DE69906118T2

DE69906118T2 - MEASURING DEVICE FOR THE ROLL DISTANCES IN A CONTINUOUS CASTING SYSTEM

Info

Publication number: DE69906118T2
Application number: DE69906118T
Authority: DE
Inventors: Nicholas Stanley
Original assignee: Sarclad International Ltd
Current assignee: Sarclad International Ltd
Priority date: 1998-11-10
Filing date: 1999-11-10
Publication date: 2004-01-08
Anticipated expiration: 2019-11-11
Also published as: EP1128921B1; ATE234699T1; EP1128921A1; WO2000027566A1; AU1281300A; GB9824531D0; DE69906118D1

Abstract

Apparatus for monitoring the positions of rolls of a continuous casting machine comprises a dummy bar chain to which is detachably secured monitoring apparatus which includes one or more sensors and associated electronic circuitry to monitor and sense the positions of rolls of a continuous casting machine.

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Stranggußvorichtung und insbesondere auf eine Vorrichtung zur Überwachung und Feststellung der Lage der Rollen, die den Bewegungspfad des durch Strangguß hergestellten Metallstranges während seiner Verfestigung bildet.The invention relates to a Stranggußvorichtung and particularly to a monitoring and detection device the location of the rollers, the path of movement of the cast Metal strand during forms its solidification.

Herkömmliche Stranggußmaschinen weisen eine wassergekühlte, am Ende offene Form auf, aus der ein teilweise erstarrter Metallstrang abgezogen und längs eines gekrümmten Pfades bewegt wird, der zwischen mehreren im Abstand zueinander angeordneten angetriebenen und/oder leerlaufenden Rollen definiert ist, die auf gegenüberliegenden Oberflächen des Stranges angreifen. Der Bewegungspfad verläuft im allgemeinen vertikal, wenn der Strang die Form verläßt und allgemein horizontal, wenn der verfestigte Strang die Gießmaschine verläßt.Conventional continuous casting machines exhibit a water-cooled, open at the end, from which a partially solidified metal strand deducted and lengthways one curved Path is moved between several at a distance from each other arranged driven and / or idling rollers defined is on opposite surfaces of the Attack strands. The path of movement is generally vertical, when the strand leaves the mold and general horizontal when the solidified strand leaves the casting machine.

Der Strang wird längs des zwischen den Rollen definierten Pfades durch eine Hilfsstrangkette bewegt, die am Strang befestigt ist. Diese Kette ist im typischen Fall einige Meter lang, und sie besteht aus unlegiertem Stahl und besitzt ein Gewicht von etwa 10 Tonnen.The strand becomes along the between the rolls defined path through an auxiliary strand chain that moves on the strand is attached. This chain is typically a few meters long, and it is made of mild steel and has a weight of about 10 tons.

Nach wiederholter Benutzung der Stranggußmaschine können die einzelnen Rollen von ihrer ursprünglichen Lage abweichen. Aus diesem Grunde ist es wichtig, periodisch den Rollenabstand festzustellen und jede Mißausrichtung zu korrigieren und festzulegen, ob eine Rolle oder ob mehrere Rollen ersetzt werden müssen.After repeated use of the continuous casting machine can the individual roles deviate from their original position. Out for this reason it is important to periodically determine the roller spacing and any misalignment to correct and determine whether one role or whether multiple roles need to be replaced.

Es sind Hilfsstrangketten mit integralen Sensoren bekannt, um die Bedingung und die Abstände zwischen Rollenpaaren festzustellen. Bekannte Überwachungsvorrichtungen weisen Einheiten, bestehend aus Sensoren und einem elektronischen Instrumentarium auf, die integrale Teile von einem Glied oder mehreren Gliedern der Kette bilden. Bei anderen bekannten Systemen sind die Kettenglieder durch angepaßte Glieder ersetzt, die die erforderlichen Sensoren mit dem zugeordneten Instrumentarium enthalten.They are auxiliary strand chains with integral ones Sensors are known to determine the condition and spacing between pairs of rollers. Known monitoring devices have units consisting of sensors and an electronic Instrumentarium on, the integral parts of a link or more Link the chain. In other known systems Chain links through adapted Replaces the associated sensors with the associated sensors Instruments included.

Die US-A-3 937 271 beschreibt eine Vorrichtung zur Überwachung der Lage von Rollen von Stranggußmaschinen mit einer Hilfsstrangkette, die einen Block von integralen Positionssensoren aufweist. Die EP-B-0014862 beschreibt eine ähnliche Überwachungsvorrichtung, die eine integrierte Meßvorrichtung mit Sensoren und einem Computer mit einem Speicher aufweist. Keines dieser Dokumente beschreibt eine Vorrichtung zur Rollenlagenüberwachung mit einer Hilfsstrangkette, mit der die Überwachungsvorrichtung lösbar befestigt ist. Bei beiden Dokumenten ist die Überwachungsvorrichtung den Gefahren ausgesetzt, die durch die rauhe Umgebung beim Strangguß auftreten, selbst wenn keine Messungen der Rollenpositionen erforderlich sind. Bei der vorliegenden Erfindung wird die Überwachungsvorrichtung von der Hilfsstrangkette entnommen, wenn keine Messungen erforderlich sind.US-A-3 937 271 describes one Monitoring device the position of rolls of continuous casting machines with an auxiliary strand chain, which has a block of integral position sensors. EP-B-0014862 describes a similar monitoring device, which is an integrated measuring device with sensors and a computer with a memory. None this document describes a device for monitoring the roll position with an auxiliary strand chain with which the monitoring device is releasably attached is. In both documents, the monitoring device is aware of the dangers exposed due to the harsh environment during continuous casting, even if no roll position measurements are required. In the present invention, the monitoring device of taken from the auxiliary strand chain if no measurements are required are.

Die Umgebung innerhalb einer Stranggußmaschine ist ganz besonders rauh. Während des Gießens werden relativ hohe Temperaturen erreicht, und es werden Wasserstrahlen benutzt, um den Strang abzukühlen. Der resultierende Dampf kombiniert sich mit der Luft, mit den Wassersprühstrahlen, und laufendes Wasser erzeugt eine Umgebung, die nicht zu einer langen Lebensdauer führt.The environment within a continuous casting machine is particularly rough. While of casting relatively high temperatures are reached and water jets used to cool the strand. The resulting steam combines with the air, with the water sprays, and running water creates an environment that is not too long Service life.

Weil das System häufig der Gießumgebung ausgesetzt wird, müssen derartige Systeme häufig gewartet werden. Auch bedeutet eine schlechte Zugänglichkeit, daß die Wartung sehr schwierig und gelegentlich gefährlich ist bei der Durchführung. Mittel, die während des Gießens benutzt werden, beispielsweise Gießpulver und Stahlabschreckkokillen, bilden Gefahren für die Überwachungsinstrumente. Auch sind die Systeme anfällig für die hohen mechanischen Stoßbelastungen, die während des Normalbetriebes auftreten.Because the system is often exposed to the casting environment will have to such systems are serviced frequently become. Poor accessibility also means maintenance is very difficult and occasionally dangerous to carry out. Means that while of casting are used, for example mold powder and steel quenching molds, form dangers for the monitoring tools. The systems are also vulnerable for the high mechanical shock loads, the while of normal operation occur.

Gemäß einem Merkmal der vorliegenden Erfindung betrifft diese ein Verfahren zur Überwachung und Ermittlung der Lage, der Bedingungen und der Ausrichtung der Rollen und der zugeordneten Ausrüstung bei Stranggußmaschinen, wobei diese erfindungsgemäße Vorrichtung die vorerwähnten Nachteile nicht aufweist oder wenigstens teilweise beseitigt.According to a feature of the present The invention relates to a method for monitoring and determining the Location, conditions and orientation of roles and assigned equipment in continuous casting machines, this device according to the invention the aforementioned Does not have disadvantages or at least partially eliminates them.

Gemäß einem Merkmal der vorliegenden Erfindung ist eine Vorrichtung zur Überwachung der Positionen von Rollen einer Stranggußmaschine vorgesehen, welche Vorrichtung eine Hilfsstrangkette aufweist, an der abnehmbar eine Überwachungsvorrichtung festlegbar ist, die einen oder mehrere Sensoren aufweist und der eine elektronische Schaltung zugeordnet ist, um die Positionen der Rollen einer Stranggußmaschine zu überwachen und abzutasten. Die Vorrichtung ist dadurch gekennzeichnet, daß die Überwachungsvorrichtung an der Hilfsstrangkette befestigt ist, wenn die Positionen der Rollen überwacht werden sollen und die von der Hilfsstrangkette abgenommen wird, wenn diese Positionen nicht überwacht werden sollen, und daß die Vorrichtung einen Träger aufweist, aus dessen oberer Oberfläche Sensoren vorstehen und dessen Unterseite mit einem Gehäuse für die elektronische Schaltung verbunden ist, und daß der Träger so dimensioniert ist, daß er in Vertiefungen einpaßt, die in der oberen Oberfläche der Kettenglieder der Hilfsstrangkette angeordnet sind, wobei das Gehäuse zwischen den gegenüberliegenden inneren Oberflächen dieser Glie der zu liegen kommt.According to a feature of the present Invention is a device for monitoring the positions of Rolling a continuous casting machine provided which device has an auxiliary strand chain the detachable a monitoring device is definable, which has one or more sensors and the an electronic circuit is assigned to the positions of the Rolling a continuous casting machine to monitor and feel. The device is characterized in that the monitoring device attached to the auxiliary strand chain when monitoring the positions of the reels which are to be removed from the auxiliary strand chain, if these positions are not monitored should be, and that the Device a carrier has sensors protrude from its upper surface and its bottom with a housing for the electronic circuit is connected, and that the carrier is dimensioned so that it in Fits wells, the one in the top surface the chain links of the auxiliary strand chain are arranged, the casing between the opposite inner surfaces this glie that comes to rest.

Die Hilfsstrangkette weist vorzugsweise ein Paar seitlicher Glieder auf, die die Überwachungsvorrichtung aufnehmen, wobei die Vorrichtung allgemein sowohl in Längsrichtung als auch seitlich auf die Hilfsstrangkette ausgerichtet ist.The auxiliary strand chain preferably has a pair of side links that receive the monitoring device, the device being generally both longitudinally and laterally is aligned with the auxiliary strand chain.

Es sind Mittel vorgesehen, um eine beschränkte Vertikalbewegung der Überwachungsvorrichtung relativ zur Hilfsstrangkette durchzuführen, wenn erstere auf der letzteren befestigt wird. Diese Mittel können ein schwenkbar gelagertes Glied oder mehrere schwenkbar gelagerte Glieder aufweisen.Means are provided to limit the vertical movement of the monitoring device direction relative to the auxiliary strand chain if the former is attached to the latter. These means can have a pivoted link or a plurality of pivoted links.

Nachstehend werden Ausführungsbeispiele der Erfindung anhand der beiliegenden schematischen Zeichnung beschrieben. In der Zeichnung zeigen:Below are embodiments of the Invention described with reference to the accompanying schematic drawing. The drawing shows:

1 ist eine perspektivische Ansicht einer erfindungsgemäßen Überwachungsvorrichtung vor dem Zusammenbau mit einer Hilfsstrangkette einer Stranggußmaschine; 1 is a perspective view of a monitoring device according to the invention before assembly with an auxiliary strand chain of a continuous casting machine;

2 zeigt die Überwachungsvorrichtung gemäß 1 nach dem Zusammenbau mit einer Hilfsstrangkette; 2 shows the monitoring device according to 1 after assembly with an auxiliary strand chain;

3a und 3b sind Seitenansichten der Vorrichtung gemäß 2; 3a and 3b are side views of the device according to 2 ;

4a und 4b sind Seitenansichten eines abgewandelten Aufbaus gemäß der Erfindung; 4a and 4b are side views of a modified structure according to the invention;

5 ist eine Ansicht einer weiteren erfindungsgemäßen Überwachungsvorrichtung von oben betrachtet; und 5 is a view of another monitoring device according to the invention viewed from above; and

6 ist ein Schnitt längs der Linie VI-VI gemäß 5. 6 is a section along the line VI-VI according to 5 ,

Die Vorrichtung gemäß 1 der Zeichnung weist eine Überwachungsvorrichtung 1 gemäß der Erfindung auf, die über Traggliedern 2,3 der Hilfsstrangkette 4 angeordnet ist. Die Überwachungsvorrichtung 1 ist eine Doppeleinheit oder eine Gelenkeinheit, die leicht auf den Traggliedern 2, 3 der Hilfsstrangkette aufgebaut oder von dieser entfernt werden kann. Die Überwachungsvorrichtung 1 trägt die gesamte notwendige Elektronik und die Sensoren, um die erforderlichen Messungen durchführen zu können. Die Vorrichtung 1 weist einen Querträger 5 auf, von dessen Oberseite Sensoren 6 vorstehen (diese können federbelastet sein) und an dessen Unterseite ein Gehäuse 7 festgelegt ist, das die erforderliche Elektronik enthält. An den Trägerenden sind Monitore 8 aufgehängt, die selektiv entfernt werden können.The device according to 1 the drawing has a monitoring device 1 according to the invention, which has support members 2 . 3 the auxiliary strand chain 4 is arranged. The monitoring device 1 is a double unit or an articulated unit that is easy on the support members 2 . 3 the auxiliary strand chain can be built up or removed from it. The monitoring device 1 carries all the necessary electronics and the sensors in order to be able to carry out the required measurements. The device 1 has a cross member 5 on, from the top of which sensors 6 protrude (these can be spring-loaded) and on the underside a housing 7 is specified that contains the required electronics. There are monitors at the ends of the beams 8th suspended, which can be selectively removed.

Die Kettenglieder 2, 3 sind so gestaltet und dimensioniert, daß sie die Überwachungsvorrichtung aufnehmen können. Im zusammengebauten Zustand liegt das Elektronikgehäuse 7 zwischen den gegenüberliegenden inneren Oberflächen 9 der Kettenglieder 2, 3, und der Träger liegt innerhalb von Vertiefungen 10, die in der oberen Oberfläche eines jeden Traggliedes ausgebildet sind. Im zusammengebauten Zustand erstrecken sich die Monitore 8 in die Seitenkanäle 11 der Tragglieder. 2 veranschaulicht die Vorrichtung, zusammengebaut auf der Hilfsstrangkette. Es ist ersichtlich, daß im zusammengebauten Zustand die Tragglieder einen Schlitten für die Überwachungsvorrichtung definieren.The chain links 2 . 3 are designed and dimensioned so that they can accommodate the monitoring device. The electronics housing is in the assembled state 7 between the opposite inner surfaces 9 the chain links 2 . 3 , and the carrier lies within depressions 10 formed in the upper surface of each support member. When assembled, the monitors extend 8th into the side channels 11 the supporting links. 2 illustrates the device assembled on the auxiliary strand chain. It can be seen that in the assembled state the support members define a slide for the monitoring device.

Wie aus den 3a und 3b ersichtlich, ist die Überwachungsvorrichtung in der Lage, in Vertikalrichtung bis zu einem gewissen Ausmaß relativ zu den Traggliedern der Hilfsstrangkette zu schwimmen, wodurch entweder der obere oder der untere Rand der Vorrichtung über die Tragglieder hervorsteht. Die Möglichkeit des Schwimmens besteht in einer einzigen Achse und gewährleistet unter anderem einen glatten Übergang nach dem Hilfsstrangschlitten und von diesem weg. Es wird auch gewährleistet, daß die Überwachungsvorrichtung auf der äußeren Fläche der zu überprüfenden Rollen gehalten wird, unabhängig von der Spannung der Hilfsstrangkette. Zu diesem Zweck können Federn vorgesehen werden.Like from the 3a and 3b As can be seen, the monitoring device is able to swim to a certain extent in the vertical direction relative to the support links of the auxiliary strand chain, whereby either the upper or the lower edge of the device protrudes beyond the support links. The possibility of swimming is in a single axis and ensures, among other things, a smooth transition after the auxiliary sled and away from it. It is also ensured that the monitoring device is held on the outer surface of the rolls to be checked, regardless of the tension of the auxiliary strand chain. Springs can be provided for this purpose.

Wie aus den 4a und 4b ersichtlich, kann die Überwachungsvorrichtung 1 mit den Kettengliedern durch einen schwenkbar gelagerten Lenker 14 oder mehrere Lenker verbunden sein. Diese Lenker bewirken eine Verbindung der Überwachungsvorrichtung mit den Traggliedern, derart, daß die Vorrichtung relativ zu der Hilfsstrangkette schwimmen kann.Like from the 4a and 4b can be seen, the monitoring device 1 with the chain links by a pivotally mounted handlebar 14 or more drivers are connected. These links connect the monitoring device to the support members in such a way that the device can float relative to the auxiliary chain.

Wie aus den 5 und 6 ersichtlich, können von der Überwachungsvorrichtung mehrere Meßköpfe getragen werden. Diese Köpfe können Rollrotations-Einheiten 15, Biegesensoren 16 und Neigungsmesser 17 aufweisen. Die von der Überwachungsvorrichtung vorgenommenen Messungen umfassen die Spaltbreite zwischen Rollenpaaren einer Stranggußmaschine, tangentiale Messungen benachbarter Rollen, um eine Messung der Rollausrichtung zu liefern, eine Rotationsmessung der Rollen, eine Analyse des Wassersprühmusters innerhalb einer Stranggußmaschine und Messungen der Exzentrizität des Zentrums einer Rolle, wenn die Rolle von ihrem Lager getragen wird und um dieses rotiert. Außerdem können Federlager 18 vorgesehen werden, um eine Berührung der Meßvorrichtung mit den jeweiligen Rollen zu gewährleisten.Like from the 5 and 6 can be seen, several measuring heads can be carried by the monitoring device. These heads can roll roll units 15 , Bending sensors 16 and inclinometer 17 exhibit. The measurements made by the monitoring device include the gap width between pairs of rolls of a continuous casting machine, tangential measurements of adjacent rolls to provide a roll orientation measurement, a rotation measurement of the rolls, an analysis of the water spray pattern within a continuous casting machine and measurements of the eccentricity of the center of a roll when that Roll is carried by its bearing and rotates around it. In addition, spring bearings 18 be provided to ensure contact of the measuring device with the respective rollers.

Ein wichtiger Vorteil der beschriebenen Vorrichtung ist, die Überwachungsvorrichtung auf die Tragglieder nur dann aufzubringen, wenn Messungen erforderlich sind. Es wird angenommen, daß dies normalerweise einmal oder zweimal pro Woche bei den meisten Anwendungen genügt, während normale Hilfsstrangeinsätze häufig, etwa 35 mal pro Woche, erforderlich sind. Dies bedeutet eine beträchtliche Ersparnis bezüglich der Abnutzung und Beschädigung, denen die innerhalb der Kette angeordneten Meßvorrichtungen ausgesetzt sind.An important advantage of the described Device is the monitoring device to be applied to the support members only if measurements are required are. It is believed that this is usually Once or twice a week is enough for most applications, while normal Dummy bar inserts frequently, about 35 times a week. This means a considerable amount Savings regarding wear and damage, to which the measuring devices arranged within the chain are exposed.

Auch die Beschickungsprozeduren und Entnahmeprozeduren der Überwachungsvorrichtung auf die Hilfsstrangkette bzw. von dieser weg sind schnell und einfach durchführbar.Also the loading procedures and Withdrawal procedures of the monitoring device on the auxiliary strand chain or away from it are quick and easy feasible.

Außerdem ist die Wartung und der Gebrauch des Systems realtiv einfach, weil die Meßeinheit in einem Wartungsbereich verstaut wird, der einen leichten Zugriff ermöglicht und von der Hilfsstrangkette entfernt ist. Normale Hilfsstrangkettenarbeiten sind möglich, gleichgültig, ob sich die Meßvorrichtung auf der Kette befindet oder nicht.Maintenance and the use of the system is relatively simple because of the measuring unit Stowed in a maintenance area that has easy access allows and is removed from the auxiliary strand chain. Normal auxiliary strand chain work are possible, indifferent, whether the measuring device on the chain or not.

Die vorstehend beschriebene Anordnung stellt nur ein Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Überwachung dar, und es können zahlreiche Abwandlungen getroffen werden, ohne vom Rahmen der Erfindung abzuweichen.The arrangement described above provides just one embodiment monitoring according to the invention and it can numerous modifications are made without departing from the scope of the invention departing.

Claims

Device for monitoring the positions of rolls of a continuous casting machine, which device an auxiliary strand chain ( 4 ) on which a monitoring device can be removed ( 1 ) which one or more sensors ( 6 ) and which is associated with an electronic circuit for monitoring and scanning the positions of the rolls of a continuous casting machine, characterized in that the monitoring device ( 1 ) on the auxiliary strand chain ( 4 ) is attached when the positions of the rolls are to be monitored and is removed from the auxiliary strand chain when these positions are not to be monitored and that the device comprises a carrier ( 5 ), from whose upper surface sensors ( 6 ) and its underside with a housing ( 7 ) for the electronic circuit, and that the carrier ( 5 ) is dimensioned in such a way that it 10 ) that fits in the upper surface of the chain links ( 2 . 3 ) of the auxiliary strand chain ( 4 ) are arranged, the housing ( 7 ) between the opposite inner surfaces of these links ( 2 . 3 ) comes to rest.

Device according to claim 1, in which means are provided, relative to a limited vertical movement of the monitoring device to carry out the auxiliary strand chain, if the monitoring device is attached to the auxiliary strand chain.

Anspnach device 2 , in which the means limiting the movement from a pivotably mounted handlebar ( 14 ) or several swivel-mounted handlebars ( 14 ) consist.

Device according to one of the preceding claims, which is the monitoring device is a pivotally hinged unit, which is on the support members the auxiliary strand chain can be attached or removed.

The device of claim 4, wherein the above sensors are spring loaded.