EP0732978B2 - Einrichtung zum stranggiessen von stahl - Google Patents

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EP0732978B2
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mould
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continuous casting
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Horst Dipl.-Ing. Von Wyl
Hans-Joachim Dipl.-Ing. Paris
Hans Ing.(Grad) Siemer
Jens Dipl.-Ing. Weber
Gerhard Ing.(grad) BÖCHER
Otto Alexander Dr. Schmidt
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SMS Siemag AG
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SMS Demag AG
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B22—CASTING; POWDER METALLURGY
    • 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
    • B22D11/04—Continuous casting of metals, i.e. casting in indefinite lengths into open-ended moulds
    • B22D11/053—Means for oscillating the moulds

Definitions

  • the invention relates to a device for continuous casting of steel.
  • Such a device is from DE-OS 22 48th 066 known.
  • the facility consists of an as Block mold trained continuous casting mold, so that no adjustment, especially with slab molds the slab width is possible. This makes warehousing very complex, since one for each strand format special mold is required. You also have to the springs carrying the mold and the drive units be dimensioned very large for the oscillation, because the entire mold, i.e. the actual form Walls including the cooling system worn and have to be moved.
  • DE 35 43 790 C2 already a controlled hydraulic drive system for Continuous casting molds known with which a tilt-free Guiding the mold in relation to the cast one Strand is sought.
  • the invention is based, another object Simplify and improve the oscillation to reach the mold.
  • FIG. 1 to 3 show a support frame 1, for a from broad side plates 10 and narrow side plates 11 existing continuous casting mold. At 13 there are compensators designated for broadside cooling.
  • the Narrow side plates 11 are between the broad side plates 10 via tensioning devices (not shown) held in place. They are on a mounting block 12 for water tanks and narrow side adjustment devices 20 attached for width adjustment.
  • the Mounting block 12 is with springs 8 via clamping means 9 connected. The springs 8 extend above and below the mounting block 12 and each with their free ends in a clamping block 7 attached.
  • the clamping blocks 7 are on mounting brackets 6 arranged, which is part of the support frame 1st are. Under the mounting blocks 12 are hydraulic cylinders 3 attached with their piston rods 4.
  • the Hydraulic cylinders 3 are on brackets 2 of the support frame 1 fixed.
  • the top one, on the mounting blocks 12 attacking end of the piston rod 4 is designed as a spring element 5, so that in molds with a curved longitudinal axis and accordingly a mold oscillation movement on an arc and a tangential movement of the piston rod 4 Deflections of the point of application of the piston rod 4 due to the arcuate mold movement of the Spring elements 5 are included and thus the The hydraulic cylinders 3 are not functional is affected.
  • the top ones are and lower springs 8 so inclined towards each other arranged that their lines of escape in a through the center of curvature 15 of the mold or Cut the longitudinal axis of the mold.
  • the mounting block 12 on the springs 8 by means of the clamping means 9 not in the middle between the clamping blocks 7 one Spring is articulated, but somewhat off-center to Curvature center point 15 is arranged displaced is.
  • the curved longitudinal section plane 14 is in the outside of the mold broadside 10 'placed, that is at the same time as the outer, rear strand edge and corresponds to the plant reference level.
  • the intersection 16 of the lower springs 8 with the longitudinal section plane 14 is the attachment point of the Piston rod 4 on the mold.
  • the solid ones Lines represent the position of the mold in the assembly position After assembly, there is a static Lowering the mold or the springs, this Location is not outlined. However, it lies between the "Operating positions" of the mold (dashed lines), where the position of the mold at the top dead center of an oscillation stroke at 17 and the lower reversal point at 18 is designated.

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Continuous Casting (AREA)
  • Casting Devices For Molds (AREA)

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Einrichtung zum Stranggießen von Stahl, bestehend aus einer in Gießrichtung oszillierenden Stranggießkokille, die an quer zur Gießrichtung sich erstreckenden, beidendig eingespannten Federn gelagert und mit einem hydraulischen Oszillationsantrieb verbunden ist. Die Einrichtung ist erfingungsgemäß dadurch gekennzeichnet, daß die hydraulischen Oszillationsantriebe als Servo-Hydraulikzylinder ausgebildet sind, die Servo-Hydraulikzylinder (3) in einer durch die Stranggießkokille gelegten Längsschnittebene seitlich neben der Stranggießkokille angeordnet sind, die Servo-Hydraulikzylinder (3) mit einem Tragrahmen (1) und mit der Stranggießkokille spielfrei fest verbunden sind.

Description

Die Erfindung betrifft eine Einrichtung zum Stranggießen von Stahl.
Eine derartige Einrichtung ist aus der DE-OS 22 48 066 bekannt. Die Einrichtung besteht aus einer als Blockkokille ausgebildeten Stranggießkokille, so daß insbesondere bei Brammenkokillen keine Verstellung der Brammenbreite möglich ist. Dadurch wird die Lagerhaltung sehr aufwendig, da für jedes Strangformat eine besondere Kokille erforderlich ist. Außerdem müssen die die Kokille tragenden Federn und die Antriebsaggregate für die Oszillation sehr groß dimensioniert werden, da die gesamte Kokille, also die eigentlichen formgebenden Wände einschließlich des Kühlsystems getragen und bewegt werden müssen.
Aus der EP 0 468 607 A1 ist es bereits bekannt, die formgebenden Wände von dem gekühlten Halterahmen zu trennen, um eine Entlastung des Antriebes und möglichst gering dimensionierte Federelemente zu verwirklichen.
Andererseits ist aus der DE 35 43 790 C2 bereits ein gesteuertes hydraulisches Antriebssystem für Stranggießkokillen bekannt, mit dem eine verkantungsfreie Führung der Kokille gegenüber dem gegossenen Strang angestrebt wird.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine weitere Vereinfachung und Verbesserung der Oszillation der Kokille zu erreichen.
Die Aufgabe wird gelöst mit den Merkmalen des Anspruches 1. Erfinderische Ausgestaltungen des Lösungsprinzips sind in den Unteransprüchen angegeben.
Anhand der Zeichnungen, die das Prinzip der Erfindung wiedergeben, soll die Erfindung näher erläutert werden.
Es zeigen
Fig. 1
eine perspektivische Darstellung der erfindungsgemäßen Einrichtung,
Fig. 2
die erfindungsgemäße Einrichtung im Längsschnitt und
Fig. 3
eine Seitenansicht der erfindungsgemäßen Einrichtung.
Fig. 4
eine Skizze der Kinematik der erfindungsgemäßen Einrichtung.
Die Fig. 1 bis 3 zeigen einen Tragrahmen 1, für eine aus Breitseitenplatten 10 und Schmalseittenplatten 11 bestehende Stranggießkokille. Mit 13 sind Kompensatoren für die Breitseiten-Kühlung bezeichnet. Die Schmalseitenplatten 11 sind zwischen den Breitseitenplatten 10 über Spanneinrichtungen (nicht dargestellt) in ihrer Lage gehalten. Sie sind an einem Befestigungsblock 12 für Wasserkästen und Schmalseitenverstelleinrichtungen 20 zur Breitenverstellung befestigt. Der Befestigungsblock 12 ist mit Federn 8 über Klemm-Mittel 9 verbunden. Die Federn 8 erstrecken sich oberhalb und unterhalb des Befestigungsblockes 12 und sind jeweils mit ihren freien Enden in einem Spannblock 7 befestigt. Die Spannblöcke 7 sind auf Befestigungsbökken 6 angeordnet, die Bestandteil des Tragrahmens 1 sind. Unter den Befestigungsblöcken 12 sind Hydraulikzylinder 3 mit ihren Kolbenstangen 4 befestigt. Die Hydraulikzylinder 3 sind auf Konsolen 2 des Tragrahmens 1 fest angeordnet. Das obere, an den Befestigungsblöcken 12 angreifende Ende der Kolbenstange 4 ist als Federelement 5 ausgebildet, so daß bei Kokillen mit gekrümmter Längsachse und dementsprechend einer Kokillenoszillationsbewegung auf einem Bogen und einer tangentialen Bewegung der Kolbenstange 4 Auslenkungen des Angriffspunktes der Kolbenstange 4 durch die bogenförmige Kokillenbewegung von den Federelementen 5 aufgenommen werden und damit die Funktionstüchtigkeit der Hydraulikzylinder 3 nicht beeinträchtigt wird.
Wie in den Fig. 3 und 4 dargestellt, wobei die Darstellung der Fig. 4 zur Verdeutlichung der Situation in einem verzerrten Maßstab erfolgt ist, sind die oberen und unteren Federn 8 derart gegeneinander geneigt angeordnet, daß sich ihre Fluchtlinien in einer durch den Krümmungsmittelpunkt 15 der Kokille bzw. der Kokillenlängsachse gelegten Geraden schneiden. Insbesondere in Fig. 4 wird deutlich, daß der Befestigungsblock 12 an den Federn 8 mittels der Klemm-Mittel 9 nicht in der Mitte zwischen den Spannblöcken 7 einer Feder angelenkt ist, sondern etwas außermittig zum Krümmungsmrttelpunkt 15 hin verschoben angeordnet ist. In Fig. 4 ist die gekrümmte Längsschnittebene 14 in die bogenäußere Kokillenbreitseite 10' gelegt, die also gleichzeitig der bogenäußeren, hinteren Strangkante und der Anlagenbezugsebene entspricht. Der Schnittpunkt 16 der unteren Federn 8 mit der Längsschnittebene 14 ist also der Befestigungspunkt der Kolbenstange 4 an der Kokille. Die durchgezogenen Linien stellen die Lage der Kokille in der Montageposition dar. Nach der Montage ergibt sich eine statische Durchsenkung der Kokille bzw. der Federn, wobei diese Lage nicht einskizziert ist. Sie liegt jedoch zwischen den "Betriebslagen" der Kokille (gestrichelte Linien), wobei die Lage der Kokille am oberen Totpunkt eines Oszillationshubes mit 17 und der untere Umkehrpunkt mit 18 bezeichnet ist.
Es ist also offensichtlich, daß es sich im vorbezeichneten Fall um eine Einrichtung handelt, bei der die Federstärke auf die Masse der Kokille derart abgestimmt ist, daß die Einrichtung im Resonanzbereich schwingt. Derartige, sogenannte Resonanzkokillen, oszillieren also bauartbedingt um die Lage ihrer statischen Durchsenkung. Dabei bewegen sich die kokillenseitigen Schnittpunkte näherungsweise auf Geraden, die Tangenten an den Gießbogen im Schnittpunkt mit den Federachsen bilden. Der dadurch, insbesondere bei mittiger Anlenkung der Kokille an die Federn entstehende Führungsfehler wächst mit zunehmender statischer Durchsenkung, größer werdenden Hubamplituden sowie abnehmendem Gießradius. Nach der in Fig. 4 dargestellten Lösung, die gleichzeitig die bevorzugte Ausführungslösung zur Minimierung dieses "Führungsfehlers" darstellt, wird durch die vorbeschriebene Verschiebung der Schnittpunkte 16 auf den Krümmungsmittelpunkt 15 hin erreicht, daß eine resultierende Bewegung der Schnittpunkte eine Bahnkurve ergibt, die praktisch mit dem Gießradius identisch ist.
Wenn auch bereits die im Hauptanspruch beschriebene Erfindung zu hervorragenden Oberflächengüten des Stranges führt, insbesondere durch Verringerung der Tiefe der sogenannten Hubmarken, wird diese verbesserte Oberfläche bei der bevorzugten Ausführungsform auch bei Anlagen erreicht, die mit kleinen Gießradien, großen Hubhöhen und hoher Frequenz der Oszillation betrieben werden.
Bezugszeichenliste
1
Tragrahmen
2
Konsole
3
Hydraulikzylinder
4
Kolbenstange
5
Federelement
6
Befestigungsbock
7
Spannblock
8
Federn
9
Klemm-Mittel
10
Breitseitenplatten
10'
bogenäußere Breitseitenplatten
11
Schmalseitenplatten
12
Befestigungsblock für Wasserkästen und Verstelleinrichtung 20 für die Schmalseitenplatten
13
Kompensatoren für Breitseitenkühlung
14
gekrümmte Längsschnittebene
15
Krümmungsmittelpunkt
16
Schnittpunkt
17
oberer Tot- oder Umkehrpunkt der Oszillation
18
unterer Tot- oder Umkehrpunkt der Oszillation
19
Biegelinien
20
Schmalseitenverstelleinrichtung

Claims (5)

  1. Einrichtung zum Stranggießen von Stahl, bestehend aus einer in Gießrichtung oszillierenden Stranggießkokille vom Bogentyp mit gekrümmter Längsachse, wobei
    die Kokille an quer zur Gießrichtung sich erstreckenden, beidendig eingespannten Federn (8) gelagert und mit einem an einem Tragrahmen (1) fest verbundenen Oszillationsantrieb verbunden ist,
    die Servo-Hydraulikzylinder (3) des Oszillationsantriebes in einer durch die Stranggießkokille gelegten gekrümmten Längsschnittebene seitlich neben der Stranggießkokille angeordnet mit dem Tragrahmen (1) spielfrei fest verbunden sind,
    die Stranggießkokille an den Federn (8) in einem Punkt befestigt ist und die Enden der Federn (8) mit dem Tragrahmen (1) in fester Verbindung stehen und
    die tragenden Fedem (8) im Bereich der Oberkante und der Unterkante der Stranggießkokille angeordnet und in ihrer. Längserstreckung so ausgerichtet sind, dass sich ihre Fluchtlinien in einer durch den Krümmungsmittelpunkt (15) der Kokillenlängsachse gelegten Geraden schneiden.
  2. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der eine Punkt, an dem die Stranggießkokille an den Federn befestigt ist, in Richtung auf den Krümmungsmittelpunkt (15) der gekrümmten Längsachse aus der Mitte zwischen den rahmenseitigen Befestigungspunkten der Federn (8) verschoben ist und die Kolbenstangen (4) der Servo-Hydraulikzylinder (3) an der Unterkante der Kokille in deren Hubrichtung befestigt sind.
  3. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 2, dadurch gekennzeichnet, dass ein oberer, an den Federn (8) befestigter Teil der Kolbenstange (4) als Federelement (5) ausgebildet ist.
  4. Einrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass bei einer aus Breitseitenplatten (10) und Schmalseitenplatten (11) gebildeten Stranggießkokille, bei der die Schmalseitenplatten (11) zwischen den Breitseitenplatten (10) über auf die Breitseitenplatten (10) wirkenden Spanneinrichtungen geklemmt und an Befestigungsblöcken (12) befestigt sind, die Servo-Hydraulikzylinder (3) an Konsolen (2) des Tragrahmens (1) und die Federelemente (5) der Kolbenstange (4) auf der Unterseite der Befestigungsblöcke (12) befestigt sind.
  5. Einrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Federn (8) über Klemm-Mittel (9) an der Ober- und Unterseite der Befestigungsblöcke (12) befestigt sind und die Federn (8) beidendig in Spannblöcken (7) und die Spannblöcke (7) von am Tragrahmen (1) angeordneten Befestigungsböcken (6) gehalten sind.
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