EP0908256A1 - Verfahren und Anlage zur Erzeugung von Brammen in einer Stranggiessanlage - Google Patents

Verfahren und Anlage zur Erzeugung von Brammen in einer Stranggiessanlage Download PDF

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EP0908256A1 EP98118603A EP98118603A EP0908256A1 EP 0908256 A1 EP0908256 A1 EP 0908256A1 EP 98118603 A EP98118603 A EP 98118603A EP 98118603 A EP98118603 A EP 98118603A EP 0908256 A1 EP0908256 A1 EP 0908256A1
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Schloemann Siemag 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
    • B22D11/16—Controlling or regulating processes or operations
    • B22D11/20—Controlling or regulating processes or operations for removing cast stock
    • B22D11/208—Controlling or regulating processes or operations for removing cast stock for aligning the guide rolls
    • 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

Definitions

  • the invention relates to a method and a system for Production of slabs directed in a continuous caster, with one downstream of the casting mold, divided into segments Strand guide, each consisting of a two-part Segment frame, its frame parts by means of hydraulic cylinders are tense with each other and in pairs with each other opposite roles to support and promote the solidifying cast strand are stored, at least one of these roles, the driving role, for transferring the Conveyors with a defined force against the Cast strand is pressed.
  • the task is procedurally with the characterizing measures of claim 1 and device-wise with the characteristic features of the Claim 5 in a continuous casting plant for the production of Slabs, with one downstream of the casting mold, in segments divided strand guide, each consisting of one two-part segment frame, the frame parts by means of Hydraulic cylinders are clamped together and in the pairs of opposing roles for support and are stored to promote the solidifying cast strand, wherein at least one of these roles, the drive role, for Transfer of the strand conveyors with a defined Contact force is pressed against the cast strand, thereby solved that the tensioning of the segment frame parts continuously thanks to position and force-controlled segment positioning cylinders takes place with which also for the transfer of the Line conveying forces required for the Drive roller is applied.
  • segment positioning cylinders Furthermore, it is possible by appropriate position and force-controlled adjustment of the segment positioning cylinders required positioning forces for the driven rollers the pair of rollers on the inlet or outlet side at the segment edge transfer.
  • the drive roller can thus of the previous usual segment center position on the inlet or outlet side of the segment.
  • the segment setting cylinders then take on the additional task of transferring the Employees for the promotion of the strand, with the advantage that no segment side frame deflection due to the otherwise usually attacking in the middle for the drive roller is done more because this is additional Advance cylinders are now advantageously no longer required.
  • the measures of the invention are optimal Force transmission for the transfer of the strand conveying forces given with the other advantages that for the drive roller by appropriate position and force control of the Segment adjusting cylinder both an anti-lock control as well anti-slip control is also made possible.
  • An apparatus for performing the method of the invention consists of a continuous caster with one in segments divided strand guide in which the segment frame parts according to the invention by four position and force-controlled Segment positioning cylinder with spacing - without spacers - connected and braced against each other.
  • FIG. 1 shows a strand guide (10) of a known one Continuous caster consisting of a total of 12 segments (14, 14 ') shown in which the emerging from the mold (11) Cast strand (12) by means of opposing rollers (13, 13 ') in the curve from the vertical casting direction in the horizontal rolling direction (15) is guided and promoted.
  • FIG. 2 shows a state of the art design Segment (14) with a drive roller (13 ') in one section shown parallel to the conveying direction (26).
  • the segment (14) consists of a segment upper frame (16), which means Hydraulic clamping cylinder (17) against the segment subframe (18) is pressed. Spacers (19) ensure this accordingly the strand format, for a constant distance of Frame parts (16, 18) from each other.
  • the one arranged in the middle of the segment (14) at the top Drive roller (13 ') is used to transfer the required Extraction forces on the cast strand (12) with two successive positioning cylinders (20) against the Cast strand (12) pressed so that the engine (21) over Gear (22) and drive shaft (23) on the drive roller (13 ') optimally delivered torque to the cast strand (12) whose funding is transferred.
  • Figures 4 and 5 show a segment (30) according to the Invention in two cutting positions, once in parallel to the conveying direction (26, Fig. 4) and then perpendicular to Direction of conveyance (26, Fig. 5).
  • segment frame parts (16, 18) used Hydraulic clamping cylinder, acting against spacers (19) the two segment frame parts (16, 18) against each other brace, are position and according to the invention force-controlled segment setting cylinder (31) on the segment (30) arranged that can be regulated so that spacers are no longer required to the required distance to maintain the roles of each other.
  • FIG 6 is a segment designed according to the invention (30) in a section parallel to the conveying direction (26) a drive roller (13 ') shown.
  • the drive roller (13 ') is arranged on the edge of the segment, namely at the Segment inlet side, based on the conveying direction (26), because with the help of the position and force controlled Segment adjusting cylinder (31) the required adjusting force for the drive roller (13 ') has been moved towards the segment edge, so that own positioning cylinders for the drive roller (13 ') like in the known segment (14), are no longer required.

Abstract

Bei der Erzeugung von Brammen in Stranggießanlagen, mit einer der Gießkokille nachgeordneten, aus zweigeteilten Segmenten (30) ausgebildeten Strangführung, in der der Gussstrang mittels Rollen (13, 13'), die in den Segmenten (30) gelagert sind, von der vertikalen Gießrichtung in die horizontale Walzrichtung gefördert und dabei gestützt wird, werden die für die Übertragung der Förderkräfte erforderlichen Anstellkräfte für die Antriebsrolle (13') im allgemeinen von eigenen Hydraulikzylindern aufgebracht. Erfindungsgemäß wird vorgeschlagen, die hydraulischen Klemmzylinder, die die beiden Segmentrahmenteile (16, 18) gegen Distanzstücke miteinander verspannen, durch Segmentanstellzylinder (31) zu ersetzen, wodurch die Anstellkräfte für die Antriebsrolle (13') an den Segmenteinlauf oder -auslauf verlagert und diese Kräfte von den Segmentanstellzylindern (31) mit aufgebracht werden können. <IMAGE>

Description

Die Erfindung ist auf ein Verfahren und eine Anlage zur Erzeugung von Brammen in einer Stranggießanlage gerichtet, mit einer der Gießkokille nachgeordneten, in Segmente unterteilten Strangführung, bestehend jeweils aus einem zweigeteilten Segmentrahmen, dessen Rahmenteile mittels Hydraulikzylindern miteinander verspannt sind und in die paarweise einander gegenüberliegende Rollen zur Stützung und zur Förderung des erstarrenden Gussstranges gelagert sind, wobei mindestens eine dieser Rollen, die Antriebsrolle, zur Übertragung der Förderkräfte mit einer definierten Anstellkraft gegen den Gussstrang gedrückt wird.
Aus der DE 19 63 146 C1 ist eine Anlage zur Erzeugung von Brammen bekannt, bei der Teile des Rahmens der Strangführung mit ihren sich gegenüberliegenden Rollen zu Segmenten zusammengefasst sind, wobei die Segmentrahmen aus zwei die Rollen tragenden Jochrahmen bestehen und die Jochrahmen über Zuganker und Distanzstücke auf das Gießformat einstellbar sind.
Bei herkömmlichen Strangführungsgerüsten in Segmentbauweise nach der in der DE 19 63 146 C1 beschriebenen Art werden bei Bogenanlagen, bei denen der Gussstrang aus der vertikalen Gießrichtung in die horizontale Walzrichtung geführt wird, die Ober- und Unterrahmen der Segmente durch vier an den Ecken außerhalb der Gussstrangbahn angeordnete, die Rahmen verbindende Hydraulikzylinder gegeneinander verspannt. Die Einstellung auf unterschiedliche Strangdicken erfolgt hierbei durch Distanzstücke, gegen die die Rahmenteile gepresst werden. Eine Veränderung des Rollenabstandes während des Gießprozesses ist aufgrund der Konstruktion nicht möglich.
In der DE 43 06 853 C2 wird zur Behebung dieses Mangels vorgeschlagen, zwischen den Distanzstücken und dem jeweiligen Seitenrahmenteil einen Hydraulik-Plunger-Zylinder anzuordnen und dessen Ringkolben so zu bemessen, dass der Hydraulik-Plunger-Zylinder im druckentlasteten Zustand die Segmentteile auf den Abstand der Rollen fixiert, der der gewünschten Strangdicke entspricht. Durch diese Maßnahme wird eine Einstellung der Führungsrollen in drei definierten Positionen möglich.
Da bei diesen bekannten Strangführungsgerüsten die Hydraulikzylinder die Segmentrahmenteile gegen Distanzstücke pressen und somit nicht unmittelbar auf die den Gussstrang stützenden und führenden Rollen einwirken können, wird mindestens eine dieser Rollen, die Antriebsrolle, durch eigene hydraulische Anstellzylinder (meistens zwei je Antriebsrolle) mit der notwendigen Anstellkraft für die Übertragung der Strangförderkräfte gegen den Gussstrang gepresst. Üblicherweise geschieht dies in der Mitte des Segmentes, wodurch sich je nach eingeleiteter Kraft eine Durchbiegung des entsprechenden Segmentseitenrahmens einstellen kann.
Es ist Aufgabe der Erfindung, die Strangführung bekannter Stranggießanlagen in Bezug auf ihre Konstruktion weiter auszubilden und insbesondere das bestehende Antriebskonzept zu verbessern.
Die gestellte Aufgabe wird verfahrensmäßig mit den kennzeichnenden Maßnahmen des Anspruchs 1 und vorrichtungsmäßig mit den kennzeichnenden Merkmalen des Anspruchs 5 bei einer Stranggießanlage zur Erzeugung von Brammen, mit einer der Gießkokille nachgeordneten, in Segmente unterteilten Strangführung, bestehend jeweils aus einem zweigeteilten Segmentrahmen, dessen Rahmenteile mittels Hydraulikzylindern miteinander verspannt sind und in die paarweise einander gegenüberliegende Rollen zur Stützung und zur Förderung des erstarrenden Gussstranges gelagert sind, wobei mindestens eine dieser Rollen, die Antriebsrolle, zur Übertragung der Strangförderkräfte mit einer definierten Anstellkraft gegen den Gussstrang gedrückt wird, dadurch gelöst, dass die Verspannung der Segmentrahmenteile stufenlos durch positions- und kraftgeregelte Segmentanstellzylinder erfolgt, mit denen auch die für die Übertragung der Strangförderkräfte erforderliche Anstellkraft für die Antriebsrolle aufgebracht wird.
Durch die stufenlose Anstellung der Segmentposition über vorzugsweise vier positions- und kraftgeregelte Segmentanstellzylinder, also eine Wandlung der bekannten Segmentklemmzylinder in Segmentanstellzylinder, ergibt sich ein definiertes Einbringen der Anstellkräfte für die Förderung des Gussstranges in der Strangführung für verschiedene Prozesssituationen (Verbesserung der Ausfördertechnik in Betriebs- und Störfällen).
Weiterhin ist es möglich, durch entsprechende positions- und kraftgeregelte Anstellung der Segmentanstellzylinder die erforderlichen Anstellkräfte für die angetriebenen Rollen auf das Rollenpaar der Ein- oder Auslaufseite am Segmentrand zu übertragen. Die Antriebsrolle kann somit von der bisher üblichen Segmentmittenposition auf die Ein- oder Auslaufseite des Segments verlagert werden. Die Segmentanstellzylinder übernehmen dann zusätzlich die Aufgabe der Übertragung der Anstellkräfte für die Förderung des Stranges, mit dem Vorteil, dass keine Segmentseitenrahmendurchbiegung durch die sonst üblicherweise in der Mitte angreifenden Anstellzylinder für die Antriebsrolle mehr erfolgt, da diese zusätzlichen Anstellzylinder nun mit Vorteil nicht mehr erforderlich sind.
Durch die Maßnahmen der Erfindung ist eine optimale Krafteinleitung für die Übertragung der Strangförderkräfte gegeben mit den weiteren Vorteilen, dass für die Antriebsrolle durch entsprechende Positions- und Kraftregelung der Segmentanstellzylinder sowohl eine Anti-Blockier-Regelung als auch eine Anti-Schlupf-Regelung ermöglicht wird.
Eine Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens der Erfindung besteht aus einer Stranggießanlage mit einer in Segmente unterteilten Strangführung, bei der die Segmentrahmenteile erfindungsgemäß durch vier positions- und kraftgeregelte Segmentanstellzylinder mit Abstand - ohne Distanzstücke - miteinander verbunden und gegeneinander verspannt sind.
In einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist die Antriebsrolle im Bereich der Ein- oder Auslaufseite des Segments am Segmentrand ohne die sonst üblichen eigenen Anstellzylinder angeordnet.
Weitere Vorteile, Einzelheiten und Merkmale der Erfindung werden nachfolgend anhand von einem in schematischen Zeichnungsfiguren dargestellten Ausführungbeispiel näher erläutert, das dem Stand der Technik gegenübergestellt wird.
Es zeigen:
Fig. 1
die Strangführung einer Stranggießanlage mit Segmenten nach dem Stand der Technik,
Fig. 2
einen Schnitt durch ein Segment nach dem Stand der Technik mit dargestelltem Antrieb,
Fig. 3
grafische Darstellung der aufzubringenden Kräfte auf ein Segment entsprechend Fig. 2,
Fig. 4
einen Schnitt durch ein Segment gemäß der Erfindung,
Fig. 5
einen Schnitt durch ein Segment gemäß Fig. 4, um 90° gedreht,
Fig. 6
einen Schnitt durch ein Segment gemäß der Erfindung mit dargestelltem Antrieb,
Fig. 7
grafische Darstellung der aufzubringenden Kräfte auf ein Segment entsprechend Fig. 6.
In Figur 1 ist eine Strangführung (10) einer bekannten Stranggießanlage, bestehend aus insgesamt 12 Segmenten (14, 14') dargestellt, in der der aus der Kokille (11) austretende Gussstrang (12) mittels einander gegenüberliegender Rollen (13, 13') im Bogen aus der senkrechten Gießrichtung in die waagerechte Walzrichtung (15) geführt und gefördert wird.
Je Segment (14) und zwar jeweils in der Segmentmitte angeordnet, ist eine dieser Rollen (13) (Segment 3 und Segment 4) als Antriebsrolle (13') ausgebildet; in den weiteren Segmenten (14') sind jeweils zwei einander gegenüberliegende Rollen (13') als Antriebsrollen ausgebildet.
In Figur 2 ist ein nach dem Stand der Technik ausgebildetes Segment (14) mit einer Antriebsrolle (13') in einem Schnitt parallel zur Förderrichtung (26) dargestellt. Das Segment (14) besteht aus einem Segmentoberrahmen (16), der mittels Hydraulikklemmzylinder (17) gegen den Segmentunterrahmen (18) gedrückt wird. Hierbei sorgen Distanzstücke (19), entsprechend dem Strangformat, für einen gleichbleibenden Abstand der Rahmenteile (16, 18) voneinander.
Die in der Mitte des Segmentes (14) oben angeordnete Antriebsrolle (13') wird zur übertragung der erforderlichen Strangförderkräfte auf den Gussstrang (12) mit zwei hintereinander liegenden Anstellzylindern (20) gegen den Gussstrang (12) gedrückt, damit das vom Motor (21) über Getriebe (22) und Antriebswelle (23) auf die Antriebsrolle (13') abgegebene Drehmoment optimal auf den Gussstrang (12) zu dessen Förderung übertragen wird.
In Figur 3 sind die von den Hydraulikzylindern (17, 20, Fig. 2) aufzubringenden Kräfte aufgetragen. Es sind dies die zur Segmentverspannung erforderlichen Klemmkräfte (24) sowie die zur Übertragung der Strangförderkräfte erforderliche Anstellkraft (25), die notwendig sind, damit die in die Segmentrahmenteile (16, 18, Fig. 2) gelagerten Rollen (13, 13') ihre Funktion als Stütz- und Förderorgane zum Transport des Gussstranges (12) in Förderrichtung (26) erfüllen können.
Die Figuren 4 und 5 zeigen ein Segment (30) gemäß der Erfindung in zwei Schnittpositionen, und zwar einmal parallel zur Förderrichtung (26, Fig. 4) und dann senkrecht zur Förderrichtung (26, Fig. 5).
Anstelle der bei den bekannten Segmenten (14) zur Verspannung der Segmentrahmenteile (16, 18) verwendeten Hydraulikklemmzylinder, die gegen Distanzstücke (19) wirkend die beiden Segmentrahmenteile (16, 18) gegeneinander verspannen, sind gemäß der Erfindung positions- und kraftgeregelte Segmentanstellzylinder (31) am Segment (30) angeordnet, die so geregelt werden können, dass Distanzstücke nicht mehr erforderlich sind, um den erforderlichen Abstand der Rollen voneinander aufrecht zu erhalten.
In Figur 6 ist ein gemäß der Erfindung ausgebildetes Segment (30) in einem Schnitt parallel zur Förderrichtung (26) mit einer Antriebsrolle (13') dargestellt. Die Antriebsrolle (13') ist am Segmentrand angeordnet, und zwar an der Segmenteinlaufseite, bezogen auf die Förderrichtung (26), da mit Hilfe der positions- und kraftgeregelten Segmentanstellzylinder (31) die erforderliche Anstellkraft für die Antriebsrolle (13') zum Segmentrand hin verlagert wurde, so dass eigene Anstellzylinder für die Antriebsrolle (13') wie bei dem bekannten Segment (14), nicht mehr erforderlich sind.
In Figur 7 sind wie bei Fig. 3 die von den Hydraulikzylindern aufzubringenden Kräfte, diesmal für die Hydraulikanstellzylinder (31) aufgetragen. Es sind dies die gleichgroßen Anstellkräfte (25) für die Übertragung der Strangförderkräfte, die aber nicht mehr von zwei eigenen Anstellzylindern (20, Fig. 2), sondern von zwei Segmentanstellzylindern (31) aufgebracht werden. Die weiterhin von den Segmentanstellzylindern (31) aufzubringenden Anstellkräfte für die Kompensierung
  • der ferrostatischen Last des Stranges,
  • der Softreduktion und
  • der Gewichtskraft
sind insgesamt kleiner als bei dem bekannten Segment (14), da hier keine Klemmkräfte mehr aufzubringen und nur die vom Gussstrang bzw. seiner Förderung geforderten Kräfte einzuleiten sind.
Die im Ausführungsbeispiel aufgezeigten Maßnahmen und Merkmale der Erfindung sind in gleicher Weise auch auf Segmente mit zwei Antriebsrollen anwendbar, wobei gemäß der Erfindung die Antriebsrollen auch an der Segmentauslaufseite angeordnet sein können.

Claims (6)

  1. Verfahren zur Erzeugung von Brammen in einer Stranggießanlage, mit einer der Gießkokille (11) nachgeordneten, in Segmente (14, 14', 30) unterteilten Strangführung (10), bestehend jeweils aus einem zweigeteilten Segmentrahmen (16, 18), dessen Rahmenteile mittels Hydraulikzylindern (17, 31) miteinander verspannt sind und in die paarweise einander gegenüberliegende Rollen (13, 13') zur Stützung und zur Förderung des erstarrenden Gussstranges (12) gelagert sind, wobei mindestens einer dieser Rollen (13, 13'), die Antriebsrolle (13') zur Übertragung der Strangförderkräfte mit einer definierten Anstellkraft gegen den Gussstrang (12) gedrückt wird, dadurch gekennzeichnet, dass die Verspannung der Segmentrahmenteile (16, 18) stufenlos durch positions- und kraftgeregelte Segmentanstellzylinder (31) erfolgt, mit denen auch die für die Übertragung der Strangförderkräfte erforderliche Anstellkraft für die Antriebsrolle (13') aufgebracht wird.
  2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass vier Segmentanstellzylinder (31) vorgesehen sind, die so positions- und kraftgeregelt werden, dass die erforderliche Anstellkraft zur Übertragung der Förderkräfte auf mindestens eine Antriebsrolle (13') am Segmentrand (Ein- oder Auslaufteil) des Segments (30) übertragen wird.
  3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass durch die stufenlose Positions- und Kraftregelung der Segmentanstellzylinder (31) eine Anti-Blockier-Regelung der Antriebsrolle (13') ermöglicht wird.
  4. Verfahren nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass durch die stufenlose Positions- und Kraftregelung der Segmentanstellzylinder (31) eine Anti-Schlupf-Regelung der Antriebsrolle (13') ermöglicht wird.
  5. Stranggießanlage zur Erzeugung von Brammen, zur Durchführung des Verfahrens nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch vier positions- und kraftgeregelte Segmentanstellzylinder (31), die die beiden Segmentrahmenteile (16, 18) mit Abstand - ohne Distanzstücke - miteinander verbinden und gegeneinander verspannen.
  6. Stranggießanlage nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens eine Antriebsrolle (13') am Segmentrand angeordnet ist.
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