EP0907440B1 - Bandgiesseinrichtung - Google Patents

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EP0907440B1
EP0907440B1 EP97929093A EP97929093A EP0907440B1 EP 0907440 B1 EP0907440 B1 EP 0907440B1 EP 97929093 A EP97929093 A EP 97929093A EP 97929093 A EP97929093 A EP 97929093A EP 0907440 B1 EP0907440 B1 EP 0907440B1
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EP
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sections
casting device
strip casting
roll
contact faces
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EP97929093A
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English (en)
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EP0907440A2 (de
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Klaus Prof.Dr.Ing. Schwerdtfeger
Karl-Heinz Dr.Ing. Spitzer
Wolfgang Prof.Dr.-Ing. Reichelt
Ulrich Dr.-Ing. Urlau
Joachim Dr.-Ing. Kroos
Heino Dr.-Ing. Buddenberg
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Salzgitter AG
SMS Siemag AG
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Salzgitter AG
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
    • B22D11/06—Continuous casting of metals, i.e. casting in indefinite lengths into moulds with travelling walls, e.g. with rolls, plates, belts, caterpillars
    • B22D11/0637—Accessories therefor
    • B22D11/0677—Accessories therefor for guiding, supporting or tensioning the casting belts
    • 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
    • B22D11/12—Accessories for subsequent treating or working cast stock in situ
    • B22D11/128—Accessories for subsequent treating or working cast stock in situ for removing
    • B22D11/1287—Rolls; Lubricating, cooling or heating rolls while in use

Definitions

  • the invention relates to a belt casting device, with a melt feed by means of the melt, is applied to a circulating belt, cooled from below by water, and the circulating belt is supported by carriers, a vacuum being applied to the side of the belt facing the carriers by means of a cooler.
  • a tape caster is known from "IRON AND STEELMAKERS, Vol. 22, No. 11, Nov. 1995, pp.47-53".
  • a belt caster is a system in which the molten steel via a feed system on a circulating belt, cooled from below by water is promoted.
  • the underside of the applied steel layer then solidifies in contact with the tape and the top as a free surface under protective gas or for Achieving a better surface finish in contact with a top roller.
  • the resulting strand leaves the surrounding one Conveyor belt and is further conveyed by a driver.
  • the casting thickness of the strip (approx. 10 mm) can be largely chosen optimally.
  • the optimal casting thickness is the one at which the required Degree of hot deformation is achieved with as little deformation work as possible.
  • the circulating conveyor belt enables cooling and largely friction-free Support of the strand over a long area. This results in a high one Pouring speed as required for a direct coupling between Casting plant and rolling stage is, and high productivity as the basic condition for that Casting of steels.
  • the revolving belt which is accessible from above and from the front, facilitates this Steel supply.
  • the steel does not have to be in a narrow gap, as in other processes between two belts or rollers.
  • a cooling device water cooling with suitable nozzles
  • the high temperatures applied with the molten steel to the top of the belt cause the circulating belt to bulge. This bulge is reflected in the shape of the strand in its surface.
  • a vacuum is set in the cooler to avoid bulging. Due to the pressure difference, the circulating belt is z. B. pressed on support rollers.
  • Support rollers previously used had one Longitudinal section with grooves that ( Figure 12 of the publication) had support rollers, so a profiled surface, the profile in longitudinal section compared to the minimal Roll diameter had sections with a larger diameter. The width until now, these distances essentially corresponded to the distance between the sections.
  • the object of the invention was therefore to provide a strip casting device, where the maximum deviation of the conveyor belt from that by the Carrier defined area is minimized. The bulge should therefore be reduced become.
  • This task is - starting from a strip caster with the features of the preamble of claim 1 - solved in that the carrier of Support rollers with a profiled surface are formed and not contiguous Have contact surfaces, and the distance between the contact surfaces is greater than the length of the contact surfaces, measured in the direction of the distance measurement, is so that given the mechanical properties of the circulating belt between the contact surfaces are bent to absorb the thermal elongation, that the bearing surfaces are offset in the longitudinal direction to the sections of the adjacent bearing surface are arranged and that the Profile of the support rollers in longitudinal section compared to the minimum roller diameter Has sections of larger diameter, and the width (a) in the longitudinal direction of the roll one section is smaller than the distance (b) of the other sections.
  • the surface of the support rollers has sections of larger diameter compared to the minimum roll diameter, the width of the sections being smaller than the spacing of the sections in the longitudinal direction of the roll.
  • the arching of the band is thereby reduced or, instead of a large arching, several small ones occur across the width and length of the circulating band.
  • the arrangement according to the invention provides that the bearing surfaces of one roller are arranged offset to the bearing surfaces of the adjacent roller. This avoids the formation of groove-shaped depressions in the circumferential band, which could otherwise be imprinted on the surface of the steel band.
  • the distance between the sections is larger Diameter at least twice that measured in the longitudinal direction of the roll Section width. This ensures that a sufficiently large area between the support points of the circulating belt on the larger sections Diameter is set so that a controlled reduction of the stresses in Longitudinal direction of the roll is made possible.
  • the sections are larger Roll diameter in the roll longitudinal section an essentially rectangular Shape up.
  • the sections are then essentially to be regarded as disks, the Thickness corresponds to the width of the sections, measured in the longitudinal direction of the roll. This Shape contributes to the better support of the band and offers pointed tapered forms an increased contact area.
  • the shape is essentially rectangular of the sections on the narrow sides are trapezoidal, previously as rings designated sections of larger diameter thus have in the area of the corners beveled or rounded edges. So that the circulating belt can without the previously described advantage of the increased contact surface and better Support effect increasingly follows the pressure directed at the roller axis.
  • the sections of larger diameter form an angle with the roller axis which is less than 90 degrees.
  • the sections previously referred to as disks are not perpendicular to the support roller axis in this embodiment, but are arranged obliquely to this. This further increases the contact area.
  • the sections of larger diameter can also run helically around the support roller axis, as a result of which transverse forces can be derived in an improved manner.
  • the contact surfaces are in the manner offset to each other that the bearing surfaces in a role essentially in the Middle between the support surfaces are arranged in the adjacent role.
  • the sections of larger diameter of adjacent support rollers are arranged at an angle to one another.
  • the "disks" of adjacent support rollers are not only at an angle to the respective roller axis, but also at an angle to one another in the manner of a herringbone pattern.
  • the larger diameter sections can also be designed so that their width is greater than their diameter. The sections of larger diameter then take the form of a short piece of pipe.
  • a support roller 1 is shown in longitudinal section.
  • the support roller extends across the width of the circumferential belt 2, that is also across the conveying direction of the cast thin strip 3.
  • the support roller 1 has sections 4, the Diameter is increased compared to the minimum roll diameter 5.
  • the width a of the sections 4 is smaller than the distance b of the sections 4.
  • FIG. 2 shows the roller I ′ adjacent to the roller 1 from FIG. 1.
  • the track of the sections 4 shown in FIG. 1 is a dashed line (in FIG. 1) drawn and transferred as a dashed line to Figure 2.
  • the trail of Sections 4 of roll 1 thus lie in the middle between sections 4 'of roll 1'.
  • Sections 4 and 4 ' are essentially in the longitudinal stroke shown of rectangular shape. They preferably have bevels on their narrow sides or roundings 6, so that there is a substantially trapezoidal cut arises.
  • the circumferential Volume 2 arched towards the roller axis. This relatively slight curvature is evident in first approximation not on the potted thin strip 3 or is opposite otherwise the bulge extending over almost the entire length of the rollers is negligible.

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Description

Die Erfindung betrifft eine Bandgießeinrichtung, mit einer Schmelzenzuführung mittels der Schmelze auf ein umlaufendes, von unten durch Wasser gekühltes, Band aufgebracht wird und das umlaufende Band durch Träger gestützt wird, wobei an der den Trägern zugewandten Seite des Bandes mittels eines Kühlers ein Unterdruck anliegt.
Eine derartige Bandgießeinrichtung ist bekannt aus "IRON AND STEELMAKERS, Bd. 22, Nr. 11, Nov. 1995, S.47-53".
Als Bandgießeinrichtung wird hier eine Anlage bezeichnet, bei der der flüssige Stahl über ein Zuführsystem auf ein umlaufendes, von unten durch Wasser gekühltes Band gefördert wird. Die Unterseite der aufgebrachten Stahlschicht erstarrt dann im Kontakt mit dem Band und die Oberseite als freie Oberfläche unter Schutzgas oder zur Erzielung einer besseren Oberflächenbeschaffenheit im Kontakt mit einer Oberrolle. Nach der Durcherstarrung verläßt der entstandene Strang (das Band) das umlaufende Transportband und wird durch einen Treiber weitergefördert. Entsprechend der benötigten Dicke beim fertiggewalzten Warmband (1 bis 3 mm) sowie der erforderlichen Warmverformung zur Erzielung ausreichender Materialeigenschaften kann die Gießdicke des Bandes (ca. 10 mm) weitgehend optimal gewählt werden. Die optimale Gießdicke ist dabei diejenige, bei welcher der erforderliche Warmverformungsgrad mit möglichst wenig Verformungsarbeit erreicht wird.
Das umlaufende Transportband ermöglicht eine Kühlung und weitgehend reibungsfreie Stützung des Stranges über einen langen Bereich. Hieraus ergibt sich eine hohe Gießgeschwindigkeit, wie sie Vorraussetzung für eine direkte Kopplung zwischen Gießanlage und Walzstufe ist, und eine hohe Produktivität als Grundbedingung für das Vergießen von Massenstählen.
Das von oben und von vorn zugängliche umlaufende Band erleichtert die Stahlzuführung. Der Stahl muß nicht, wie bei anderen Verfahren, in einen engen Spalt zwischen zwei Bändern oder Walzen geführt werden.
Im Bereich zwischen den Förderrollen für das umlaufende Band ist zur Kühlung des umlaufenden Bandes an dessen vom Stahl abgewandter Seite eine Kühleinrichtung (Wasserkühlung mit geeigneten Düsen) angeordnet.
Trotz dieser Kühlung kommt es durch die mit der Stahlschmelze auf die Oberseite des Bandes aufgebrachten hohen Temperaturen zu einem Aufwölben des umlaufenden Bandes. Diese Aufwölbung schlägt sich als Formgebung des Stranges in dessen Oberfläche nieder. Zur Vermeidung der Aufwölbung ist im Kühler ein Unterdruck eingestellt. Durch die Druckdifferenz wird das umlaufende Band z. B. auf Stützrollen gepreßt.
Bisher verwendete Stützrollen (siehe Seite 51 der oben genannten ISM) wiesen einen Längsschnitt mit Nuten auf, die (Figur 12 der Veröffentlichung) Stützrollen hatten, also eine profilierte Oberfläche, wobei das Profil im Längsschnitt gegenüber dem minimalen Rollendurchmesser Abschnitte mit größerem Durchmesser aufwiesen. Die Breite dieser Abstände entsprach bisher im wesentlichen dem Abstand der Abschnitte.
Bei derartigen Rollenkonstruktionen, beispielsweise auch nach der JP 62 006743 A, bei denen der Abstand der Auflageflächen des umlaufenden Bandes im wesentlichen deren Breite entsprach, konnten die insbesondere durch die thermische Belastung entstehenden Spannungen im umlaufenden Transportband nicht kontrolliert abgebaut werden. Sobald die Stabilitätsgrenze durch zu hohe Spannungen überschritten wird, wölbt sich das umlaufende Band bevorzugt im mittleren Bereich auf. Der eingestellte Unterdruck führt also bei der bisher verwendeten Rollenkonstruktion nicht zu dem gewünschten Ergebnis, da die Aufwölbung des umlaufenden Bandes weiterhin die Form des Stranges in unerwünschter Weise beeinflußt.
Aufgabe der Erfindung war es daher, eine Bandgießeinrichtung anzugeben, bei der die maximale Abweichung des Transportbandes von der durch die Träger definierten Fläche minimiert wird. Die Aufwölbung soll also vermindert werden.
Diese Aufgabe wird - ausgehend von einer Bandgießeinrichtung mit den Merkmalen des Oberbegriffs des Patentanspruchs 1 - dadurch gelöst, dass die Träger von Stützrollen mit profilierter Oberfläche gebildet sind und nicht zusammenhängende Auflageflächen aufweisen, und der Abstand der Auflageflächen zueinander größer als die Länge der Auflageflächen, gemessen in Richtung der Abstandsmessung ist, so dass bei gegebenen mechanischen Eigenschaften des umlaufenden Bandes zwischen den Auflageflächen eine Biegung zur Aufnahme der thermischen Längung erfolgt, dass die Auflageflächen in Längsrichtung versetzt zu den Abschnitten der benachbarten Auflagefläche angeordnet sind und dass das Profil der Stützrollen im Längsschnitt gegenüber dem minimalen Rollendurchmesser Abschnitte größeren Durchmessers aufweist, und in Rollenlängsrichtung die Breite (a) der einen Abschnitte kleiner ist als der Abstand (b) der anderen Abschnitte.
Hierdurch wird erreicht, dass bei gegebenen mechanischen Eigenschaften des umlaufenden Bandes sowie bekannter mechanischer und thermischer Belastung zwischen mehreren Auflageflächen eine Durchbiegung (Aufwölbung) zur Aufnahme der thermischen Längung erfolgt. Dabei wird die Aufwölbung in mehrere kleinere unterteilt.
Die Oberfläche der Stützrollen weist im Längsschnitt gegenüber dem minimalen Rollendurchmesser Abschnitte größeren Durchmessers auf, wobei in Rollenlängsrichtung die Breite der Abschnitte kleiner ist als der Abstand der Abschnitte. Umgekehrt formuliert heißt dies, dass zwischen den Abschnitten größeren Durchmessers ein Abstand liegt, der ein mehrfaches der in Längsrichtung der Stützrollen gemessenen Breite der das umlaufende Band tragenden Abschnitte ist. Hierdurch wird erreicht, dass das umlaufende Band sich nicht mehr aufwölbt, sondern durch die Druckdifferenz in den Bereich zwischen den Abschnitten größeren Durchmessers hineingezogen wird. Das Aufwölben des Bandes wird dadurch verringert bzw. statt einer großen Aufwölbung treten über die Breite und Länge des umlaufenden Bandes mehrere kleine auf.
Die erfindungsgemäße Anordnung sieht vor, dass die Auflageflächen einer Rolle versetzt zu den Auflageflächen der benachbarten Rolle angeordnet sind. Hierdurch wird die Bildung von rillenförmigen Vertiefungen des umlaufenden Bandes vermieden, welche sich sonst in der Oberfläche des Stahlbandes einprägen könnten.
Nach einer bevorzugten Ausführung beträgt der Abstand der Abschnitte größeren Durchmessers wenigstens das Doppelte der in Längsrichtung der Rolle gemessenen Abschnittsbreite. Hierdurch wird sichergestellt, daß eine genügend große Fläche zwischen den Auflagepunkten des umlaufenden Bandes auf den Abschnitten größeren Durchmessers eingestellt wird, so daß ein kontrollierter Abbau der Spannungen in Rollenlängsrichtung ermöglicht wird.
Nach einer weiter bevorzugten Ausführung weisen die Abschnitte größeren Rollendurchmessers im Rollenlängsschnitt eine im wesentlichen rechteckige Form auf. Die Abschnitte sind dann im wesentlichen als Scheiben anzusehen, deren Dicke der Breite der Abschnitte, gemessen in Rollenlängsrichtung, entspricht. Diese Form trägt zur besseren Stützung des Bandes bei und bietet gegenüber spitz zulaufenden Formen eine erhöhte Auflagenfläche.
Nach einer weiter bevorzugten Ausführung ist die im wesentlichen rechteckige Form der Abschnitte an den Schmalseiten trapezförmig ausgebildet, die vorher als Ringe bezeichneten Abschnitte größeren Durchmessers weisen also im Bereich der Ecken abgeschrägte oder abgerundete Kanten auf. Damit kann das umlaufende Band ohne den vorher geschilderten Vorteil der erhöhten Auflagefläche und besseren Stützwirkung verstärkt dem auf die Rollenachse gerichteten Druck folgen.
Nach einer weiter bevorzugten Ausführung bilden die Abschnitte größeren Durchmessers einen Winkel mit der Rollenachse, der kleiner als 90 Grad ist. Die vorher als Scheiben bezeichneten Abschnitte stehen also bei dieser Ausführung nicht senkrecht zur Stützrollenachse, sondern sind schräg zu dieser angeordnet. Hierdurch wird die Auflagefläche weiter vergrößert.
Insbesondere können, die Abschitte größeren Durchmessers auch schraubenförmig um die Stützrollenachse verlaufen, wodurch verbessert Querkräfte abgeleitet werden können.
Nach einer weiter bevorzugten Ausführung sind die Auflageflächen in der Weise zueinander versetzt, dass die Auflageflächen bei einer Rolle im wesentlichen in der Mitte zwischen den Auflageflächen bei der benachbarten Rolle angeordnet sind.
In einer weiter bevorzugten Anordnung sind bei Stützrollen die Abschnitte größeren Durchmessers benachbarter Stützrollen zueinander in einem Winkel angeordnet. Bei dieser Ausführung stehen die "Scheiben" benachbarter Stützrollen nicht nur schräg zu der jeweiligen Rollenachse, sondern auch schräg zueinander nach Art eines Fischgrätenmusters.
Soweit die Abschnitte größeren Durchmessers als Scheiben bezeichnet worden sind, liegt hierin keine Beschränkung des Schutzbereiches, sondern nur eine Veranschaulichung. Die Abschnitte größeren Durchmessers können auch so ausgebildet sein, dass ihre Breite größer als ihr Durchmesser ist. Die Abschnitte größeren Durchmessers nehmen dann eher die Form eines kurzen Rohrstückes an.
Ein Ausführungsbeispiel wird anhand der Abbildungen schematisch dargestellt.
Es zeigen:
Figur 1
einen Längsschnitt durch eine Stützrolle;
Figur 2
einen Längsschnitt durch eine zu der in Figur 1 dargestellten benachbarten Stützrolle
In Figur 1 ist eine Stützrolle 1 im Längsschnitt dargestellt. Die Stützrolle erstreckt sich quer über die Breite des umlaufenden Bandes 2, also auch quer zur Förderrichtung des vergossenen Dünnbandes 3. Die Stützrolle 1 weist Abschnitte 4 auf, deren Durchmesser gegenüber dem minimalen Rollendurchmesser 5 vergrößert ist. Die Breite a der Abschnitte 4 ist kleiner als der Abstand b der Abschnitte 4.
In Figur 2 ist die zu der Rolle 1 aus Figur 1 benachbarte Rolle I' dargestellt. Die Spur der in der Figur 1 gezeigten Abschnitte 4 ist als gestrichene Linie (in Figur 1) gezeichnet und als gestrichelte Linie auf die Figur 2 übertragen. Die Spur der Abschnitte 4 der Rolle 1 liegt also in der Mitte zwischen den Abschnitten 4' der Rolle 1'. Die Abschnitte 4 beziehungsweise 4' sind im dargestellten Längsstrich im wesentlichen von rechteckiger Form. Sie weisen bevorzugt an ihren Schmalseiten Abschrägungen oder Abrundungen 6 auf, so daß dort ein im wesentlichen trapezförmiger Schnitt entsteht. Zwischen den Abschnitten 4 (4') der jeweiligen Rollen wird das umlaufende Band 2 zur Rollenachse hin gewölbt. Diese relativ geringe Wölbung prägt sich in erster Näherung nicht auf das vergossene Dünnband 3 auf oder ist gegenüber der sonst über die fast gesamte Länge der Rollen gehende Aufwölbung vernachlässigbar.

Claims (8)

  1. Bandgießeinrichtung, mit einer Schmelzenzuführung mittels der Schmelze auf ein umlaufendes, von unten durch Wasser gekühltes, Band (2) aufgebracht wird und das umlaufende Band (2) durch Träger gestützt wird, wobei an der den Trägern zugewandten Seite des Bandes mittels eines Kühlers ein Unterdruck anliegt,
    dadurch gekennzeichnet, dass die Träger von Stützrollen (1) mit profilierter Oberfläche gebildet sind und nicht zusammenhängende Auflageflächen aufweisen, und der Abstand der Auflageflächen zueinander größer als die Länge der Auflageflächen, gemessen in Richtung der Abstandsmessung ist, so dass bei gegebenen mechanischen Eigenschaften des umlaufenden Bandes (2) zwischen den Auflageflächen eine Biegung zur Aufnahme der thermischen Längung erfolgt,
    dass die Auflageflächen in Längsrichtung versetzt zu den Abschnitten (4') der benachbarten Auflagefläche (4) angeordnet sind und dass das Profil der Stützrollen (1) im Längsschnitt gegenüber dem minimalen Rollendurchmesser Abschnitte größeren Durchmessers aufweist, und in Rollenlängsrichtung die Breite (a) der Abschnitte (4,4') kleiner ist als der Abstand (b) der Abschnitte (4,4').
  2. Bandgießeinrichtung nach Anspruch 1,
    dadurch gekennzeichnet, dass die Abstände der Auflageflächen wenigstens doppelt so groß sind, wie die Länge der Auflageflächen, gemessen in Richtung der Abstände.
  3. Bandgießeinrichtung nach Anspruch 2,
    dadurch gekennzeichnet, dass der Abstand (b) der Abschnitte (4, 4') wenigstens das Doppelte der Abschnittsbreite (a) beträgt.
  4. Bandgießeinrichtung nach Anspruch 1 oder 3,
    dadurch gekennzeichnet, dass die Abschnitte (4, 4') im Rollenlängsschnitt eine im wesentlichen rechteckige Form aufweisen.
  5. Bandgießeinrichtung nach Anspruch 4,
    dadurch gekennzeichnet, dass die im wesentlichen rechteckige Form der Abschnitte (4, 4') an den Schmalseiten trapezförmig ausgebildet ist-
  6. Bandgießeinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5,
    dadurch gekennzeichnet, dass die Abschnitte (4, 4') einen Winkel mit der Rollenachse bilden.
  7. Bandgießeinrichtung nach einem der vorstehenden Ansprüche,
    dadurch gekennzeichnet, dass die Abschnitte (4') einer Rolle mittig zu den Abschnitten (4) der benachbarten Rolle angeordnet sind.
  8. Bandgießeinrichtung nach Anspruch 7,
    dadurch gekennzeichnet, dass die Abschnitte (4, 4') benachbarter Stützrollen zueinander in einem Winkel stehen.
EP97929093A 1996-06-07 1997-06-05 Bandgiesseinrichtung Expired - Lifetime EP0907440B1 (de)

Applications Claiming Priority (5)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE19622927A DE19622927C2 (de) 1996-06-07 1996-06-07 Stützrolle und Stützrollenanordnung für Dünnbandgießen
DE19622927 1996-06-07
DE19636696 1996-09-10
DE19636696 1996-09-10
PCT/DE1997/001178 WO1997047414A2 (de) 1996-06-07 1997-06-05 Bandgiesseinrichtung

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EP0907440A2 EP0907440A2 (de) 1999-04-14
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US (1) US6206083B1 (de)
EP (1) EP0907440B1 (de)
JP (1) JP4083223B2 (de)
AT (1) ATE274388T1 (de)
AU (1) AU3334397A (de)
BR (1) BR9709652A (de)
DE (1) DE59711874D1 (de)
DK (1) DK0907440T3 (de)
ES (1) ES2222516T3 (de)
RU (1) RU2160651C2 (de)
WO (1) WO1997047414A2 (de)

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