EP0391052B1

EP0391052B1 - Stranggiessanlage zum Giessen von Vorprofilen

Info

Publication number: EP0391052B1
Application number: EP90103378A
Authority: EP
Inventors: Hans Streubel; Georg Engel; Hugo Dr. Feldmann
Original assignee: SMS Schloemann Siemag AG; Schloemann Siemag AG
Current assignee: SMS Siemag AG
Priority date: 1989-03-18
Filing date: 1990-02-22
Publication date: 1994-02-02
Anticipated expiration: 2010-02-22
Also published as: CA2012363C; EP0391052A2; BR9001266A; RU2019361C1; US5036902A; UA12312A; KR900014057A; ES2049357T3; DE59004459D1; CA2012363A1; EP0391052A3; DE3909009A1; ATE101067T1; CN1025012C; CN1045717A; JP2895901B2; JPH02284746A; KR960013878B1

Description

Die Erfindung betrifft ein Vorprofil zur Formstahlwalzung, welches einen mittleren Steg aufweist, der mit einem Öffnungswinkel von 2 α von 40° - 90° zu je einer seitlichen Verdickung erweitert ist.
Die Erfindung betrifft darüber hinaus eine Stranggießanlage zum Gießen des Vorprofils gemäß Oberbegrifft des Anspruch 2.
Durch die den nächsten Stand der Technik bildenden US-A-4 805 685 ist eine Kokille und ein darin gegossenes Vorprofil für I-Träger bekannt, wobei ein mittlerer Steg mit einem Öffnungswinkel 2 α von 62° zu seitlichen Verdickungen erweitert ist. Die senkrecht zu den Stegflächen stehenden Endwände bilden eine ebene Fläche. Ein derartiges Profil ist sowohl bezüglich seiner Herstellung als auch bei der Weiterverarbeitung nachteilig. So kühlen die seitlichen Verdickungen innerhalb der Kokille relativ langsam ab, wodurch die Gießgeschwindigkeit begrenzt wird und unterhalb der Kokille eine längere Stützführung für die Verdickungen erforderlich ist. Das bekannte Vorprofil ist nur zur I-Trägerwalzung geeignet, wobei erhebliche Verformungsarbeit anfällt.
Aufgabe der Erfindung ist eine Verbesserung der Wirtschaftlichkeit bei der Herstellung von Formstahl. Insbesondere soll ein Vorprofil geschaffen werden, daß mit einer geringen Anzahl von Walzstichen, Walzkalibern und Walzeinheiten energiesparend und die Produktivität steigernd zu einer Vielzahl von Fertigformen und Fertigmaßen ausgewalzt werden kann.
Die gestellte Aufgabe wird nach der Erfindung bei einem Vorprofil der angegebenen Gattung dadurch gelöst, daß die Stirnseiten der Verdickungen eine in Längsrichtung des Vorprofils verlaufende Vertiefung aufweisen.
Damit wird ein Vorprofil geschaffen, aus dem überraschenderweise nicht nur I-Träger sondern auch U-Profile und Spundwandprofile mit geringer Verformungsarbeit gewalzt werden können.
Nach einer weiteren Aufgabe der Erfindung soll eine Stranggießanlage zur Herstellung des Vorprofils geschaffen werden, die konstruktiv einfach ist und eine hohe Verfügbarkeit aufweist. Die Stranggießanlage soll insbesondere geeignet sein, die Vorprofile mit wenigen Kokillen zu gießen.
Diese Aufgabe wird bei einer Stranggießanlage zum Gießen eines Vorprofiles zur Formstahlwalzung, wobei eine Kokille aus zwei Seitenwänden und zwei Stirnwänden besteht, jede Seitenwand eine Stegfläche, zwei in einem Winkel von 20° - 45° zur Stegfläche geneigte Erweiterungsflächen und zwei Verdickungsflächen aufweist und der Kokille eine Strangführung nachgeordnet ist, dadurch gelöst, daß zwischen gegenüberstehenden Verdickungsflächen je eine mit einem Vorsprung in den Formraum versehene Stirnwand verstellbar angeordnet sind.
Die so geschaffene Stranggießanlage gestattet es, mit wenigen Kokillen kostengünstig Vorprofile mit rißfreier Oberfläche und gutem Gefüge zu gießen, die mit geringer Gesamtstichzahl zu Trägern, Schienen, Spundwänden und anderen Profilen ausgewalzt werden können.
Bei einer der Kokille nachgeordneten Strangführung sind vorteilhaft Stegführungsrollen und Endführungsrollen mit den Erweiterungsfühungsrollen in Wechselfolge angeordnet.
Ein besonderer Vorteil wird darin gesehen, daß die den Stirnwänden nachgeordneten Führungselemente Gleitflächen für die Vorprofilstirnseiten aufweisen.
Bei einem Verfahren zum Betrieb einer Stranggießanlage werden die Stirnwände der Stranggießkokille und die den Stirnwänden nachgeordneten Strangführungselemente zur Veränderung des Profils der Verdickungen während des Gießbetriebes verstellt. Dadurch können mehrere unterschiedliche Aufträge in einer langen Gießsequenz gegossen werden.
Das gegossene Vorprofil wird zum Warmeinsatz in einem nachfolgenden Fertigwalzwerk zur Erzeugung von Parallelflanschträgern, U-Profilen, Spundwandprofilen etc. verwendet.
Weitere Merkmale und Vorteile ergeben sich aus den in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispielen. Es zeigen

Fig. 1: eine aus einer Kokille mit nachgeordneter Strangführung bestehende Stranggießanlage im Längsschnitt,
Fig. 2: die Kokille von oben gesehen,
Fig. 3: die Strangführung von oben gesehen
und
Fig. 4: ein Vorprofil zur Formstahlwalzung in Querschnitt mit den Strangstirnseiten zugeordneten Führungselementen.

Gemäß Fig. 1 besteht eine Stranggießanlag für Vorprofile 1 zur Formstahlwalzung aus einer Kokille 2 mit einer nachgeordneten Strangführung 3.
Wie aus Fig. 2 zu ersehen, sind zwei Seitenwände 4, 5 an einem Stützrahmen 6 angeordnet. Jede Seitenwand 4, 5 weist eine mittlere Stegfläche 4a, 5a, zwei Erweiterungsflächen 4b, 5b und zwei Verstellflächen 4c, 5c auf. Die Erweiterungsflächen 4b, 5b verlaufen im Ausführungsbeispiel in einem Winkel α = 30° zu den Ebenen der Stegflächen 4a, 5a. Als seitlicher Abschluß des Kokillenraumes sind zwischen den zueinander parallelen Verstellflächen 4c, 5c Stirnwände 7, 8 angeordnet, die zur Veränderung des Profils durch Spindeltriebe 9 verstellbar sind. Jede Stirnwand 7, 8 weist zum Formraum einen Vorsprung 7a, 8a auf, die im Vorprofil 1 eine Vertiefung 1d bilden. Die Seitenwände 4, 5 und Stirnwände 7, 8 sind mit Kühlkanälen 10 versehen.
Die Kokille 2 wird durch ein oder zwei Gießrohre 19 mit Stahl beschickt. Die Gießrohre 19 sind vorteilhaft in dem von den Erweiterungsflächen 4b, 5b, den Verstellflächen 4c, 5c und den Stirnwänden 7, 8 umschriebenen Raum der Kokille 2 angeordnet und bedürfen keiner Verstellung bei einer Profiländerung.
Gemäß den Fig. 1 und 3 besteht die der Kokille 2 nachgeordnete Strangführung in der Flucht der Kokillenseitenwand 4, 5 aus Stegführungsrollen 11, Erweiterungführungsrollen 12 und Endführungsrollen 13, die innerhalb eines Rahmens 14 gelagert sind. Wie aus Fig. 1 zu ersehen, sind die Stegführungsrollen 11 und Endführungsrollen 13 mit den Erweiterungführungsrollen 12 in Wechsel folge angeordnet.
In der Flucht der Stirnwände 7, 8 sind Führungsleisten 15 angeordnet, die durch Spindeltriebe 17 entsprechend der Verstellung der Stirnwände 7, 8 verstellt werden. Die Führungsleisten 16 stützen senkrecht zum Steg 1a verlaufende Stirnflächen 1c des Vorprofils 1.
Das gegossene Vorprofil 1 besteht aus dem mittleren Steg 1a, der mit einem Öffnungswinkel 2 α=60° zu je einer seitlichen Verdickung 1b erweitert ist. Die Stirnseiten des Vorprofils bestehen aus senkrecht zum Steg 1a verlaufenden Flächen 1c und einer mittleren Vertiefung 1d. Gemäß Fig. 4 können Stirnseiten 1e stumpfwinklig zueinander verlaufen. In diesem Fall kann infolge der Selbststützung in den Randbereichen die Abstützung im Bereich der Vertiefung 1d durch Führungskufen 18 erfolgen.
Die beschriebene Stranggießanlage wird wie folgt betrieben: Vor Gießbeginn wird die Kokille 2 in bekannter Weise durch einen Anfahrkopf verschlossen und die Wasserkühlung 10 eingeschaltet. Danach wird die Kokille 2 durch die Gießrohre 19 gefüllt. Beim Erreichen eines bestimmten Kokillenfüllstandes werden Strangabzug unmd Kokillenoszillation gestartet.
Der aus der Kokille 2 ausgeförderte Vorprofilstrang 1 wird an den Längsseiten durch die Stegführungsrollen 11, Erweiterungführungsrollen 12 und Endführungsrollen 13 abgestützt. Die stirnseitige Abstützung erfolgt durch die Führungselemente 15 bzw. 18.
Zur Anpassung des Vorprofils an eine breite Palette von Fertigprofilen können die Stirnwände 7, 8 der Kokille zum Gießen von Vorprofilen 1 mit Verdickungen 1b unterschiedlicher Größe eingestellt werden. In den Fig. 1 und 2 ist auf der linken Seite eine Einstellung für eine schmale kleine Verdickung und auf der rechten Seite für eine große Verdickung dargestellt. Für Sonderprofile kann die Einstellung der Stirnwände 7, 8 auch unterschiedlich sein.
Durch definierte Verstellung der Stirnwände 7, 8 im Sinne einer Vergrößerung und Verkleinerung der Verdickungen 1b und entsprechende Verstellung der Führungselemente 15 bzw. 18 sind lange Gießsequenzen auch bei kleineren Auftragsumfängen möglich.

Claims

Vorprofil zur Formstahlwalzung, welches einen mittleren Steg (1a) aufweist, der mit einem Öffnungswinkel von 2 α von 40° - 90° zu je einer seitlichen Verdickung (1b) erweitert ist,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Stirnseiten der Verdickungen (1b) eine in Längsrichtung des Vorprofils verlaufende Vertiefung (1d) aufweisen.
Stranggießanlage zum Gießen eines Vorprofiles zur Formstahlwalzung nach Anspruch 1, wobei eine Kokille aus zwei Seitenwänden (4, 5) und zwei Stirnwänden (7, 8) besteht, jede Seitenwand (4, 5) eine Stegfläche (4a, 5a), zwei in einem Winkel von 20° - 45° zur Stegfläche (4a, 5a) geneigte Erweiterungsflachen (4b, 5b) und zwei Verdickungsflächen (4c, 5c) aufweist und der Kokille eine Strangführung nachgeordnet ist,
dadurch gekennzeichnet,
daß zwischen gegenüberstehenden Verdickungsflächen (4c, 5c) je eine mit einem Vorsprung (7a, 8a) in den Formraum versehene Stirnwand (7, 8) verstellbar angeordnet sind.
Stranggießanlage nach Anspruch 2,
dadurch gekennzeichnet,
daß den Stegflächen (4a, 5a), Erweiterungsflächen (4b, 5b) und Verdickungsflächen (4c, 5c), Strangführungsrollen (11, 12, 13) nachgeordnet sind und den verstellbaren Stirnwänden (7, 8) gleichsinnig verstellbare Führungselemente (15, 18) nachgeordnet sind.
Stranggießanlage nach den Ansprüchen 2 und 3,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Stegführungsrollen (11) und Endführungsrollen (13) mit den Erweiterungsführungsrollen (12) in Wechselfolge angeordnet sind.
Stranggießanlage nach den Ansprüchen 2 und 3,
dadurch gekennzeichnet,
daß die den Stirnwänden nachgeordneten Führungselemente (15 bzw. 18) Gleitflächen für die Vorprofilstirnseiten (1c, 1f) aufweisen.
Verfahren zum Betrieb einer Stranggießanlage nach einem oder mehreren der Ansprüche 2 bis 5,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Stirnwände (7, 8) der Stranggießkokille (2) und die den Stirnwänden (7, 8) nachgeordneten Strangführungselemente (15, 18) während des Gießbetriebes zur Veränderung des Profils der Verdickungen (1b) verstellt werden.