine Draufsicht und veranschaulicht im Detail einen Endquerschnitt des Walzenmoduls/der Gießwalzen und der Ankopplung der Walzen an Wasserversorgungsschläuche und Walzenantriebsspindeln; und
8 ist ein Seitenriss des in 7 gezeigten Querschnittes der Gießanlage.
BESCHREIBUNG DES BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSBEISPIELS
Die veranschaulichte Gießanlage umfasst einen Hauptmaschinenrahmen 11, der ein Gießwalzenmodul in Form einer Walzenkassette 13 trägt, das als Einheit in der Gießanlage in eine Betriebsstellung verfahren werden kann, das jedoch problemlos ausgebaut werden kann, wenn die Walzen ausgewechselt werden müssen. Die Kassette 13 trägt ein Paar paralleler Gießwalzen 16, zu denen während eines Gießvorganges schmelzflüssiges Metall aus einer Gießpfanne (nicht gezeigt) über einen Pfannenausgang 46, eine Gießwanne 17, einen Verteiler 18 und eine Förderdüse 19 zugeführt wird, um ein Schmelzbad 30 zu erzeugen, das durch die Walzen 16 und durch ein Paar Seitenverschlussplatten 21 begrenzt wird. Die Gießwalzen 16 sind wassergekühlt, so dass sich die Schalen auf den sich bewegenden Walzenoberflächen verfestigen und an dem Walzenspalt zwischen denselben zusammengeführt werden, um an dem Walzenausgang ein verfestigtes Bandprodukt 20 zu erzeugen. Dieses Produkt kann einer Standardwickelmaschine zugeführt werden.
Die veranschaulichte Doppelwalzengießanlage gemäß der vorstehenden Beschreibung ist die Ausführung, die in dem australischen Patent 664670 und in dem US-Patent 5,488,988 veranschaulicht und ausführlicher beschrieben wird, und Einzelheiten zur Bauweise können den genannten Patenten, die nicht Bestandteil der vorliegenden Erfindung sind, entnommen werden.
Die Gießwalzen 16 werden durch Antriebswellen 41 von einem Elektromotor und einer Kraftübertragung mit Antriebsspindeln 128 auf dem Hauptmaschinenrahmen gegeneinanderlaufend angetrieben. Die Antriebswellen 41 können von der Kraftübertragung ge trennt werden, wenn die Kassette 13 aus der Gießanlage ausgebaut werden soll. Die Walzen 16 haben Umfangswände aus Kupfer, die mit einer Reihe von sich längs erstreckenden und entlang des Umfangs in Abständen angeordneten Wasserkühlungskanälen (nicht gezeigt) ausgebildet werden, die von Wasserzuführkanälen (nicht gezeigt) in den Walzenantriebswellen 41. die über Drehstopfbüchsen 43 mit Wasserzuführschläuchen 42 verbunden sind, mit Kühlwasser versorgt werden. Die Walzen können typischerweise einen Durchmesser von etwa 500 mm haben und bis 2000 mm lang sein, um ein Bandprodukt herzustellen, das etwa die Breite der Walzen hat.
Die Gießpfanne ist von gewöhnlicher Bauweise und auf einem Revolver (nicht gezeigt) gelagert, wodurch sie über der Gießwanne 17 in Position gebracht werden kann, um die Gießwanne zu füllen. Die Gießwanne kann mit einem Schieberventil 47 versehen sein, das von einem Servozylinder betätigt werden kann, so dass schmelzflüssiges Metall von der Gießwanne 17 durch das Ventil 47 und den Feuerfestmantel 48 in den Verteiler 18 fließen kann.
Der Verteiler 18 wird als breite Schale aus feuerfestem Material, wie zum Beispiel Magnesiumoxid (MgO), ausgebildet. Eine Seite des Verteilers 18 erhält schmelzflüssiges Metall von der Gießwanne 17 und die andere Seite des Verteilers 18 ist mit einer Reihe von in Längsrichtung in Abständen angeordneten Metallauslauföffnungen (nicht gezeigt) versehen. Der untere Teil des Verteilers 18 trägt Halter (nicht gezeigt) zum Befestigen des Verteilers an dem Hauptgießanlagenrahmen, wenn die Kassette in ihrer Gießstellung eingebaut ist.
Die Förderdüse 19 wird aus einem länglichen Körper bestehend aus einem feuerfesten Material, wie zum Beispiel Tonerdegraphit, ausgebildet. Ihr unterer Teil ist konisch zulaufend und konvergiert nach innen und nach außen, so dass sie in den Walzenspalt zwischen den Gießwalzen 16 vorspringen kann. Ihr oberer Teil ist mit nach außen vorspringenden Seitenflanschen (nicht gezeigt) ausgebildet, die sich auf einem Halter (nicht gezeigt) befinden, der Teil des Hauptrahmens ist.
Die Düse 19 kann eine Reihe von horizontal in einem Abstand angeordneten, allgemein vertikal verlaufenden Strömungskanälen (nicht gezeigt) haben, um eine Metallausgabe mit geeignet niedriger Geschwindigkeit durch die Breite der Walzen 16 zu erzeugen und um das schmelzflüssige Metall in den Walzenspalt zwischen den Walzen ohne direktes Aufprallen auf die Walzenoberflächen, an denen die erste Verfestigung eintritt, abzugeben. Alternativ dazu kann die Düse 19 einen einzelnen, durchgehenden Schlitzausgang (nicht gezeigt) haben, um einen Vorhang aus schmelzflüssigem Metall mit geringer Geschwindigkeit direkt in den Walzenspalt zwischen den Walzen 16 abzugeben, und/oder sie kann in das Schmelzbad aus schmelzflüssigem Metall eingetaucht sein.
Die Seitenverschlussplatten 21 bestehen aus einem starken feuerfesten Material, wie zum Beispiel Bornitrid, und haben ausgebogte Seitenkanten, die zu der Krümmung der abgestuften Enden der Walzen passen.
Während des Gießverfahrens wird das Schieberventil 47 betätigt, damit schmelzflüssiges Metall von der Gießwanne 17 in den Verteiler 18 und durch die Metallförderdüse 19 fließen kann, so dass es auf die Gießwalzen fließt. Das Kopfende des Bandprodukts 20 wird zu den Klemmbacken einer Wickelmaschine (nicht gezeigt) geführt.
Erfindungsgemäß ist die Walzenkassette 13 demontierbar:

(i) horizontal in einer Richtung quer zu der Gießrichtung der Gießanlage (die Gießrichtung wird in den Figuren mit dem Pfeil A bezeichnet) von einer Bereitschaftsstellung auf einer Seite der Gießanlage zu einer Zwischenstellung unterhalb der Gießstellung; und danach
(ii) vertikal zu der Gießstellung.

2 zeigt die Walzenkassette 13 in der Zwischenstellung und 4 und 5 zeigen die Walzenkassette 13 in der erhobenen Gießstellung.
Das Verfahren der Walzenkassette 13 zu der Zwischenstellung bringt die Gießwalzen 16 in Berührung mit und koppelt die Walzen 16 automatisch an die Antriebsspindeln 128 und die Wasserzuführschläuche 42.
Die Walzenkassette 13 ist so aufgebaut, dass die Gießwalzen 16 eingerichtet werden können und dass der Walzenspalt zwischen ihnen auf die Bereitschaftsstellung voreingestellt werden kann, bevor die Kassette in die Gießanlage eingebaut wird.
Die Walzenkassette 13 umfasst einen großen Rahmen 102, der auf vier Rädern 121 gelagert ist und die Walzen 16 und den oberen Teil (nicht gezeigt) der Feuerfestumhausung zum Einschließen des Gussbandes unterhalb des Walzenspaltes trägt. Die Gießanlage umfasst ein Paar Schienen 89 zum Führen der Räder 121 zwischen der Bereitschaftsstellung und der Zwischenstellung. Die Walzen 16 sind auf Walzenträgern 104 angebracht, die die Walzenendlager (nicht gezeigt) tragen, mit denen die Walzen für Drehung um ihre Längsachse in paralleler Beziehung zueinander montiert sind. Die beiden Paare von Walzenträgern 104 sind mittels der Linearlager 106 an dem Walzenkassettenrahmen 102 angebracht, so dass sie seitlich des Kassettenrahmens gleiten können, um physische Bewegung der Walzen 16 aufeinander zu und voneinander weg zu ermöglichen, um Trennung und schließende Bewegung der beiden parallelen Walzen zwischen einer in 4 gezeigten offenen Stellung und einer in 5 gezeigten voreingestellten Walzenspaltposition zu ermöglichen.
Die Gießanlage umfasst eine Hebevorrichtung in Form von durch Fluidzylinder betätigten Hebezeugen 71, die auf dem Maschinenrahmen 11 gelagert sind und sich unterhalb der Eckbereiche des Walzenkassettenrahmens 102 befinden, wenn sich die Walzenkassette 13 in der Zwischenstellung befindet, wie am besten aus den 2, 4 und 5 zu ersehen ist. Betätigung der Hebezeuge 71 hebt die Walzenkassette 13 in die Gießstellung an. Die Aufwärtsbewegung der Walzenkassette 13 wird durch sich nach innen erstreckende Flansche 75 auf den Führungsschienen 89 begrenzt, die mit sich nach außen erstreckenden Flanschen 77 an dem Walzenkassettenrahmen 102 in Berührung stehen.
Die Walzen 16 werden durch vier Arretierstift-Baugruppen, die in vertikalen Öffnungen in dem Sockel des Walzenkassettenrahmens 102 untergebracht sind, in der in 4 gezeigten offenen Stellung gehalten. Jede Arretierstift-Baugruppe umfasst einen Arretierstift 83, der mittels einer Feder 85 nach oben vorgespannt wird. In der in 4 gezeigten offenen Stellung der Walzen 16 erstrecken sich die Arretierstifte 83 in die Öffnungen 87 in dem Sockel der Walzenträger 104 hinein. Die Aufwärtsbewegung des Walzenkassettenrahmens 102 im Verhältnis zu den Arretierstiften 83 bewegt den Walzenkassettenrahmen 102 weg von den Stiften und gibt dabei die Walzen 16 für Bewegung nach innen durch die Wirkung der nachstehend beschriebenen Walzenvorspanneinheiten 51 frei, um die Walzen in die in 5 gezeigte voreingestellte Walzenspaltposition zu bringen.
Der Walzenkassettenrahmen 102 trägt auch zwei einstellbare Abstandshalter 107 (nur in 2 und 3 gezeigt) in Form eines schneckengetriebenen oder schraubengetriebenen Hebers, der unterhalb der Walzen 16 um die zentrale vertikale Ebene zwischen den Walzen 16 angeordnet sind und sich zwischen zwei Paaren von Walzenträgern 104 befinden, so dass sie als Anschläge zur Begrenzung der nach innen gerichteten Bewegung der beiden Walzenträger dienen, wobei sie die voreingestellte Walzenspaltposition definieren, d. h. die geringste Breite des Spaltes zwischen den Walzen. Die Walzenvorspanneinheiten 51 wirken kontinuierlich, um die Walzenträger 104 nach innen zu den zentralen Anschlägen hin vorzuspannen, um nach außen gerichtete federnde Bewegung der Walzen gegen voreingestellte Vorspannkräfte zu ermöglichen.
Es gibt vier Walzenvorspannungseinheiten 51, die in zwei Paaren angeordnet sind, von denen jeweils ein Paar auf die Träger 104 einer jeden Walze 16 wirkt. Jede Walzenvorspanneinheit 51 umfasst ein Federgehäuse 111 mit einer Vorspannfeder 112, die auf eine Schubstange 113 wirkt, die an ihrem vorderen Ende mit dem jeweiligen Walzenträger 104 verbunden ist. Das vordere Ende einer jeden Schubstange 113 hat einen vergrößerten Kopf 115, der sich in einer Schlüssellochöffnung 117 auf einer Seite der Walzenträger 114 befindet. Die Köpfe 115 der Schubstangen 113 befinden sich in den Schlüssellöchern 117, wenn sich die Walzenkassette 13 von der Bereitschaftsstellung in die Zwischenstellung bewegt. Die vertikale Abmessung der Schlüssellöcher 117 ist größer als der Durchmesser der vergrößerten Köpfe 115, um vertikale Bewegung der Walzenkassette 13 im Verhältnis zu den Walzenvorspanneinrichtungen 51 aufzunehmen, wenn die Walzenkassette 13 von der Zwischenstellung in die Gießstellung angehoben wird. Jede Einheit 51 ist an ihrem vorderen Ende durch eine Linearführung 116 auf dem Hauptmaschinenrahmen gelagert. Wenn sich die Walzenkassette 13 in der in 4 gezeigten Gießstellung befindet, können die Schubstangen 113 durch Betätigung von Hydraulikzylinder-Einheiten nach innen umgesetzt werden, so dass die Einheiten 51 die Walzen 16 in die in 5 gezeigte voreingestellte Walzenspaltposition bewegen und danach eine Vorspannwirkung gegen die Walzen bereitstellen können. Die Federvorspannkraft einer jeden Walzenvorspanneinheit 51 kann durch Betätigen eines Motors 119 eingestellt werden, der ein Schraubengewinde auf einem Schraubenkolben 118 be tätigt, um den Kolben zu bewegen und somit die Stauchung in der Feder 112 einzustellen.
Die veranschaulichte Bauweise der Gießanlage ermöglicht das genaue Einrichten der Walzen außerhalb der Maschine oder im prozessentkoppelten Zustand sowie den raschen Einbau nach Erfordernis. Dementsprechend können die Walzen zwischen Gießvorgängen in Auswechselkassetten eingerichtet werden und der Walzenspaltabstand kann genau voreingestellt werden. Da der Abstand zwischen den Walzen durch die zentral angeordneten Anschläge genau eingestellt ist und die Walzenvorspannkräfte die Walzen nach innen gegen die Anschläge vorspannen, ist es auch möglich, die Walzen mit geeigneten Vorspannkräften vorzuspannen, sobald die Kassette eingebaut ist, und es ist nicht wie bei früheren Gießanlagen notwendig, zu warten, bis Metall durch die Walzen hindurch geht, um reaktive Kräfte zu entwickeln, die der Trennung der Walzen entgegen wirken. Die direkte Ankopplung der Walzenvorspannungseinheiten zwischen dem Kassettenrahmen und den Walzenträgern beseitigt auch praktisch Reibung in dem Federbelastungsmechanismus.
Die veranschaulichte Bauweise der Gießanlage ermöglicht weiterhin rasches und wirksames Wechseln der Walzen ohne Eingriff mit voreingesetzten Schmelzbad-Begrenzungsendplatten.
Die veranschaulichte Gießanlage wurde lediglich als Beispiel angeführt und kann wesentlich modifiziert werden. Zum Beispiel ist es unerheblich, ob die Walzenträger für strikt lineare Bewegung auf Linearlagern angebracht sind. Sie können alternativ dazu auf dem Kassettenrahmen auf Schwenkarmen lagern, um bogenförmige Bewegung zu ermöglichen, die die notwendige seitliche Bewegung der Walzen bereitstellt, um geeignete federnde Bewegung zu ermöglichen. Diese Anordnung würde eine weitergehende Reduzierung der effektiven Reibung an der Walzenbewegung ermöglichen. Analog dazu könnten die Walzenvorspannungseinheiten 51 auf Schwenkarmen montiert und durch Betätigung von Hydraulikzylindern oder Pneumatikzylindern, die auf die tragenden Schwenkarme wirken, in Stellung für Verbindung mit der eingebauten Kassette gebracht werden. Die genaue Art und Weise des Einbaus und Ausbaus der Kassette in die und aus der Gießanlage kann ebenfalls verändert werden.
Darüber hinaus können die Federvorspannungseinheiten in die bewegliche Kassette eingebaut werden. Dies würde jedoch mehr bewegliche Bauteile erfordern und da jedes Auswechseln der Kassette auch ein Auswechseln der Kraftmessdose beinhalten würde, würden die Dosen bei jeder Auswechslung neu eingemessen werden müssen. Es wird daher vorgezogen, einen einzelnen Satz Vorspannungseinheiten und Kraftmessdosen an dem Hauptrahmen anzubauen und diese an den Walzenträgern zu befestigen, wenn die Kassette in ihre Betriebsstellung bewegt wird.
Es muss dementsprechend verstanden werden, dass die Erfindung in keiner Weise auf die baulichen Details der veranschaulichten Anlage begrenzt ist und dass zahlreiche Veränderungen und Abweichungen vorgenommen und ausgeführt werden können, ohne dass von dem Geltungsbereich der anhängenden Patentansprüche abgewichen wird.

Claims

Anlage für Stranggießen von Metallband, die umfasst: ein Paar paralleler Gießwalzen (16), die einen Walzenspalt zwischen denselben ausbilden; Metallausgabevorrichtungen (46, 17, 18, 19) zur Ausgabe schmelzflüssigen Metalls in den Spalt zwischen den Walzen zur Ausbildung eines Schmelzbades (30) aus schmelzflüssigem Metall, gelagert auf Gießwalzenflächen unmittelbar oberhalb des Spaltes; Begrenzungsvorrichtungen (30) gegen Ausfließen von den Enden des Spaltes; und Walzenantriebsvorrichtungen (128) zum Antreiben der Gießwalzen in gegeneinanderlaufenden Richtungen zur Erzeugung eines verfestigten Metallbandes (20), das von dem Spalt nach unten abgegeben wird; wobei die Gießwalzen (16) auf einem Walzenmodul (13) montiert sind, das in eine Gießstellung eingebaut werden kann und das als Einheit aus der Anlage ausgebaut werden kann; dadurch gekennzeichnet, dass das Walzenmodul (13) horizontal und in Längsrichtung der Walzen aus einer Bereitschaftsstellung unterhalb und zu einer Seite der Gießstellung in eine Zwischenstellung unterhalb der Gießstellung verfahren werden kann und dass die Anlage eine Hebevorrichtung zum Anheben des Walzenmoduls (13) aus der Zwischenstellung in die Gießstellung umfasst.
Anlage nach Anspruch 1, weiterhin dadurch gekennzeichnet, dass die Schmelzbad-Begrenzungsvorrichtungen (21) ein Paar Schmelzbad-Begrenzungsplatten (21) umfassen, die unabhängig von dem Walzenmodul jeweils eine auf jeder Seite des Raumes, der von den Walzen eingenommen wird, wenn sich das Walzenmodul in der Gießstellung befindet, gelagert sind, wobei die Gießwalzen unterhalb der Begrenzungsplatten angeordnet sind, wenn sich das Walzenmodul in der Zwischenstellung befindet, und wobei sie durch Betreiben der Hebevorrichtung zwischen die genannten Platten angehoben werden.
Anlage nach Anspruch 1 oder Anspruch 2, weiterhin dadurch gekennzeichnet, dass die Hebevorrichtung (71) ein durch Fluidzylinder betätigtes Hebezeug umfasst.
Anlage nach Ansprüchen 1 bis 3, weiterhin dadurch gekennzeichnet, dass die Anlage eine Antriebs-Kupplungsvorrichtung (41) umfasst, die in die Bewegung des Walzenmoduls in Längsrichtung der Walzen eingreifen kann, um die Walzenantriebsvorrichtung (128) automatisch an die Gießwalzen (16) zu kuppeln, wenn das Walzenmodul in die Zwischenstellung bewegt wird.
Anlage nach Ansprüchen 1 bis 4, weiterhin dadurch gekennzeichnet, dass die Anlage eine Wasserkühlungsvorrichtung (42) umfasst, die in die Bewegung des Walzenmoduls in Längsrichtung der Walzen eingreifen kann, um eine Wasserkühlungsvorrichtung automatisch an die Walzen zu kuppeln, wenn das Walzenmodul in die Zwischenstellung bewegt wird.
Anlage nach Ansprüchen 1 bis 5, weiterhin dadurch gekennzeichnet, dass das Walzenmodul (13) weiterhin einen Modulrahmen (102) und Walzenträger (104) umfasst, die auf dem Modulrahmen (102) beweglich sind, um physische Bewegung der Walzen (16) aufeinander zu und voneinander weg zu ermöglichen, um den Spalt zwischen denselben zu verändern.
Anlage nach Anspruch 6, weiterhin dadurch gekennzeichnet, dass das Walzenmodul (13) weiterhin eine einstellbare Anschlagvorrichtung (107) umfasst, die unterhalb des Walzenspaltes und zwischen den Walzenträgern (104) angeordnet ist, um als Anschlagvorrichtung für Eingriff in die Walzenträger zu dienen, um die kleinste Breite des Spaltes zwischen den Walzen (16) voreinzustellen, und die in der Breite einstellbar ist, um die kleinste Breite des Spaltes zu verändern.
Anlage nach Anspruch 7, weiterhin dadurch gekennzeichnet, dass die Anlage weiterhin Walzenvorspannvorrichtungen (51) umfasst, die betrieben werden kön nen, um die Gießwalzen von der offenen Stellung zu der Anschlagvorrichtung (107) zu bewegen und um danach die Walzen gegen die Anschlagvorrichtung vorzuspannen.
Anlage nach Ansprüchen 6 bis 8, weiterhin dadurch gekennzeichnet, dass das Walzenmodul (13) weiterhin eine Vorrichtung (83, 85) zum Halten der Walzenträger (104) in der offenen Stellung umfasst.
Anlage nach Anspruch 9, weiterhin dadurch gekennzeichnet, dass die Haltevorrichtung eine Arretierstift-Baugruppe mit Arretierstiften (83) umfasst, die auf dem Modulrahmen gelagert ist und die in den Öffnungen in den Walzenträgern aufgenommen werden kann.
Anlage nach Anspruch 10, weiterhin dadurch gekennzeichnet, dass die Arretierstifte (83) in Bezug auf die Walzenträger befestigt sind, so dass wenn die Walzenträger (104) und die Walzen daran von der Zwischenstellung in die Gießstellung angehoben werden die Walzenträger davon weg bewegt werden und daher nicht von den Arretierstiften (83) gehalten werden.
Anlage nach Ansprüchen 6 bis 10, weiterhin dadurch gekennzeichnet dass die Walzenträger (104) ein Paar Walzenend-Tragkonstruktionen für jede der Walzen umfassen, die normalerweise unterhalb der Enden der jeweiligen Walzen angeordnet sind.
Anlage nach Anspruch 12, weiterhin dadurch gekennzeichnet, dass jedes Paar Walzenend-Tragkonstruktionen (104) Gleitzapfenlager trägt, mit denen die jeweiligen Walzenenden für Drehung um eine zentrale Walzenachse angebracht sind.
Anlage nach Anspruch 13, weiterhin dadurch gekennzeichnet, dass die Walzenend-Tragkonstruktionen (104) für normalerweise horizontale Bewegung der Walzen aufeinander zu und voneinander weg auf dem Modulrahmen (102) angebracht sind.
Anlage nach Ansprüchen 6 bis 14, weiterhin dadurch gekennzeichnet, dass der Modulrahmen (102) horizontal auf Linearlagern (89, 121) in die und aus der Zwischenstellung in der Anlage verfahrbar ist.
Anlage nach Ansprüchen 1 bis 15, weiterhin dadurch gekennzeichnet, dass das Walzenmodul (13) vertikal durch Betrieb der Hebevorrichtung (71), die das Walzenmodul anhebt, so dass die Anschlagflächen (77) auf dem Walzenmodul in Berührung mit den festen Anschlagflächen (75) an der Gießanlage kommen, fest geklemmt wird.
Anlage nach Anspruch 16, weiterhin dadurch gekennzeichnet, dass Schaltvorrichtungen für Weiterschalten des Modulrahmens mit dem Hauptmaschinenrahmen, wenn der Modulrahmen angehoben wird, um genaue Positionierung des Modulrahmens in Längsrichtung der Walzen zu ermöglichen, bereitgestellt werden.
Anlage nach Ansprüchen 1 bis 17, weiterhin dadurch gekennzeichnet, dass die Anlage weiterhin eine Walzenvorspannvorrichtung (51) umfasst, die betriebsbereit ist, wenn sich das Walzenmodul in der Gießstellung befindet, um die Gießwalzen von einer offenen Stellung aufeinander zu zu bewegen, um die Breite des Walzenspaltes zu verändern.
Anlage nach Anspruch 18, weiterhin dadurch gekennzeichnet, dass die Walzenvorspannvorrichtung (51) ein Paar Vorspanneinheiten für jede Walze umfasst, wobei jede Vorspanneinrichtung (51) mit dem Modul (13) verbunden werden kann, um Federvorspannung der jeweiligen Walze (16) bereitzustellen, wenn sich das Modul in seiner Betriebsstellung befindet, und wobei es von dem Modul freigegeben werden kann, um zu ermöglichen, dass das Modul aus der Gießanlage ausgebaut werden kann.
Anlage nach Anspruch 22, weiterhin dadurch gekennzeichnet, dass die Federvorspannvorrichtungen (51) auf beweglichen Lagerungen an der Gießanlage gelagert sind, so dass sie in und aus betriebsbereitem Eingriff mit dem Modul bewegt werden können.
Verfahren der Positionierung von Gießwalzen in einer Doppelwalzen-Stranggießanlage, gekennzeichnet durch die folgenden Schritte: Verfahren eines Walzenmoduls (13), das ein Paar paralleler Gießwalzen (16) trägt, horizontal und in Längsrichtung der Walzen aus einer Bereitschaftsstellung, die unterhalb und seitlich einer Gießstellung verschoben wird, in eine Zwischenstellung unterhalb der Gießstellung; Ankoppeln der Walzen (16) an eine Walzenantriebsvorrichtung (128) und eine Wasserkühlungseinheit (42) an der Zwischenstellung; und Anheben des Walzenmoduls (13) zu der Gießstellung.
Verfahren nach Anspruch 21, weiterhin dadurch gekennzeichnet, dass von einem Paar Schmelzbad-Begrenzungsplatten (21) jeweils eine zu jeder Seite des Raumes positioniert werden, der von den Gießwalzen eingenommen wird, wenn sie sich in der Gießstellung befinden und sich die Gießwalzen (16) nach oben zwischen die Schmelzbad-Begrenzungsplatten (21) bewegen, wenn das Walzenmodul (13) in die Gießstellung angehoben wird.
Verfahren nach Anspruch 21 oder Anspruch 22, weiterhin dadurch gekennzeichnet, dass die Walzenantriebsvorrichtung (128) und die Wasserkühlungsvorrichtung (42) durch Verfahren des Walzenmoduls von der Bereitschaftsstellung in die Zwischenstellung automatisch an die Walzen angekoppelt werden.
Verfahren nach Ansprüchen 21 bis 23, weiterhin dadurch gekennzeichnet, dass nach dem Anheben des Walzenmoduls in die Gießstellung das Verfahren Bewegen der Walzen nach innen in eine voreingestellte Walzenspaltposition umfasst.
Verfahren nach Anspruch 24, weiterhin dadurch gekennzeichnet, dass die Walzen, bevor sie in die Gießstellung angehoben werden, auseinander gehalten werden und dass die Hubbewegung die Walzen für Bewegung nach innen frei gibt.