DE7207112U - Transportable Stranggießanlage für Brammen - Google Patents

Description

Patentanwalt

Dipl.-ln^.V/ultrrJc ^

7 Stutto»'t N. i/.vfWoU.^ 40 A j/

1972

Vereinigte Österreichische Zisen-

und Stahlwerke Aktiengesellschaft

Lina, Österreich

Stranggießenlage für Brammen

Die Erfindung betrifft eine Stranggießanlage für Brammen mit einer wassergekühlten Kokille, aus der der Strang kontinuierlich ausgesogen wird, einer Stütz- und Führungseinrichtung mit Rollen, zwischen denen der Strang geführt wird, und einer Kühlvorrichtung mit Düsen, durch die ein Kühlmittel, insbesondere Wasser, auf den Strang und die Rollen aufgespritzt wird.

Es sind verschiedene Kühlvorrichtungen für· Stranggießanlagen bekannt· Beispielsweise ist in der österreichischen Patentschrift Hr. 233 186 eine Vorrichtung mit Plüs3igkeitszerstäuberdüsen, die gruppenweise beaufschlagten Zonen zugeteilt sind, beschrieben, wobei nebeneinander und senkrecht zur Strangoberfläche gerichtete Düsen im Abstand von der Strangoberfläche angeordnet sind. Man ist bestrebt, das Kühlmittel mit einer Vielzahl von Düsen gleichmäßig aufzubringen, damit der Tenperaturverlauf quer zur Stranglängsachse möglichst gleichmäßig wird. Die Düsen haben meist eine verhältnismäßig kleine Bohrung silt einem Durchmesser von etwa I₁I bis 1,3 mm, welche

sich an der Mündung erweitert, βο daß die Düse eine flache Charakteristik erhält« üblicherweise sind bei Brammenβtranggleßaniagen, auf denen Gußstränge alt ;if.er Breite von et==: lOOO bi? §OQO ==? isnd einer Dicke von etwa 150 bie 350 mm hergestellt werden, etwa seohs soloher Düsen nebeneinander und zwischen den einzelnen Rollen des Stütz- und PUhrungsgerüstes angeordnet· Die Rollen sind bei Stranggießanlagen für Brammen mehrteilig ausgeführt und an mehreren Stellen abgestützt, wie beispielsweise in der österreichischen Patentschrift Nr. 257 07^ beschrieben» Insbesondere bei Stranggießanlagen, in denen der Strang in einem Stütz- und Führungabogen aus der Vertikalen in die Horizontale übergeführt wird, ergeben sich Schwierigkeiten bei der Kühlung der Rollen auf der Bogen-Außenseite im Bereioh vor dem übergang zur Horizontalen. Je spitzer der Winkel zwischen der Bogentangente und der Horizontalen wird, umso leichter wird das auf die Strangoberfläche aufgespritzte Wasser von dieser reflektiert bzw. durch Schwerkraft abgeleitet, so daß eine gleiohmäßlge und fläohige Beaufschlagung der Brammenaußen- bzw, -Unterseite und der Rollen nicht mehr möglioh ist« Dadurch sind insbesondere die Rollen gefährdet, denn eine unzureichende Kühlung führt zu einer örtlichen Überhitzung und zcra Festfressen der Rollenlager» Sobald sich die Rollen nicht mehr frei drehen können, backon sich zwischen ihnen und der Strangoberfläche Zunder und andere Ablagerungen, wie Schlacke, an, wodurch die Oberfläche des Stranges stark beeinträchtigt wird. Der verhältnismäßig kleine Durchmesser der Spritzdüsen ist auch die Ursache für Verstopfungen und Verlegungen der Düsenbohrungen, obwohl für die Strangkühlung gereinigtes Wasser verwendet wird»

Der Gußstrang hat beim Durchlaufen der Stützunn Führungseinrichtung unterhalb der Kokille noch einen flüssigen Kern; bei fortschreitender Erstarrung tritt eine Schrumpfung des Cix-arigea sin, Däbsi 1ΐβΐ·ΐ sich fallweise der Strang örtlich von den Rollen ab, d.h. es entsteht zwischen dem Strang und den Rollen ein Spiel, wodurch einzelne Rollen zum Stillstand kommen. Die der Strangoberfläche zugekehrte Mantelfläche der Rollen ist dabei einer besonders inten» siven Wärmestrahlung ausgesetzt; als Folge davon kann es dann trotz Kühlung auf der der Strangoberfläche abgekehrten Mantelfläche zu einem Festfressen der Rollenlager kommen· Die Stütz- und Führungsrollen von Stranggießanlagen sind also hauptsächlich durch ungleichmäßige oder fallweise auftretende thermische Beanspruchungen gefährdet und müssen häufig ausgetauscht· werden. Dieser Austausch kann nicht an Ort und Stelle erfolgen, sonder;? *l·? ist meist erforderlich, den gesamten Stütz- und Führungsteil auszufahren, was entsprechende Stillstandszeiten zur Folge hat,

Aufgabe der Erfindung ist es, diese Schwierigkeiten und Nachteile zu überwinden. Sie besteht darin, daß bei einer Stranggießanlage der eingangs bezeiohneten Art ein Teil der Kühlvorrichtung von Flaohstrahldüsen gebildet ist, die parallel zur Oberfläche das Stranges, d.h. zur Breitseite der Bramme, im Abstand von dieser angeordnet ist, wobei ihre Längsachsen parallel zu den Achsen der Rollen verlaufen.

Ein weiteres Merkmal der Erfindung besteht darin, daß die Flachstrahldüsen im Bereich, des Bramiaenrandes angeordnet Bind, vorzugsweise en beiden Brammenrändern einander versetzt gegenüber liegen.

3ei einer Stranggießanlage nit einer bogenförmigen Stütz- und Führungseinrichtung zur Umlenkung des Stranges aus im wesentlichen vertikaler RiohiuXie in itn -W^ssntliclicr; herissnteie R±c>itu«g ist es vorteilhaft, daß die Kühlvorrichtung in Bereich der Umlenkung, d.h. auf etwa I/3 bis 2/3 der Langserstreckung der Stütz- und Führungseinrichtung, aus Flachstrahldüsen besteht.

Die Erfindung ist auch bei Horizontalstranggießaiilagen anwendbar. Bei Korisontalanlagen tritt der Strang aus einer wassergekühlten Kokille waagrecht oder gegebenenfalls leicht geneigt aus und wird ebenfalls durch beidseitig des Stranges angeordnete Rollen gegen den ferrostatisehen Druck abgestützt bzw. durch diese Rollen geführt. Bei Horizontal· anlagen sind zweckmäßigerweise mindestens die Düsen auf der Strangunterseito als Flachstrahldüsen gemäß der Erfindung ausgeführt.

Die Erfindung wird an Hand eines Ausführungsbeispieles in der Zeichnung näher erläutert.

Fig. 1 ist eine Seitenansicht einer Stranggießanlage zur Erzeugung breiter Stahlbraomen in schematischer Darstellung. Fig. 2 ist eine Draufsicht in Richtung des Pfeiles A der FJg. 1, welche in einem größeren Maßstab und ebenfalls schematisch gezeichnet ist. Fig. 3 ist ein Vertikalschnitt durch den Gußstrang und die Stützeinrichtung zwecks Veranschaulichung der Wirkungsweise der erfindungsgemäßen Kühlung im Vergleich zu bekannten Kühlungen.

In Fig. 1 ist mit 1 eine wassergekühlte, in vertikaler Richtung oszillierende Kokille bezeichnet,

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aus der der r.ocr, inerj flüssigen Kern aufweisende Stahlstrang prsr^^} 2 ausgezogen wird. Stütz- und Führungsrollen J 3±nC ±ώι bogenförmigen Stützgerüst (welches xm einzelnen nicht dargestellt ist) beidseitig der Braune angeordnet. Diese Rollen 3 sind in Längsrichtung mehrteilig ausgebildet (Fig. 2) und mehrfach gelagert. Der Stütz- und Führungsbogen kann aus einem ortsfesten Teil auf der Bogenaußenseite und einem verstellbaren Teil auf der 3ogeninnenseite "bestehen, so daß der gegenseitige Abstand der Stütz- und Führungsrollen 3 auf unterschiedliche Dicken der Brammen einstellbar ist. Durch den Stütz- und Fü?rungsbogen wird der Gußstrang von der Vertikalen in die Horizontale umge lenkt, wobei ein diesem nachgeschaltetes kombiniertes Treib-, Rieht- und Walzgerüst h vorgesehen ist, aus den die Bramme 2 horizontal auf Rollen ausläuft und anschließend in bekannter Ueise unterteilt wird.

Der die Rollen 3 enthaltende Stütz- und Führungsbogen weist eine Kühlvorrichtung auf für die Sekundärkühlung der Bramme 2 bis zu deren völliger Durcherstarrung, welche üblicherweise im Bereich des Treib-, Rieht- und Ualzgerüsbes k beendet 1st. Die Kühlvorrichtung umfaßt eine Vielzahl von Spritzdüsen 6, welche zwischen den Rollen 3 nebeneinander angeordnet und senkrecht zur Gtrangoberfläche gerichtet sind. Das aus den Spritzdüsen 6 mit einem Druck von 3 bis 8 atü austretende Wasser kühlt nicht nur den Strang 2, sondern auch die Rollen 3· Am Ende des Stütz- und Führungsbogens, d.h. beim Übergang in die Horizontale, ist es vorteilhaft, die' Rollen 3 auf der Bogeninnenseite mit gegen deren Mantelfläche gerichteten Nebeldüsen ?, die mit einem V/asser-Druckluft-Gemisch betrieben werden, zu kühlen.

Auf der Bogeninnenseite treten bei der Kühlung der Pollen 3 keine Probleme auf, da diese ständig von Kühlmittel beaufschlagt werden, welches infolge der Schwerkraft an der Oberfläche des Stranges 2 zu den tieferliegenden Rollen abläuft.

Auf der Bogenaußenseite ist es jedoch anders: Während in der an die Kokille 1 anschließenden Zone 8 die Kühlung mit herkömmlichen Spritsdüsen 6 noch ausreichend ist, ist dies in den anschließenden Zonen 9 und 10, wo das senkrecht gegen die Strangoberfläche gespritzte Kühlwasser reflektiert wird und infolge der Schwerkraft abtropft, nicht mehr der Fall. Erfindungsgemäß sind daher in diesen Zonen seitlich des Stranges 2 und parallel zu dessen Oberfläche (Außenseite) Flachstrahldüsen 11 vorgesehen. Diese Flachstrahldüsen können in einfacher Weise durch Zusammenquetschen eines Wasserzufuhrrohres hergestellt werden; es ergibt sich dann ein rechteckiger oder ovaler Austrittsquerschnitt von etwa 10 χ k mm, welcher nicht leicht verstopft werden kann. In der Zone 9 können vorteilhaft sowohl Spritzdüsen 6, die senkrecht zur Strangoberfläche gerichtet sind, als auch Flachstrahldüsen 11, die parallel zur Oberfläche der Bramme arbeiten, vorgesehen sein, wie dies aus Fig. 1 hervorgeht. Box einer Bogenstranggießaniage für breite Stahlbrammen betragt z-./eckmäßigerweise die Längserstreckung der Zonen 9 und 10 je l/3 der gesamten Stütz- und Führungsbogen-Außenseite. Bei Stranggießanlagen mit hoher Gießlexstung erstreckt sich der Stütz- und Führungsteil bis mehrere Meter in die Horizontale, weshalb bei einer solchen Anlage auch unterhalb des horizontalen Strangtellos Flachstrahldüsen 11 angeordnet sein sollen.

Die Anordnung der Düsen ist aus Fig. 2 zu ersehen. Zwischen den z.3. dreiteilig ausgeführten Stüts- und Führungsrollen 3 und parallel zu deren I^äLngsachse sind die Flachstrahldüsen 11 zueinander versetzt gegenüberliegend angeordnet. Diese Düsen werden :rit einen Druck von etwa IO atü beaufschlagt, so daß ein breiter, flacher Wasserstrahl 12 entsteht; seine Ctrömungsrichtung ist durch Pfeile angedeutet, Der flache Hochdruck-viasserstrahi bedeckt den gesamten Bereich zwischen zwei nebeneinander liegenden Hollen 3, wobei aber nur ein Teil des Kühlwassers aktiv an der Strangkühlung teilnimmt; eo tritt also keine übermäßige Kühlung an der Strangoberfläche ein, wie dies beispielsweise der Fall wäre, wenn man die gleiche Uassernenge durch eine Vielzahl von senkrecht zur Strangoberiläche gerichteten Düpon aufspritzen würde. Der bi .■'·■■ cc T/asserstrahl 12 hat auch die Aufgabe, Zunder, Schlacke und andere Verunreinigungen von der Gtrangoberflache zu entfernen, wie dies schomatisch auch aus Fig. 3 ersichtlich ist.

In Fig. 3 ist die Wirkungsweise der erfindungsgomäßen Kühlung im Vergleich zu einer bekannten Kühlung schematisch veranschaulicht. Mit 3, 3', 3" sind drei nebeneinander, auf der Bogenauöenseite der Bramme 2 angeordnete Stütz- und Führungsrollan bezeichnet, wobei sich die P.olle 3 durch die Berührung mit dem Strang dreht, während zwischen den Rollen 3¹, 3" und der Strangoberfläche oin Spiel entstanden ist, so daß diese Rollen infolge der durch Schrumpfung bedingten Abhebung des Stranges 2 stillstehen. Bisher hat man die mit 7 bezeichneten Neboldüsen auch auf der Bogenaußensoite zur Rollenlriihlung verwendet, wie in Fig. 3 eingezeichnet ist. Diese

Kühlung war jedoch, erfolglos, veil der Kühlmittelstrahl aus diesen Düsen, der mit 13 bezeichnet ist, nur /?egen die vor. der Ctrangoberflache abgekehrte Mantelfläche gerichtet yar, so daß die wärnieDeaufschlagt e, der Strangoberfläche zugekehrte liantelflache überhitzt und die Rollenlager blockiert wurden. Lediglich, bei der Rolle 3, die sich noch dreht, wird ein Xühlnittelfilni 1^:- in Pfeilr clituijg nach, oben mitgenommen; bei diejer Rolle fun' ' niert die Kühlung noch zufriedenstellend, solang' '. ι Ablieben des Stranges 2 eintritt. liit 15 ist sel>emati3ch ein Aufbau bzw. ein Ansatz von Zunder und Schlacke an der stillstehenden und einseitig überhitzten Rolle 3" bezeichnet, welcher eine Sclileifwirkung auf die Strangoberfläclie ausübt. Demgegenüber funktioniert die eriindungsgemäße Kühlung, wie ebenfalls aus Fig. 3 ersichtlich, auch bei den zum

Stillstand gekommenen Rollen„ Die erfindungsgemäßen ;

Flaclistrahldüsen 11 und der aus diesen austretende, j

breite Wasserstrahl 12 sind in Fig. 3 eingezeichnet; die Querströmung innerhalb des Wasserstrahles parallel zur Strangoberfläche und in Richtung zu den Rollen wird durch Pfeile gekennzeichnet. Es ist ersichtlich, daß ein solcher breiter Wasserstrahl, der mit hohem Druck quer zur Längsachse des Stranges 2 und parallel zu dessen Breitseite aufgebracht wird, nicht nur die erforderliche Strangkühlung und die Kühlung der Rollen bewirkt, sondern auch Zunder- und Schlackenreste wegzuspülen vermag; ein Abheben des Stranges von den Rollen kann also nicht zu einem Festfressen der Rollenlager oder zum Anbacken von Feststoffen führen.

Claims (3)

fc— -fc KA/ η Sprüche

1. Stranggießanlage für Brammen nit einer vassergekühlten Kokille, aus der der Strang kontinuierlich, ausgezogen wird, einer Stütz- und !FüiJ-imgseinrichtung mit Rollen, zwischen denen der Strang" geTührt wird, und einer Kühlvorrichtung mit Düsen, durch die ein Kühlmittel, insbesondere Wasser, auf den Strang und die Rollen aufge= spritzt wird, dadurch gekennzeichnet, daß ein Teil der Kühlvorrichtung von Flachstrahldüsen (ll) gebildet ist, die parallel zur Oberfläche des Stranges, d.h. zur Breitseite der Bramme (2), im Abstand von dieser angeordnet sind, wobei ihre Längsachsen parallel zu den 'e:-isen der Rollen (3) verlaufen.

2. Stranggießanlage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Flachstrahldüsen (il) im Bereich des Brananenrandes angeordnet sind, vorzugsweise an beiden Brammenrändern einander versetzt gegenüber liegen.

3. Ctranggießanlage nach den Ansprüchen 1 oder 2 mit einer bogenförmigen Stütz- und Führungseinrichtung zur Umlenkung des Stranges aus im wesentlichen vertikaler Richtung in im wesentlichen horizontale Richtung, dadurch gekennzeichnet, daß die Kühlvorrichtung im Bereich der Umlenkung, d.h. auf etwa I/3 bis 2/3 der Längserstreckung der Stütz- und Führungseinrichtung, aus Flachstrahldüsen (ll) besteht.

Jtranggießanlage nacli don Ansprüchen 1 odor 7. mit einer horizontalen Ctütz- und Führungseinrichtung, dadurch gckcnnzeichr.et, daß die Xiih.lvorrich.tung an der Unterseite der aus Flachstrahldüsen (ll) besteht.