EP0197135B1 - Stranggiessvorrichtung - Google Patents
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- B22D—CASTING OF METALS; CASTING OF OTHER SUBSTANCES BY THE SAME PROCESSES OR DEVICES
- B22D11/00—Continuous casting of metals, i.e. casting in indefinite lengths
- B22D11/06—Continuous casting of metals, i.e. casting in indefinite lengths into moulds with travelling walls, e.g. with rolls, plates, belts, caterpillars
- B22D11/0602—Continuous casting of metals, i.e. casting in indefinite lengths into moulds with travelling walls, e.g. with rolls, plates, belts, caterpillars formed by a casting wheel and belt, e.g. Properzi-process
Definitions
- the invention relates to a continuous casting device, in which molten material is guided into a recess on the outer circumference of a casting wheel, which extends in the circumferential direction and is open in the radial direction, and at least partially solidifies in the latter during the rotational movement of the casting wheel before the strand thus formed is led out of the recess is, with a, in the circumferential direction at least partially closing the portion of the recess filled with the material, pressed against the casting wheel and at least one seen from the casting wheel behind the belt, this pressing against the casting wheel, separate pressing element in the form of a rotating chain.
- a continuous casting device in which molten material is guided into a recess on the outer circumference of a casting wheel, which extends in the circumferential direction and is open in the radial direction, and at least partially solidifies in the latter during the rotational movement of the casting wheel before the strand thus formed is led out of the recess is, with a, in the circumferential direction at least partially closing the portion
- the belt consists of an endless steel belt guided over three deflection rollers.
- One of these three deflection rollers is movably mounted and subjected to a force in such a way that a certain tensile stress prevails in the steel strip.
- This tensile stress is necessary in order to maintain a certain contact pressure of the steel strip against the casting wheel.
- This tensile load alone means that the contact pressure cannot be reached at the high temperatures of the molten material, at which the steel strip is subjected to considerable stresses. Therefore, a separate pressure element in the form of a revolving chain is provided in this device.
- the system shown allows continuous continuous casting and, for example in conjunction with a connected rolling mill, enables the finished product such as steel bars, light profiles or wire rod to be produced from the melting heat of the liquid steel without interruption and without additional heat input.
- This continuous operation of a casting plant connected to a rolling mill thus leads to considerable cost savings.
- the system according to FIG. 1 is fed into a recess 4 of a casting wheel 5 via a tundish, not shown, of liquid steel by means of a nozzle.
- the recess 4 runs in the circumferential direction of the casting wheel 5 and represents a self-contained groove. It has a trapezoidal shape, that is to say in the radial direction its inner surface is somewhat narrower than the outer surface.
- the inner surface has a length of 130 mm in the axial direction of the casting wheel 5, for example, and the outer surface has a length of 160 mm, while the depth of the recess 4 is 128 mm, for example.
- the recess 4 is open to the outside in the radial direction.
- the casting wheel 5 is preferably made of a steel frame and a water-cooled copper ring containing the recess 4.
- the open side of the recess 4 is closed, at least in the area of the still liquid steel filling, by a moving band 6, for example a steel band.
- This steel belt runs along with it over a length of approximately a quarter of the circumference of the casting wheel 5 and consists of an endless belt guided over three deflection rollers 7, 8 and 9. The storage of these deflection rollers 7 to 9 takes place in such a way that the belt 6 is not exposed to any significant tensile stresses.
- An endless chain 11 runs over the deflection rollers 8 and 9 and a further deflection roller 10 such that the belt 6 is located in the section between the deflection rollers 8 and 9 between the casting wheel 5 and the chain 11.
- the deflection roller 10 is movably mounted, a force acting on this deflection roller 10 in order to maintain a predetermined tension in the chain 11. This tension in the chain 11 ensures that the belt 6 is pressed firmly against the casting wheel 5, so that the recess 4 is tightly closed to the outside and the liquid steel located therein cannot escape.
- each chain link has outer webs 12, which press the band 6 firmly against the casting wheel 5 at the edges of the recess 4.
- the webs 12 are connected to one another by a bridge element 13. This is guided at a distance over the steel band 6 so that it is not itself exposed to any radial contact pressure via the recess 4.
- the webs 12 of the individual chain links adjoin one another directly, so that they form a continuous pressure line on both sides of the belt 6.
- the steel in the recess 4 solidifies during the rotation of the casting wheel 5 between the two deflection rollers 8 and 9 to such an extent that a solid shell is formed.
- This partially solidified strand is released from the recess 4 by a water-cooled scraper, not shown, and fed to a subsequent bending zone with a directional driver.
- the casting wheel which continues to rotate, is cleaned by brushing, drying and sprayed with casting oil.
- the strand is already cooled in the bending zone by open spray cooling, so that the residual liquid sump is solidified in a controlled manner. Here it is straightened by several rollers and finally straightened in the straightening driver.
- the strand then passes through a so-called compensation zone in which additional cooling does not take place and heat compensation takes place in the strand.
- this compensation zone At the end of this compensation zone, it therefore has a temperature field that is largely homogeneous across its cross section. It can then be inserted directly into a rolling mill.
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Description
- Die Erfindung betrifft eine Stranggießvorrichtung, bei der geschmolzenes Material in eine am Außenumfang eines Gießrades in dessen Umfangsrichtung verlaufende, in Radialrichtung nach außen offene Aussparung geleitet wird und in dieser während der Drehbewegung des Gießrades zumindest teilweise erstarrt, bevor der so gebildete Strang aus der Aussparung herausgeführt wird, mit einem, in Umfangsrichtung mindestens teilweise den mit dem Material gefüllten Abschnitt der Aussparung verschließenden, gegen das Gießrad gedrückten Band und wenigstens einem vom Gießrad aus gesehen hinter dem Band, dieses gegen das Gießrad drückendes, gesondertes Andrückelement in Form einer umlaufenden Kette. Eine derartige Vorrichtung ist aus der US-PS 2 206 930 bekannt.
- Bei der bekannten Vorrichtung besteht das Band aus einem über drei Umlenkrollen geführten endlosen Stahlband. Eine dieser drei Umlenkrollen ist beweglich gelagert und einer Kraft in der Weise ausgesetzt, daß in dem Stahlband eine bestimmte Zugspannung herrscht.
- Diese Zugspannung ist erforderlich, um einen gewissen Anpreßdruck des Stahlbandes an das Gießrad zu erhalten. Durch diese Zugbelastung allein läßt sich bei den hohen Temperaturen des geschmolzenen Materials bei denen das Stahlband erheblichen Beanspruchungen ausgesetzt ist, der Anpreßdruck nicht erreichen. Deshalb ist bei dieser Vorrichtung noch ein gesondertes Andruckelement in Form einer umlaufenden Kette vorgesehen.
- Desweiteren ist eine derartige Vorrichtung bekannt (FR-A-23 59 663), bei der das Band an den Rändern, d.h. außerhalb der das geschmolzene Material aufnehmenden Aussparung zusätzlich verstärkt ist, durch geeignete Auflageelemente, die das Band in der gewünschten Weise stabilisieren.
- Es ist Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Stranggießvorrichtung der gattungsgemäßen Art zu schaffen, bei der insbesondere der Verschleiß des Bandes wesentlich herabgesetzt ist.
- Diese Aufgabe wird erfindungemäß durch die im Kennzeichen des Anspruchs 1 angegebenen Merkmale gelöst.
- Vorteilhafte Ausgestaltungen dieser Aufgabenlösung ergeben sich aus den Unteransprüchen.
- Die Erfindung wird im folgenden anhand eines in den Figuren dargestellten Ausführungsbeispiels näher erläutert. Es zeigen:
- Fig. 1 ein Stranggießrad in prinzipieller Seitenansicht und
- Fig. 2 einen Schnitt entlang der Linie A-A in Fig. 1 senkrecht zur Zeichenebene.
- Die gezeigte Anlage erlaubt ein kontinuierliches Stranggießen und gibt beispielsweise in Verbindung mit einem angeschlossenen Walzwerk die Möglichkeit, aus der Schmelzhitze des flüssigen Stahls heraus ohne Unterbrechung und ohne zusätzliche Wärmezufuhr ein Fertigprodukt wie Stabstahl, leichte profile oder Walzdraht herzustellen. Dieser kontinuierliche Betrieb einer mit einem Walzwerk verbundenen Gießanlage führt somit zu erheblichen Kosteneinsparungen.
- Der Anlage nach Fig. 1, wird über einen nicht dargestellten Tundish flüssiger Stahl mittels einer Düse in eine Aussparung 4 eines Gießrades 5 eingegeben. Die Aussparung 4 verläuft in Umfangsrichtung des Gießrades 5 und stellt eine in sich geschlossene Nut dar. Sie besitzt eine trapezoide Form, das heißt in radialer Richtung ist ihre Innenfläche etwas schmaler als die Außenfläche. Die Innenfläche hat beispielsweise in Achsrichtung des Gießrades 5 eine Länge von 130 mm und die Außenfläche eine Länge von 160 mm, während die Tiefe der Aussparung 4 zum Beispiel 128 mm beträgt. Die Aussparung 4 ist in radialer Richtung nach außen hin offen. Das Gießrad 5 ist vorzugsweise aus einem Stahlramen und einem wassergekühlten, die Aussparung 4 enthaltenden Kupferkranz gefertigt.
- Die offene Seite der Aussparung 4 wird zumindest im Bereich der noch flüssigen Stahlfüllung von einem mitlaufenden Band 6, etwa einem Stahlband verschlossen. Dieses Stahlband läuft über eine Länge von etwa einem Viertel des Umfangs des Gießrades 5 mit diesem mit und besteht aus einem über drei Umlenkrollen 7, 8 und 9 geführten Endlosband. Die Lagerung dieser Umlenkrollen 7 bis 9 erfolgt in der Weise, daß das Band 6 keinen wesentlichen Zugbeanspruchungen ausgesetzt ist.
- Über die Umlenkrollen 8 und 9 sowie eine weitere Umlenkrolle 10 läuft eine endlose Kette 11, derart, daß sich das Band 6 in dem Abschnitt zwischen den Umlenkrollen 8 und 9 zwischen dem Gießrad 5 und der Kette 11 befindet. Die Umlenkrolle 10 ist beweglich gelagert, wobei eine Kraft auf diese Umlenkrolle 10 einwirkt, um eine vorgegebene Zugspannung in der Kette 11 zu erhalten. Durch diese Zugspannung in der Kette 11 wird erreicht, daß das Band 6 fest gegen das Gießrad 5 gedrückt wird, so daß die Aussparung 4 nach außen hin dicht verschlossen wird und der hierin befindliche flüssige Stahl nicht entweichen kann.
- Die Ausbildung eines Gliedes der Kette 11 ist in Fig. 2 im Querschnitt dargestellt. Hiernach besitzt jedes Kettenglied äußere Stege 12, die das Band 6 an den Rändern der Aussparung 4 fest gegen das Gießrad 5 drücken. Die Stege 12 sind durch ein Brückenelement 13 miteinander verbunden. Dieses wird im Abstand über das Stahlband 6 geführt, so daß dieses über der Aussparung 4 selbst keinem radialen Anpreßdruck ausgesetzt ist. Die Stege 12 der einzelnen Kettenglieder schließen direkt aneinander an, so daß sie eine durchgehende Andrucklinie zu beiden Seiten des Bandes 6 bilden.
- Dadurch, daß der Druck des Bandes gegen das Gießrad nicht mehr über eine im Band selbst erzeugte Zugkraft, sondern durch Stege eines gesonderten Andruckelements erzielt wird, ist die mechanische Beanspruchung des Bandes erheblich vermindert. Es läßt sich auf diese Weise ohne weiteres erreichen, daß der Verschleiß des Bandes auf ein Zehntel oder weniger herabgesetzt wird.
- Der Stahl in der Aussparung 4 erstarrt während der Drehung des Gießrades 5 zwischen den beiden Umlenkrollen 8 und 9 soweit, daß sich eine feste Schale bildet. Dieser teilerstarrte Strang wird von einem nicht dargestellten wassergekühlten Abstreifmeißel aus der Aussparung 4 gelöst und einer anschließenden Biegezone mit Richttreiber zugeführt. Das sich weiterdrehende Gießrad wird durch Bürsten gesäubert, getrocknet und mit Gießöl eingesprüht.
- Der Strang wird bereits in der Biegezone durch offene Sprühkühlung abgekühlt, so daß der flüssige Restsumpf kontrolliert verfestigt wird. Hierbei wird er durch mehrere Rollen gerade gebogen und im Richttreiber endgültig gerichtet.
- Der Strang durchläuft anschließend eine sogenannte Ausgleichszone, in der eine zusätzliche Kühlung nicht stattfindet und ein Wärmeausgleich im Strang erfolgt. Am Ende dieser Ausgleichszone besitzt er somit ein über seinen Querschnitt weitgehend homogenes Temperaturfeld. Er kann dann unmittelbar in eine Walzstraße eingeführt werden.
Claims (5)
1. Stranggießvorrichtung, bei der geschmolzenes Material in eine am Außenumfang eines Gießrades (5) in dessen Umfangsrichtung verlaufende, in Radialrichtung nach außen offene, Aussparung (4) geleitet wird und in dieser während der Drehbewegung des Gießrades (5) zumindest teilweise erstarrt, bevor der so gebildete Strang aus der Aussparung (4) herausgeführt wird, mit einem, in Umfangsrichtung mindestens teilweise den mit dem Material gefüllten Abschnitt der Aussparung (4) verschließenden, gegen das Gießrad (5) gedrückten Band (6) und wenigstens einem vom Gießrad (5) aus gesehen hinter dem Band (6), dieses gegen das Gießrad (5) drückendes, gesondertes Andruckelement in Form einer umlaufenden Kette (11), dadurch gekennzeichnet, daß die Glieder der Kette (11) jeweils aus zwei äußeren, das Band (6) außerhalb der Aussparung (4) an das Gießrad (5) andrückenden, in dessen Umfangsrichtung verlaufenden Stegen (12) und einem diese verbindenden, mit dem Band (6) nicht in Berührung stehenden Brückenelement (13) gebildet sind.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Band aus einem umlaufenden Stahlband (6) besteht.
3. Vorrichtung nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die umlaufende Kette (11) und das Band (6) über jeweils drei Umlenkrollen (7,8,9; 8,9,10) geführt sind, von denen zwei (8,9) gemeinsam für die Kette (11) und das Band (6) verwendbar sind.
4. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens eine Umlenkrolle (10) der Umlenkrollen (8, 9, 10) für die Kette (11) beweglich gelagert und einer eine Zugkraft in der Kette (11) bewirkenden Kraft ausgesetzt ist.
5. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 2 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Glieder der Kette (11) gegenüber den Rändern der Aussparung (4) jeweils eine durchgehende Andrucklinie bilden.
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