EP1064114A1 - Stranggiessanlage zum kontinuierlichen giessen eines dünnen bandes sowie verfahren hierzu - Google Patents

Stranggiessanlage zum kontinuierlichen giessen eines dünnen bandes sowie verfahren hierzu

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EP1064114A1
EP1064114A1 EP99909990A EP99909990A EP1064114A1 EP 1064114 A1 EP1064114 A1 EP 1064114A1 EP 99909990 A EP99909990 A EP 99909990A EP 99909990 A EP99909990 A EP 99909990A EP 1064114 A1 EP1064114 A1 EP 1064114A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
support device
strand
continuous casting
deflecting
deflection
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
EP99909990A
Other languages
English (en)
French (fr)
Other versions
EP1064114B1 (de
Inventor
Gerald Hohenbichler
Stefano Pellissetti
Armin Schertler
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Primetals Technologies Austria GmbH
Acciai Speciali Terni SpA
Original Assignee
Voest Alpine Industrienlagenbau GmbH
Acciai Speciali Terni SpA
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
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Publication date
Family has litigation
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Application filed by Voest Alpine Industrienlagenbau GmbH, Acciai Speciali Terni SpA filed Critical Voest Alpine Industrienlagenbau GmbH
Priority to AT99909990T priority Critical patent/ATE231760T1/de
Publication of EP1064114A1 publication Critical patent/EP1064114A1/de
Application granted granted Critical
Publication of EP1064114B1 publication Critical patent/EP1064114B1/de
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Revoked legal-status Critical Current

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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
    • B22D11/12—Accessories for subsequent treating or working cast stock in situ
    • B22D11/128—Accessories for subsequent treating or working cast stock in situ for removing
    • 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
    • B22D11/0694—Accessories therefor for peeling-off or removing the cast product
    • 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
    • B22D11/0622—Continuous casting of metals, i.e. casting in indefinite lengths into moulds with travelling walls, e.g. with rolls, plates, belts, caterpillars formed by two casting wheels
    • 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

Definitions

  • the invention relates to a continuous casting plant for the continuous casting of a thin strip, in particular a steel strip with a thickness of less than 20 mm, preferably between 1 and 12 mm, with a mold having two casting rolls, at the nip point formed by the casting rolls one out of two Half-shelled band-shaped strand emerges vertically downward, a deflection-supporting device for deflecting the strand emerging vertically from the mold in an approximately horizontal direction is provided below the column constriction, and a method for continuous casting.
  • the strip cast on a continuous caster of this type must be deflected as gently as possible from the vertical to the horizontal application direction. It is also advantageous to support the band in order to keep the tensile load in the band which has just solidified at the gap narrow point due to its own weight small.
  • the gentle deflection must be gentle on the product. This means avoiding excessive bending stresses in the edge fiber or avoiding excessive plastic deformations in the cooling band, as well as avoiding sliding friction on hard, rough surfaces or sharp edges, in order to avoid scratches or possible sticking, especially in the Exclude the area of the belt edges.
  • the deflection must also be gentle on the upstream casting process.
  • a downstream regulating element e.g. a driver
  • This driver usefully operates by means of position control. This means that any changes in casting speed that are expressed in a changed position of the belt (more or less loop formation) are corrected by the above-mentioned driver (master-slave control concept).
  • These control interventions by the driver must not interfere with the casting process upstream, e.g. Induce tensile, compressive or buckling stresses in the hot strip just leaving the gap.
  • a tension control is not advisable due to the risk of the tape being very hot (low tensile strength).
  • a continuous caster of the type described above is known from JP-A 63-30158.
  • the strand emerging from the nip of the casting roll mold - this constriction is also called the “kissing point” - is supported on both sides by means of a support device, which is formed by two support devices designed in the manner of a conveyor belt and arranged parallel to one another, for example caterpillar tracks, etc. and forcibly guided over a predetermined vertical area.
  • a support device which is formed by two support devices designed in the manner of a conveyor belt and arranged parallel to one another, for example caterpillar tracks, etc. and forcibly guided over a predetermined vertical area.
  • an arcuate guide which extends approximately over a quarter circle, is provided, which serves to deflect the strand from the vertical direction into an approximately horizontal direction.
  • JP-A 63-30158 it is difficult to ensure the gentle deflection both for the product and for the casting process, especially since the conveyor belt-like support device arranged directly below the mold and also downstream drive rollers or rollers provided directly online for conveying the str . influence.
  • Another serious disadvantage can be seen in the fact that no tension control can be implemented between the mold and the caterpillar tracks because of the risk of tearing for the belt and because of the risk of kinking for the belt, no position control can be implemented.
  • constant sliding friction cannot be guaranteed on the arched guide with which the strand is diverted from the vertical to the horizontal. Thus, fluctuations in force act on the strand, which do not have a foreseeable influence on the casting process in the mold and which can lead to malfunctions in the casting operation.
  • start-up skids are required, e.g. are described in EP-A 0 780 177 and EP-A 0 726 112.
  • This band not only has to be moved synchronously with the strand, but it is also necessary to wind this support band up and down several times in order to separate it from the strand.
  • a continuous caster with such a support belt not only requires high investment costs, but also high operating costs.
  • an arcuate runner is difficult to manufacture, especially if such a runner is to be provided with cooling.
  • runners of this type do not offer large-area support, so that the very thin, hot cast strand band is not given good support, which is a problem particularly in the St.artph.ase, in which the curved runners are used according to this document.
  • the invention has for its object to avoid the disadvantages and difficulties mentioned above and to create a continuous casting system of the type described above with which it it is possible to divert the strand emerging from the mold, ie the cast hot strip, while avoiding large bending stresses and avoiding large plastic deformations and furthermore avoiding large tensile loads from the vertical direction into a horizontal direction.
  • the deflecting support device is plate-shaped and has a surface supporting the strand over a large area, preferably over its entire width.
  • a system of this type offers, in addition to the advantages of the solution to the object on which the invention is based, the advantage that a deflection and conveying of the hot strip head to the first driver is also possible with a cold strip-free sprue, that is to say with a sprue without a starting or cold strand. It is also possible to cool the cast strip depending on the cast quality or to prevent it from cooling down too much, for which - depending on the case - a heat-conductive surface, e.g. made of copper or a copper alloy, or a heat-insulating surface, e.g. made of ceramic, is provided on the deflecting support device.
  • a heat-conductive surface e.g. made of copper or a copper alloy
  • a heat-insulating surface e.g. made of ceramic
  • a strangeant device for a horizontal Strangang manstrom with a melt receiving container, which has a melt mouth, on which a pouring surface for receiving melt in a thin layer to form a strang is moved past, is from AT -B 402 266 known, this known strand support device to reduce the friction between the still very thin Strand crust and the strand support device is provided with gas passage channels which can be connected to a gas delivery line. This makes it possible to build up a gas cushion between the strand and the strand support device, so that the strand, which still has a very thin strand crust with melt thereon, is guided almost without friction on the strand support device, so that the occurrence of cracks or striations etc. is avoided becomes.
  • thermocouples are provided below the surface of the deflection support device as sensors for determining the contact point of the strand on the surface.
  • Another embodiment is characterized in that sensors, preferably infrared sensors, are provided on the side of the deflecting support device for determining the contact point of the strand on the deflecting support device.
  • the deflecting support device is advantageously formed by two or more plate-shaped parts arranged one behind the other in the pull-out direction and arranged inclined with respect to the horizontal, expediently the inclination of the deflecting support device or at least part of it in a range between 10 and 60 °, preferably 15 and 40 °, relative to the horizontal.
  • the deflecting support device or at least part of it can advantageously be inclined relative to the horizontal by means of an adjusting device.
  • a particularly gentle deflection is achieved if the deflection support device is concave on the side facing the strand, the deflection support device expediently having a concave and a flat part.
  • a further preferred embodiment is characterized in that the deflection support device is constructed in several parts, the parts being arranged at different inclinations with respect to the horizontal, and expediently at least a single part of the deflection support device on its own and independently of other parts the deflecting support device can be inclined with respect to the horizontal by means of an adjusting device. Furthermore, the individual parts of the deflection support device are advantageously articulated to one another.
  • the gas conveying device is advantageously designed as the device which pressurizes the gas to be conveyed through the gas passage channels, such as inert gas or air. According to a further expedient embodiment, the gas conveying device is designed as the device which pressurizes the gas to be conveyed through the gas passage channels.
  • the surface of the deflection support device or at least one Part of it is made of a good heat-conducting material, in particular copper or a copper alloy.
  • This material is preferably provided with a wear-resistant layer, such as a Cr or Ni layer of an alloy or a ceramic layer.
  • the deflection support device or at least part of it is expediently provided with an internal cooling, in particular a liquid internal cooling.
  • the surface of the deflecting support device or at least part of it is advantageously formed by a heat-insulating material, such as ceramic.
  • the gas passage channels advantageously have a total cross-sectional area of 0.01 to 20%, preferably 0, at their openings opening into the surface of the deflection support device. 1 to 5% of the surface supporting the strand of the deflection support device, the gas passage channels advantageously having a cross-sectional area of 1 to 50 mm 2 , preferably 5 to 30 mm 2, at their openings opening into the surface of the deflection support device , exhibit.
  • a favorable generation of a gas cushion for the casting process is ensured if the mouths of the gas passage channels are directed in such a way that a gas stream moving essentially in the direction of pulling out of the stream is formed.
  • a method for operating a continuous casting system according to claim 1 is characterized in that a predetermined pressure between the underside of the strand and the deflecting support device is set by appropriate suction and / or gas supply via the gas passage channels. This can contribute to particularly hot-brittle casting higher angles of inclination, the friction between the belt and the table surface and thus the support effect are increased.
  • FIGS. 1 and 2 each showing a continuous side view of a continuous casting installation according to one embodiment.
  • Fig. 3 shows a detail of Figs. 1 and 2 in section.
  • 4 shows a control method for the strand position below the mold in a schematic representation.
  • 5 shows a further embodiment of a continuous casting installation according to the invention.
  • the intermediate vessel 3 has a pouring tube 5 inserted at one point on the bottom, which projects into a mold 8 having two pouring rollers 6, 7.
  • the casting rolls 6, 7 are provided with internal cooling, not shown, and are covered on the end faces by side plates 9, so that a liquid sump 10 made of molten steel can form between the casting rolls 6, 7, into which the pouring tube 5 projects.
  • the side plates 9 arranged on the end faces of the casting rolls 6, 7 abut against the end faces of the casting rolls 6, 7 in order to prevent the melt 2 from escaping from the mold 8.
  • a strand shell 12 is formed on the cylindrical surfaces 11 of the casting rolls 6, 7 and becomes increasingly thicker over the circumference of each of the casting rolls 6, 7.
  • gap throat 13 also called kissing point
  • the flow shells 12 are pressed against each other, so that a ribbon-shaped strand 14 is formed.
  • This strang 14 has at the column junction 13, i.e. at the kissing point, a temperature between 1200 and 1400 ° C, etc. depending on the steel quality.
  • a deflection support device 16 is provided vertically below the column constriction 13, which redirects the strand 14 emerging from the mold 8 into the horizontal, the strand 14 after sliding over the deflection support device 16, a drive roller pair 17 is fed, and after passing through this drive roller pair 17 it is continued in a conventional manner along a horizontal guide (not shown in more detail), for example online to a roller device or a reel device.
  • a strand separator is also provided after the pair of driving rollers 17.
  • the deflecting support device 16 is in one piece and is plate-shaped in the support region and has a suspension 18 arranged on the drive roller stand 15, to which a plate 19 is articulated via a joint 20.
  • This plate 19 has at its free end a concave end region 21 which is bent in the direction of the accruing strand 14, the free end of the deflecting support device 16 extending beyond the column constriction 13, so that the strand 14 emerging from the mold 8 surely strikes the deflecting support device 16.
  • the deflecting support device 16 is arranged inclined with respect to the horizontal and can be in a certain range, advantageously in a range between 10 and 60 °, in particular in a range between 15 and 40 °, with respect to the horizontal with the aid of an adjusting device 22 which e.g. is designed as a pressure medium cylinder, are inclined. Possible strands above the deflecting support device 16 are shown in FIGS. 1 and 2 with dashed lines.
  • the deflecting support device 16 extends in the width direction of the strand 14 over its entire width, so that the strand can rest on the deflecting support device 16 over a large area. However, it could also be somewhat narrower than the strand 14, in which case the edges of the strand 14 would cantilever.
  • the deflection support device 16 has gas passage channels 23 on the surface 25, which can be connected to at least one gas delivery device 26.
  • gas such as inert gas or air, can optionally be blown between the underside 24 of the strand 14 and the surface 25 of the deflecting support device 16 through the gas passage channels 23.
  • the upper layer 30 is in this case provided by a highly thermally conductive metal, such as copper or a copper alloy, but also a friction counteracting the strand pull-out movement can be achieved to a certain extent.
  • the gas delivery device 26 can expediently be activated or deactivated via a control device 27, etc. with regard to the generation of an overpressure as well as a negative pressure.
  • the readjustment of the peripheral speed of the drive rollers 17 is carried out to keep the strip running curve or the rod running curve constant.
  • the deflection support device 16 is designed as a polygon for manufacturing reasons, that is to say it is formed from a plurality of plate-shaped elements lying one behind the other in the pulling-out direction of the strand.
  • the deflecting support device 16 is not mounted on the drive roll stand 15, but with its upper end on a stationary support structure 33 by means of a swivel joint 34.
  • a pressure medium cylinder 22 or another adjusting device, such as an adjusting spindle etc., is used to adjust the inclination of the deflecting support device 16.
  • This embodiment has the advantage that the deflecting support device 16 only casts steel grades that are not susceptible to cracking at the beginning of the casting process - In the case of a cold-strip-free sprue - must be in the position shown in FIG. 2 in order to guide the start of the strand to the pair of driving rollers 17.
  • the deflection support device 16 can then be pivoted away during the stable casting process; remains when casting steel grades susceptible to cracking 10
  • the gas passage channels 23 are also provided in the upper layer 30 in order to generate an overpressure or underpressure between the strand 14 and the surface 25 of the deflecting support device 16.
  • the 4 shows a control loop for the speed control of the pair of driving rollers 17. Due to changes in the speed of the casting process, that is, due to changes in the speed of the casting rolls 6 and 7, which are operational, it is necessary to regulate the speeds of the driving rolls 17 in order to maintain an approximately constant position of the strand below the mold 8 and thus a uniform load, ie To achieve uniform tensile forces on the strand and avoid both a risk of tearing and a risk of kinking the strand. Changes in the speed of the casting process, that is, changes in the speed of the casting rollers 6 and 7, act as disturbance variable Z.
  • the manipulated variable Y is the drive speed of the drive rollers 17.
  • the position of the strand 14, for example the support point 35 of the strand 14, is used as the controlled variable and variable X. on the deflection support device 16, which is detected by a sensor S, used.
  • the command variable W is a predefined setpoint for the position of the strand 14, the setpoint of the position of the strand 14 being understood to mean that the strand takes an ideal arc line in which the radius 31 of this arc line of the strand 14 unites does not fall below the predetermined minimum value, and at which it is also ensured that the strand is not subjected to excessive tensile stress or buckling.
  • the control difference X d results in the actual / target value deviation, i.e. W minus X.
  • MU 1 and MU 2 denote transducers, MU 1 being a measurement signal for the desired value of the position of the strand 14 and MU 2 a measurement signal corresponding to that from the sensor S submit the detected position of the strang 14.
  • the region of FIG. 4 bordered with a broken line reproduces the regulator R.
  • the neutral point at which the strand 14 has neither compressive nor tensile stress can be guided close to the gap throat 13 and held there, so that the strand 14 where it is most at risk, ie is the hottest, that is to say as soon as it emerges from the mold 8, is as stress-free as possible over the entire casting process or is exposed to only the lowest possible forces.
  • sensors S are provided on the side of the deflection support device 16 according to FIG. 1 for determining the position of the strand 14. 1, these sensors S are designed, for example, as infrared sensors. The actual position of the strand 14 can be determined by means of these sensors S. 11
  • the invention is not limited to the exemplary embodiment shown in the drawing, but can be modified in various respects, for example the deflecting support device 16 can also be arranged entirely stationary on the continuous casting installation.
  • the inclination setting of the deflection support device 16 serves primarily to ensure an optimal strand running curve for particularly hot-brittle steel grades.
  • the deflection support device 16 can also consist of several parts, etc. comprising more than two parts, but at least one part, etc. the inclination of the first part in the direction of casting can be changed.
  • the individual parts of the deflecting support device 16 are furthermore advantageously articulated to one another.
  • the deflection support device 16 is formed by two plate-shaped parts 16 ', 16 "which are each pivotably mounted on the foundation, with a part 16' which is arranged directly below the column constriction 13 at a level higher on the foundation is articulated than the other part 16 ".
  • Both parts 16 'and 16 " can be pivoted by means of pressure medium cylinders 22, which are also mounted on the foundation, e.g. from the position I drawn with full lines, in which the two parts 16', 16" complement one another to form a continuous surface , to position II or back with dashed lines.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Continuous Casting (AREA)
  • Metal Rolling (AREA)
  • Moulding By Coating Moulds (AREA)

Abstract

Bei einer Stranggiessanlage zum kontinuierlichen Giessen eines dünnen Bandes (14) mit einer zwei Giesswalzen (6, 7) aufweisenden Kokille (8), an deren von den Giesswalzen (6, 7) gebildeter Spaltengstelle (13) ein von zwei Halbschalen (12) zusammengefügter bandförmiger Strang (14) vertikal nach unten austritt, ist unterhalb der Spaltengstelle (13) eine Umlenk-Stützeinrichtung (16) zum Umlenken des vertikal aus des Kokille (8) austretenden Stranges (14) in eine etwa horizontale Richtung vorgesehen. Um den Strang (14) unter Vermeidung des Auftretens von grossen Biegespannungen bzw. plastischen Verformungen schonend von der Vertikalen in die Horizontale überzuführen, weist die plattenförmig gestaltete Umlenk-Stützeinrichtung (16) eine den Strang (14) grossflächig stützende Oberfläche auf.

Description

1
Stranggießanlage zum kontinuierlichen Gießen eines dünnen Bandes sowie Verfahren hierzu
Die Erfindung betrifft eine Stranggießanlage zum kontinuierlichen Gießen eines dünnen Bandes, insbesondere eines St.ahlb.andes mit einer Dicke unter 20 mm, vorzugsweise zwischen 1 und 12 mm, mit einer zwei Gießwalzen aufweisenden Kokille, an deren von den Gießwalzen gebildeter Spaltengstelle ein aus zwei Halbschalen zusammengefügter bandförmiger Strang vertikal nach unten austritt, wobei unterhalb der Spaltengstelle eine Umlenk-Stützeinrichtung zum Umlenken des vertikal aus der Kokille austretenden Stranges in eine etwa horizontale Richtung vorgesehen ist, sowie ein Verfahren zum Stranggießen.
Um die Maschinenhöhe und somit die Kosten klein zu halten, muß das auf einer Stranggießanlage dieser Art gegossene Band möglichst schonend von der vertikalen in die horizontale Ausbringrichtung umgelenkt werden. Auch ist es vorteilhaft, das Band zu stützen, um die Zugbelastung im gerade erst erstarrten Band an der Spaltengstelle aufgrund seines Eigengewichtes klein zu halten.
Die schonende Umlenkung muß einerseits schonend sein für das Produkt. Dies bedeutet die Vermeidung von zu großen Biegespannungen in der Randfaser bzw. die Vermeidung zu großer plastischer Verformungen im abkühlenden Band sowie die Vermeidung von Gleitreibung auf h-arten, rauhen Oberflächen oder spitzen K.anten, um Zerkratzungen bzw. ein eventuelles Hängenbleiben vor allem im Bereich der Bandkanten auszuschließen.
Andererseits muß die Umlenkung auch schonend für den stromaufwärts stattfindenden Gießprozeß sein. Üblicherweise sorgt ein stromabwärts liegendes regelndes Organ (z.B. ein Treiber) dafür, daß das von der Kokille ausgetriebene Band produktschonend abtransportiert wird. Dieser Treiber agiert sinnvollerweise nittels einer Positionsregelung. Das bedeutet, daß eventuell auftretende Gießgeschwmdigkeitsänderungen, welche sich in einer geänderten Lage des Bandes ausdrücken (mehr oder weniger Schlaufenbildung) durch den oben erwähnten Treiber korrigiert werden (Master-Slave Regelkonzept). Diese Regeleingriffe des Treibers dürfen keinesfalls stromaufwärts den Gießprozeß stören, z.B. Zug-, Druck- oder Knickspannungen im gerade die Spaltengstelle verlassenden heißen Band induzieren. Eine Zugregelung ist aufgrund der Abrißgefahr des noch sehr heißen Bandes (niedrige Zugfestigkeit) nicht zweckmäßig.
Um die Gleitreibung niedrig zu halten und ein Zerkratzen bzw. ein eventuelles Hängenbleiben des B.andes .an der Umlenk-Stützeinrichtung zu vermeiden. Es ist bek.annt, für die Umlenkung Kufen zu verwenden, die das Band, das ja ab Verlassen der Kokille in der Regel durcherstarrt ist, nur linienförmig, u.zw. linienförmig in Bandlängsrichtung, abstützen.
Eine Stranggießanlage der eingangs beschriebenen .Art ist aus der JP-A 63-30158 bekannt. Bei dieser wird der aus der Spaltengstelle der Gießwalzenkokille - diese Engstelle wird auch "Kissing-Point" genannt - in vertikaler Richtung austretende Strang mittels einer Stützeinrichtung, die von zwei förderbandartig gestalteten und parallel zueinander angeordneten Stützeinrichtungen, beispielsweise Raupenketten etc. gebildet ist, beidseitig gestützt und über einen vorbestimmten vertikalen Bereich zwangsgeführt, .^schließend an diese Zwangsführung ist eine bogenartig ausgebildete Führung, die sich etwa über einen Viertelkreis erstreckt, vorgesehen, die zum Umlenken des Str-anges von der vertikalen Richtung in eine etwa horizontale Richtung dient.
Gemäß der JP-A 63-30158 ist es schwierig, die schonende Umlenkung sowohl für das Produkt als auch für den Gießprozeß sicherzustellen, zumal die direkt unterhalb der Kokille angeordnete forderbandartige Stützeinrichtung und auch nachgeordnete Treibrollen bzw. direkt online vorgesehene Walzen auf das Ausfördern des Str.anges Einfluß nehmen. Ein weiterer gravierender Nachteil ist darin zu sehen, daß zwischen der Kokille und den Raupenketten wegen der Abrißgef.ahr für das Band keine Zugregelung und wegen der Knickgefahr für das Band auch keine Positionsregelung realisierbar ist. Zudem ist eine konstante Gleitreibung .an der bogenförmigen Führung, mit der der Strang von der Vertikalen in die Horizontale umgeleitet wird, nicht gewäMeistbar. Somit wirken auf den Strang Kräfteschwankungen, die den Gießprozeß in der Kokille nicht vorhersehbar beeinflussen und die zu Störungen beim Gießbetrieb führen können.
Es ist weiters bek-annt, u.zw. aus der JP-A 56-119607 in Anlehnung an die konventionelle Brammen-Stranggießtechnik, einen Rollgang mit motorgetriebenen Rollen vorzusehen. Diese Lösung hat jedoch den Nachteil, daß der angetriebene Rollgang hohe Kosten verursacht, zumal die Rollen nicht nur angetrieben, sondern auch mit einer Innenkühlung versehen sein müssen. Zudem müssen sämtliche Rollen zur Vermeidung von unerwünschten Relativbewegungen zwischen Rollen und Band, und somit zur Vermeidung von Bandbeschädigungen, die hierdurch hervorgerufen werden könnten, mit den Gießwalzen synchronisiert laufen, was einen großen regelungstechnischen Aufwand, einen aufwendigen Antrieb und kräftige Motoren bedingt und damit zusätzliche Kosten verursacht. Weiters kann es selbst bei einem noch so schnellen Regelverhalten der Rollen zu kleinen Geschwindigkeitsunterschieden kommen, und es ist schwierig, das Band in einer geometrisch genau definierten Position zu halten, um auch tatsächlich eine optimale Stützwirkung zu erzielen.
Es ist weiters bekannt (EP-B 0 540 610, EP-A 0 726 112 und EP-A 0 780 177) zwischen dem Gießwalzenpaar und dem ersten Klemmwalzenpaar, das das Band weiterfördert, eine während des kontinuierlichen Gießbetriebs frei hängende Bandschlinge vorzusehen, wodurch sich der Vorteil ergibt, daß sich die Größe der Bandschlinge zu Beginn des Gießens von selbst nach den Gießbedingungen einstellt. Nachteilig ist jedoch, daß hier der Str.ang überhaupt keine Stützvorrichtung zur Verfügung hat; der Strang hängt völlig ungestützt mit seinem ganzen Gewicht am heißesten und damit auch am schwächsten Bandquerschnitt, der sich an der Spaltengstelle, dem Kissing-Point, befindet. Hierdurch besteht ein hohes Risiko für Bandrisse bzw. Bandabrisse. Ungünstig ist zudem das Anfahren einer solchen Anlage, da hierbei unbedingt ein Kaltbandkopf erforderlich ist. Um ohne Kaltbandkopf .anfahren zu können, sind Anfahrkufen erforderlich, wie sie z.B. in der EP-A 0 780 177 und EP-A 0 726 112 beschrieben sind.
Aus der US-A 5 350 009 ist es bekannt, bei einer Stranggießanlage gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1 den Strang auf ein sich in Ausziehrichtung mit dem Strang mitbewegendes Stützband gelangen zu lassen, welches mit dem Stang mitgewickelt und später von diesem wieder getrennt wird. Um den Strang zum Stützband zu fuhren ist es aus diesem Dokument auch bekannt, eine bogenförmige Kufe unterhalb der Kokille anzuordnen und den Anfang des Str.anges zum Stützb.and zu lenken. Sobald der Str.ang mit dem Stützband mitbewegt wird, wird die Kufe in eine vom Strang entfernte Ruheposition gebracht. Eine Stranggießanlage dieser .Art ist kompliziert im Aufbau und umständlich handzuhaben, zumal ein sich mit dem Strang mitbewegendes Stützb.and vorgesehen werden muß, das zumindest die Länge des endlos gegossenen Stranges aufweisen muß. Dieses Band muß nicht nur synchron mit dem Strang bewegt werden, sondern es ist auch erforderlich, dieses Stützband mehrmals auf- und abzuwickeln, um es vom Strang zu trennen. Eine Stranggießanlage mit einem solchen Stützband erfordert nicht nur hohe Investitionskosten, sondern bedingt auch hohe Betriebskosten. Weiters ist eine bogenförmige Kufe schwierig herzustellen, insbesondere wenn eine solche Kufe mit einer Kühlung zu versehen ist. Zudem bieten Kufen dieser Art keine großflächige Abstützung, so daß das sehr dünne heiße gegossene Strangband keine gute Abstützung erfährt, was insbesondere in der St.artph.ase, bei der gemäß diesem Dokument die bogenförmigen Kufen Verwendung finden, ein Problem darstellt.
Die Erfindung stellt sich die Aufgabe, die oben genannten Nachteile und Schwierigkeiten zu vermeiden und eine Str.anggießanlage der eingangs beschriebenen Art zu schaffen, mit der es möglich ist, den aus der Kokille austretenden Str-ang, d.h. das gegossene heiße Band, unter Vermeidung von großen Biegesp.annungen und unter Vermeidung von großen plastischen Verformungen und weiters unter Vermeidung von großen Zugbelastungen aus der vertikalen Richtung in eine horizontale Richtung umzulenken.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die Umlenk-Stützeinrichtung plattenförmig gestaltet ist und eine den Strang großflächig, vorzugsweise über seine ganze Breite, stützende Oberfläche aufweist.
Eine Anlage dieser Art bietet zusätzlich zu den Vorteilen der Lösung der der Erfindung zugrunde liegenden Aufgabe noch den Vorteil, daß ein Umlenken und Weiterfördern des Warmbandkopfes bis zum ersten Treiber auch bei einem kaltbandlosen Anguß, also bei einem Anguß ohne Startstrang bzw. Kaltstrang möglich ist. Weiters ist es möglich, das gegossene Band in Abhängigkeit von der vergossenen Qualität zu kühlen oder auch an einer zu starken Abkühlung zu hindern, wofür - je nachdem - eine wärmeleitfähige Oberfläche, wie z.B. aus Kupfer oder einer Kupferlegierung, oder eine wärmeisolierende Oberfläche, wie z.B. aus Keramik, an der Umlenk-Stützeinrichtung vorgesehen ist.
Weiters soll erfindungsgemäß eine geringe Beeinflussung des Gießprozesses durch diesen Umlenkvorgang und eine schonende Behandlung des Str.anges sichergestellt werden sowie eine einfache Regelung des Strangfördems bei Variationen der Gießgeschwindigkeit möglich sein, ohne daß hierdurch der Gießprozeß gestört wird. Dies wird dadurch erzielt, daß in die Oberfläche der Umlenk-Stützeinrichtung Gasdurchtrittsk.anäle münden, die an eine Gasfördereinrichtung anschließbar sind.
Numerische Berechnungen haben ergeben, daß mittels der erfindungsgem-äßen Stranggießanlage eine Entlastung des Stranges von über 40 % bezüglich Zugspannungen, die an der Spaltengstelle auf den Strang einwirken, gegenüber dem Stand der Technik erreicht wird. Eine noch größere Entlastung des Str.anges ergibt sich beim Vergleich einer erfindungsgem.äßen Stranggießanlage zu einer Anlage mit einer freihängenden Schlaufe, wie sie beispielsweise in der EP-B 0 540 610 beschrieben ist.
Eine Str.angstützeinrichtung für eine Horizontal-Str.anggieß.anlage mit einem Schmelzenaufhahmebehälter, der eine Schmelzenmündung aufweist, an der eine Gießoberfläche zur Aufnahme von Schmelze in einer dünnen Schicht unter Bildung eines- Str.anges vorbeibewegb.ar ist, ist aus der AT-B 402 266 bekannt, wobei diese bekannte Strangstützeinrichtung zur Verminderung der Reibung zwischen der noch sehr dünnen Str.angkruste und der Strangstützeinrichtung mit Gasdurchtrittskanälen versehen ist, die .an eine Gasförderleitung anschließbar sind. Hierdurch gelingt es, einen Gaspolster zwischen dem Strang und der Str.angstützeinrichtung aufzubauen, so daß der eine noch sehr dünne Strangkruste mit darauf befindlicher Schmelze aufweisende Strang nahezu reibungsfrei an der Strangstützeinrichtung geführt ist, so daß das Auftreten von Rissen oder auch Riefen etc. vermieden wird.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform sind unterhalb der Oberfläche der Umlenk- Stützeinrichtung Thermoelemente als Sensoren zum Bestimmen der Auflagestelle des Stranges an der Oberfläche vorgesehen.
Eine andere Ausführungsform ist dadurch gekennzeichnet, daß seitlich der Umlenk- Stützeinrichtung Sensoren, vorzugsweise Infrarotsensoren, zur Bestimmung der Auflagestelle des Stranges an der Umlenk-Stützeinrichtung vorgesehen sind.
Erfindungsgem.äß ist die Umlenk-Stützeinrichtung vorteilhaft von zwei oder mehreren in Sfrangausziehrichtung hinterein.ander .angeordneten plattenförmigen Teilen gebildet und gegenüber der Horizontalen geneigt angeordnet, wobei zweckmäßig die Neigung der Umlenk- Stützeinrichtung oder zumindest eines Teiles von ihr in einem Bereich zwischen 10 und 60°, vorzugsweise 15 und 40°, gegenüber der Horizontalen liegt.
Vorteilhaft ist die Umlenk-Stützeinrichtung oder zumindest ein Teil von ihr gegenüber der Horizontalen mittels einer Stelleinrichtung neigbar.
Eine besonders schonende Umlenkung wird dadurch erreicht, wenn die Umlenk- Stützeinrichtung an der dem Strang zugewendeten Seite konkav ausgebildet ist, wobei zweckmäßig die Umlenk-Stützeinrichtung einen konkaven und einen ebenen Teil aufweist.
Eine weitere bevorzugte Ausführungsform ist dadurch gekennzeichnet, d.aß die Umlenk- Stützeinrichtung mehrteilig ausgebildet ist, wobei die Teile gegenüber der Horizontalen unterschiedlich geneigt angeordnet sind, und wobei zweckmäßig mindestens ein einzelner Teil der Umlenk-Stützeinrichtung für sich und unabh-ängig von anderen Teilen der Umlenk- Stützeinrichtung gegenüber der Horizontalen mittels einer Stelleinrichtung neigbar ist. Weiters sind vorteilhaft die einzelnen Teile der Umlenk-Stützeinrichtung aneinander angelenkt. Vorteilhaft ist die Gasfördereinrichtung als das durch die Gasdurchtrittskanäle zu fördernde Gas, wie Inertgas oder Luft, unter Überdruck setzende Einrichtung ausgebildet. Gemäß einer weiteren zweckmäßigen Ausführungsform ist die Gasfördereinrichtung als das durch die Gasdurchtrittsk.anäle zu fördernde Gas unter Unterdruck setzende Einrichtung ausgebildet. Hierdurch gelingt es, den Str.ang während des kontinuierlichen Betriebes mit der Umlenk-Stützeinrichtung in Kontakt zu halten, so daß eine gute Kühlung des Stranges sichergestellt ist, insbesondere dann, wenn gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform die Oberfläche der Umlenk-Stützeinrichtung oder zumindest eines Teiles von ihr aus einem gut wärmeleitenden Material, insbesondere Kupfer oder einer Kupferlegierung, gebildet ist. Dieses Material ist vorzugsweise mit einer verschleißfesten Schicht, wie einer Cr- oder Ni-Schicht einer Legierung oder einer Keramikschicht versehen.
Hierbei ist zweckm.äßig die Umlenk-Stützeinrichtung oder zumindest ein Teil von ihr mit einer Innenkühlung, insbesondere einer Flüssigkeitsinnenkühlung zu versehen.
Zur Vermeidung einer zu starken Abkühlung des Str.anges ist vorteilhaft die Oberfläche der Umlenk-Stützeinrichtung oder zumindest eines Teiles von ihr von einem wärmeisolierenden Material, wie Keramik, gebildet.
Um den Gasverbrauch gering zu halten bzw. mit nur einer geringen Leistung für die Gasfördereinrichtung das Auslangen zu finden, nehmen zweckmäßig die Gasdurchtrittskanäle an ihren in die Oberfläche der Umlenk-Stützeinrichtung mündenden Öffnungen insgesamt eine Querschnittsfläche von 0,01 bis 20 %, vorzugsweise 0,1 bis 5 %, der den Strang unterstützenden Oberfläche der Umlenk-Stützeinrichtung ein, wobei vorteilhaft die Gasdurchtrittsk.anäle .an ihren in die Oberfläche der Umlenk-Stützeinrichtung mündenden Öffnungen jeweils eine Querschnittsfläche von 1 bis 50 mm2, vorzugsweise 5 bis 30 mm2, aufweisen.
Eine für das Gießverfahren günstige Erzeugung eines Gaspolsters ist dann gewährleistet, wenn die Mündungen der Gasdurchtrittsk.anäle derart gerichtet sind, daß ein sich im wesentlichen in Str.angausziehrichtung bewegender Gasstrom gebildet wird.
Ein Verfahren zum Betrieb einer Str.anggießanlage gemäß .Anspruch 1 ist dadurch gekennzeichnet, daß ein vorbestimmter Druck zwischen Strangunterseite und Umlenk- Stützeinrichtung durch entsprechendes .Ansaugen und/oder Gaszuführen über die Gasdurchtrittsk.anäle eingestellt wird. Dadurch kann bei besonders heißsprödem Gießen bei höheren Neigungswinkeln die Reibung zwischen Band und Tischoberfläche und damit die Stützwirkung erhöht werden.
Durch Ansaugen und/oder Gaszuführen für alle oder jeweils nur einen Teil der Gasdurchtrittskanäle gelingt es, die im Strang vorhandene neutrale Stelle, an der während des Ausförderns des Stranges aus der Kokille und Umlenken desselben in die Horizontale weder Zug- noch Druckkräfte auftreten, möglichst nahe zur Kokille, d.h. möglichst nahe zu deren Spaltengstelle zu bringen, so daß der Str.ang dort, wo er am heißesten ist, auch am wenigsten durch Zug- und/oder Druckkräfte belastet wird.
Die Erfindung ist nachfolgend anhand der Zeichnung an zwei Ausführungsbeispielen näϊier erläutert, wobei die Fig. 1 und 2 jeweils in schematischer Seitenansicht eine Stranggießanlage nach einer Ausführungsform veranschaulichen. Fig. 3 zeigt ein Detail der Fig. 1 und 2 im Schnitt. Fig. 4 gibt in Schemadarstellung ein Regelverfahren für die Strangposition unterhalb der Kokille wieder. Fig. 5 stellt eine weitere Ausführungsform einer erfindungsgem.äßen Stranggießanlage dar.
Mit 1 ist eine Gießpfanne bezeichnet, aus der flüssiger Stahl 2 in ein Zwischengefäß 3 über eine Bodenöffhung 4 strömt. Das Zwischengefäß 3 weist ein an einer Stelle des Bodens eingesetztes Gießrohr 5 auf, das in eine zwei Gießwalzen 6, 7 aufweisende Kokille 8 ragt.
Die Gießwalzen 6, 7 sind mit einer nicht näher dargestellten Innenkühlung versehen und sind an den Stirnseiten von Seitenplatten 9 bedeckt, so daß sich zwischen den Gießwalzen 6, 7 ein Flüssigsumpf 10 aus Stahlschmelze bilden kann, in den das Gießrohr 5 hineinragt. Die an den Stirnflächen der Gießwalzen 6, 7 angeordneten Seitenplatten 9 liegen an den Stirnflächen der Gießwalzen 6, 7 schleifend an, um ein Austreten der Schmelze 2 aus der Kokille 8 zu verhindern.
An den zylindrischen Oberflächen 11 der Gießwalzen 6, 7 kommt es jeweils zur Ausbildung einer Strangschale 12, die über den Umfang jeder der Gießwalzen 6, 7 zunehmend dicker wird. .An der zwischen den Gießwalzen 6, 7 vorhandenen Spaltengstelle 13 (auch Kissing- point genannt), werden die Str∑mgschalen 12 gegeneinandergepreßt, so daß ein bandförmiger Str.ang 14 gebildet wird. Dieser Str.ang 14 weist an der Spaltengstelle 13, d.h. am Kissing- Point, eine Temperatur zwischen 1200 und 1400°C auf, u.zw. je nach Stahlqualität.
Vertikal unterhalb der Spaltengstelle 13 ist eine Umlenk-Stützeinrichtung 16 vorgesehen, die den aus der Kokille 8 austretenden Strang 14 in die Horizontale umleitet, wobei der Strang 14 nach Abgleiten über die Umlenk-Stützeinrichtung 16 einem Treibwalzenpaar 17 zugeführt wird, und nach Durchtritt durch dieses Treibwalzenpaar 17 entlang einer nicht näher dargestellten Horizontalführung in üblicher Weise weitergeführt wird, beispielsweise online einer Walzeinrichtung oder einer Haspeleinrichtung zugeführt wird. Eine Strang- Trenneinrichtung ist ebenfalls nach dem Treibwalzenpaar 17 vorgesehen.
Die Umlenk-Stützeinrichtung 16 ist gemäß dem dargestellten Ausführungsbeispiel einteilig und im Stützbereich plattenförmig ausgebildet und weist eine am Treibwalzengerüst 15 angeordnete Aufhängung 18 auf, an der eine Platte 19 über ein Gelenk 20 .angelenkt ist. Diese Platte 19 weist an ihrem freien Ende einen in Richtung zum auflaufenden Str.ang 14 gebogenen konkaven Endbereich 21 auf, wobei sich das freie Ende der Umlenk- Stützeinrichtung 16 über die Spaltengstelle 13 hinaus erstreckt, so daß der aus der Kokille 8 austretende Strang 14 mit Sicherheit auf die Umlenk-Stützeinrichtung 16 auftrifft. Die Umlenk-Stützeinrichtung 16 ist gegenüber der Horizontalen geneigt angeordnet und kann in einem gewissen Bereich, vorteilhaft in einem Bereich zwischen 10 und 60°, insbesondere in einem Bereich zwischen 15 und 40°, gegenüber der Horizontalen mit Hilfe einer Stelleinrichtung 22, die z.B. als Druckmittelzylinder ausgebildet ist, geneigt werden. Mögliche Str.anglagen oberhalb der Umlenk-Stützeinrichtung 16 sind in den Fig. 1 und 2 mit strichlierten Linien eingezeichnet.
Die Umlenk-Stützeinrichtung 16 erstreckt sich in Breitenrichtung des Stranges 14 über dessen gesamte Breite, so daß der Strang großflächig .an der Umlenk-Stützeinrichtung 16 aufliegen kann. Sie könnte jedoch auch etwas schmäler als der Strang 14 sein, in welchem Fall die Ränder des Stranges 14 frei auskragen würden.
Die Umlenk-Stützeinrichtung 16 weist an der Oberfläche 25 Gasdurchtrittsk-anäle 23 auf, die an mindestens eine Gasfördereinrichtung 26 anschließbar sind. Hierdurch kann wahlweise durch die Gasdurchtrittsk.anäle 23 Gas, wie Inertgas oder Luft, zwischen die Unterseite 24 des Stranges 14 und die Oberfläche 25 der Umlenk-Stützeinrichtung 16 geblasen werden. Durch Erzeugen eines Unterdruckes durch Absaugen von Gas (Luft) durch die Gasdurchtrittskanäle 23 gelingt es, einen guten Kontakt zwischen der Strangunterseite 24 und der Oberfläche 25 der Umlenk-Stützeinrichtung 16 zu erzeugen, so daß nicht nur eine gute Kühlwirkung der vorteilhafterweise mit einer Innenkühlung 29 versehenen Umlenk-Stützeinrichtung 16, deren obere Schicht 30 in diesem Fall von einem gut wärmeleitfähigen Metall, wie Kupfer oder einer Kupferlegierung, gebildet ist, gegeben ist, sondern auch eine der Strangausziehbewegung entgegenwirkende Reibung in einem bestimmten Ausmaß erreicht werden kann. Die Gasfördereinrichtung 26 ist zweckmäßig über eine Regeleinrichtung 27 aktivierbar oder deaktivierbar, u.zw. sowohl hinsichtlich der Erzeugung eines Überdruckes als auch eines Unterdruckes. Durch Einstellen einer vorbestimmten Reibung zwischen der Unterseite 24 des Stranges 1 und der Oberfläche 25 der Umlenk-Stützeinrichtung 16 gelingt es, die Stützwirkung des Umlenkorganes speziell bei höheren Neigungswinkeln α des Umlenk- Stützorganes 16 zusätzlich zu erhöhen. Höhere Neigungswinkel α ergeben eine geringere freihärigende Stranglänge (und damit Strangmasse) durch eine höher oben positionierte Aufliegestelle 35. Infolge des höheren Neigungswinkels α der Oberfläche 25 sinkt bei geringer Reibung (höherer Gasdurchsatz) an der Oberfläche 25 jedoch die Stützwirkung für den Strang 14. Durch Erhöhung der Reibung (bei niedrigerem Gasdurchsatz bis hin zu Gasunterdruck) gelingt es, die Stützwirkung zu erhöhen. Durch Einstellen einer bestimmten Reibung in Kombination mit einem bestimmten Neigungswinkel α ist es in einfacher Art und Weise möglich, den Strang 14 optimal zu stützen und somit die Zugspannungen am Strang 14 im Bereich der Spaltengstelle 13 zu minimieren.
Kommt es zu Änderungen der Gießgeschwindigkeit, wird durch entsprechende Nachregelung der Umfangsgeschwindigkeit der Treibwalzen 17 getrachtet, die Bandlaufkurve bzw. Stanglaufkurve konst.ant zu halten.
Wesentlich für die Umlenk-Stützeinrichtung 16, d.h. deren Ausbildung ist, d.aß der sich einstellende Umlenk-Sfrangkrümmungsradius 31 nirgends den Wert der lOOfachen Banddicke 32 für besonders heikle Qualitäten nirgends den Wert der 200fachen Banddicke 31 unterschreitet.
Gemäß der in Fig. 2 dargestellten Ausführungsform ist die Umlenk-Stützeinrichtung 16 aus Fertigungsgründen als Polygonzug ausgeführt, d.h. aus mehreren in Ausziehrichtung des Stranges hintereinander liegenden plattenförmigen Elementen gebildet. Die Umlenk- Stützeinrichtung 16 ist in diesem Fall nicht am Treibwalzengerüst 15, sondern mit ihrem oberen Ende an einer ortsfesten Stützkonstruktion 33 mittels eines Schwenkgelenkes 34 gelagert. Auch hier dient ein Druckmittelzylinder 22 oder eine sonstige Stelleinrichtung, wie eine Stellspindel etc., zur Neigungsverstellung der Umlenk-Stützeinrichtung 16. Diese Ausfuhrungsform weist den Vorteil auf, d.aß die Umlenk-Stützeinrichtung 16 beim Gießen wenig rißanfälliger Stahlgüten nur zu Beginn des Gießvorganges - beim einem kaltbandlosen ,Anguß - sich in der in Fig. 2 d.argestellten Position zu befinden hat, um den Stranganfang zum Treibwalzenpaar 17 zu führen. Während des stabilen Gießprozesses kann dann die Umlenk- Stützeinrichtung 16 weggeschwenkt werden; beim Gießen rißanfälliger Stahlgüten verbleibt 10
sie jedoch auch während des Gießprozesses in der in Fig. 2 d.argestellten Position. Auch hier sind in der oberen Schicht 30 ebenfalls die Gasdurchtrittsk.anäle 23 vorgesehen, um einen Über- oder Unterdruck zwischen dem Strang 14 und der Oberfläche 25 der Umlenk- Stützeinrichtung 16 zu erzeugen.
In Fig. 4 ist ein Regelkreis für die Geschwindigkeitsregelung des Treibwalzenpaares 17 wiedergegeben. Aufgrund von Geschwindigkeitsänderungen des Gießprozesses, d.h. aufgrund von Drehzahländerungen der Gießwalzen 6 und 7, die betriebsbedingt sind, ist es notwendig, die Drehzahlen der Treibwalzen 17 zu regeln, um eine etwa konstante Position des Stranges unterhalb der Kokille 8 und damit eine gleichmäßige Belastung, d.h. gleichmäßig auf den Strang wirkende Zugkräfte und eine Vermeidung sowohl einer Abrißgefahr als auch einer Knickgefahr für den Strang zu erzielen. Als Störgröße Z wirken Geschwindigkeitsänderungen des Gießprozesses, also Drehzahländerungen der Gießwalzen 6 und 7. Die Stellgröße Y ist die Austriebsgeschwindigkeit der Treibwalzen 17. Als Regelgröße und Meßgröße X wird die Position des Str.anges 14, z.B. die Aufliegestelle 35 des Str.anges 14 .an der Umlenk- Stützeinrichtung 16, die durch einen Sensor S erfaßt wird, herangezogen. Die Führungsgröße W ist ein vorgegebener Sollwert für die Position des Stranges 14, wobei der Sollwert der Position des Stranges 14 dahingehend zu verstehen ist, daß der Str.ang eine ideale Bogenlinie einnimmt, bei der der Radius 31 dieser Bogenlinie des Str.anges 14 einen vorgegebenen Minimalwert nicht unterschreitet, und bei der auch sichergestellt ist, daß der Strang nicht zu stark auf Zug und auch nicht auf Knickung beansprucht wird. Als Regeldifferenz Xd ergibt sich die Ist/Soll-Wertabweichung, also W minus X. Mit MU 1 und MU 2 sind Meßumformer bezeichnet, wobei MU 1 ein Meßsignal für den Sollwert der Lage des Stranges 14 und MU 2 ein Meßsignal entsprechend der vom Sensors S erfaßten Lage des Str.anges 14 abgeben. Der mit strichlierter Linie eingefaßte Bereich der Fig. 4 gibt den Regler R wieder.
Mit Hilfe dieses Regelkreises gelingt es, die neutrale Stelle, an der der Str-ang 14 weder eine Druck- noch eine Zugspannung aufweist, nahe zur Spaltengstelle 13 zu führen und dort zu halten, so daß der Strang 14 dort, wo er am gefährdetsten, d.h. am heißesten ist, also unmittelbar beim Austritt aus der Kokille 8, über den gesamten Gießprozeß möglichst belastungsfrei ist bzw. nur möglichst geringen Kräften ausgesetzt ist.
Zur Feststellung der Aufliegestelle 35 des Stranges 14 an der Umlenk-Stützeinrichtung 16 sind gemäß Fig. 1 seitlich der Umlenk-Stützeinrichtung 16 Sensoren S zur Feststellung der Lage des Stranges 14 vorgesehen. Diese Sensoren S sind gemäß Fig. 1 z.B. als Infrarot- - Sensoren ausgebildet. Mittels dieser Sensoren S kann die Istlage des Stranges 14 ermittelt werden. 11
Es besteht jedoch auch die Möglichkeit, die Aufliegestelle 35, .an der der Str.ang 14 das erstemal die Oberfläche 25 der Umlenk-Stützeinrichtung 16 berührt, mittels unterhalb der Oberfläche 25 eingebauter Sensoren S zu ermitteln, wie dies beispielsweise in Fig. 3 veranschaulicht ist. Hier sind die Sensoren S als Thermoelemente ausgebildet.
Die Erfindung beschränkt sich nicht auf das in der Zeichnung dargestellte Ausführungsbeispiel, sondern kann in verschiedener Hinsicht modifiziert werden, beispielsweise kann die Umlenk-Stützeinrichtung 16 auch zur Gänze ortsfest an der Stranggießanlage angeordnet sein. Die Neigungseinstellung der Umlenk-Stützeinrichtung 16 dient in erster Linie dazu, für besonders heißspröde Stahlgüten eine jeweils optimale Stranglaufkurve sicherzustellen.
Die Umlenk-Stützeinrichtung 16 kann auch mehrteilig, u.zw. mehr als zwei Teile umfassend, gestaltet sein, wobei jedoch mindestens ein Teil, u.zw. der in Gießlaufrichtung erste Teil in seiner Neigung veränderbar ist. Hierbei sind weiters zweckmäßig die einzelnen Teile der Umlenk-Stützeinrichtung 16 aneinander angelenkt.
Weiters wäre es denkbar, für wenig heißspröde und weniger heikle an der Stranggießanlage zu vergießende Stahlgüten die nach Fig. 1 gestaltete Umlenk-Stützeinrichtung 16 nach einer Startphase, z.B. nach Erreichen stationärer Betriebsbedingungen, in eine vom Strang entfernte Ruheposition zu verbringen, beispielsweise wegzuklappen.
Gemäß Fig. 5 ist die Umlenk-Stützeinrichtung 16 von zwei jeweils für sich schwenkbar am Fundament gelagerten plattenförmigen Teilen 16', 16" gebildet, wobei ein Teil 16', der direkt unter der Spaltengstelle 13 .angeordnet ist, in einem Niveau höher am Fundament angelenkt ist als der andere Teil 16". Beide Teile 16' und 16" sind mittels Druckmittelzylinder 22, die ebenfalls am Fundament gelagert sind, verschwenkbar, u.zw. aus der mit vollen Linien gezeichneten Position I, in der die beiden Teile 16', 16" einander zu einer durchgehenden Fläche ergänzen, in die mit strichlierten Linien dargestellte Position II bzw. retour. Die gegeneinander gerichteten Endbereiche 36 der beiden verschwenkbaren plattenförmigen Teile 16', 16" greifen verzahnungsartig ineinander, so daß, wenn die beiden Teile 16', 16" in die in Fig. 5 mit vollen Linien dargestellte Position I geschwenkt sind, eine durchgehende stufenlose Gleitfläche gebildet ist.

Claims

12Patentansprüche:
1. Stranggießanlage zum kontinuierlichen Gießen eines dünnen B-andes (14), insbesondere eines Stahlbandes (14) mit einer Dicke unter 20 mm, vorzugsweise zwischen 1 und 12 mm, mit einer zwei Gießwalzen (6, 7) aufweisenden Kokille (8), an deren von den Gießwalzen (6, 7) gebildeter Spaltengstelle (13) ein aus zwei Halbschalen (12) zusammengefügter bandförmiger Strang (14) vertikal nach unten austritt, wobei unterhalb der Spaltengstelle (13) eine Umlenk-Stützeinrichtung (16) zum Umlenken des vertikal aus der Kokille (8) austretenden Stranges (14) in eine etwa horizontale Richtung vorgesehen ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Umlenk-Stützeinrichtung (16) plattenförmig gestaltet ist und eine den Str.ang (14) großflächig, vorzugsweise über seine ganze Breite, stützende Oberfläche (25) aufweist.
2. Stranggießanlage nach .Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß in die Oberfläche (25) der Umlenk-Stützeinrichtung (16) Gasdurchtrittskanäle (23) münden, die an eine Gasfördereinrichtung (26) anschließbar sind.
3. Stranggießanlage nach .Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß unterhalb der Oberfläche (25) der Umlenk-Stützeinrichtung (16) Thermoelemente als Sensoren (S) zum Bestimmen der Aufliegestelle (35) des Str.anges (14) an der Oberfläche (25) vorgesehen sind.
4. Stranggießanlage nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß seitlich der Umlenk-Stützeinrichtung (16) Sensoren (S), vorzugsweise Infrarotsensoren, zur Bestimmung der Aufliegestelle (35) des Stranges (14) an der Umlenk- Stützeinrichtung (16) vorgesehen sind.
5. Str.anggießanlage nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Umlenk-Stützeinrichtung (16) von zwei oder mehreren in Strangausziehrichtung hintereinander angeordneten plattenförmigen Teilen gebildet ist (Fig. 2).
6. Str.anggießanlage nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Umlenk-Stützeinrichtung (16) gegenüber der Horizontalen geneigt angeordnet ist.
7. Stranggießanlage nach .^sprach 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Neigung der Umlenk-Stützeinrichtung (16) oder zumindest eines Teiles (19) von ihr in einem Bereich - zwischen 10 und 60°, vorzugsweise 15 und 40°, gegenüber der Horizontalen liegt. 13
8. Str.anggieß.anlage nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, d.aß die Umlenk-Stützeinrichtung (16) oder zumindest ein Teil von ihr gegenüber der Horizontalen mittels einer Stelleinrichtung (22) neigbar ist.
9. Stranggießanlage nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Umlenk-Stützeinrichtung (16) an der dem Strang (14) zugewendeten Seite konkav ausgebildet ist.
10. Stranggießanlage nach einem oder mehreren der .Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Umlenk-Stützeinrichtung (16) einen konkaven und einen ebenen Teil aufweist.
11. Stranggießanlage nach einem oder mehreren der .Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Umlenk-Stützeinrichtung (16) mehrteilig ausgebildet ist, wobei die einzelnen Teile (18, 19) gegenüber der Horizontalen unterschiedlich geneigt angeordnet sind (Fig. 2).
12. Stranggießanlage nach .Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens ein einzelner Teil (19) der Umlenk-Stützeinrichtung (16) für sich und unabhängig von anderen Teilen (18) der Umlenk-Stützeinrichtung (16) gegenüber der Horizontalen mittels einer Stelleinrichtung (22) neigbar ist.
13. Str.anggießanlage nach Anspruch 11 oder 12, dadurch gekennzeichnet, daß die einzelnen Teile der Umlenk-Stützeinrichtung (16) aneinander angelenkt sind.
14. Stranggießanlage nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 13, dadurch gekennzeichnet, daß die Gasfördereinrichtung (26) als das durch die Gasdurchtrittskanäle (23) zu fördernde Gas, wie Inertgas oder Luft, unter Überdruck setzende Einrichtung ausgebildet ist.
15. Stranggießanlage nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 14, dadurch gekennzeichnet, daß die Gasfördereinrichtung (26) als das durch die Gasdurchtrittskanäle (23) zu fördernde Gas unter Unterdruck setzende Einrichtung ausgebildet ist.
16. Stranggießanlage nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 15, dadurch gekennzeichnet, daß die Oberfläche (25) der Umlenk-Stützeinrichtung (16) oder zumindest eines Teiles von ihr aus einem gut wärmeleitenden Material, insbesondere Kupfer oder einer 14
Kupferlegierung, gebildet ist, welches Material vorzugsweise mit einer verschleißfesten Schicht versehen ist.
17. Stranggießanlage nach einem oder mehreren der .Ansprüche 1 bis 16, dadurch gekennzeichnet, daß die Umlenk-Stützeinrichtung (16) oder zumindest ein Teil von ihr mit einer Innenkühlung, insbesondere einer Flüssigkeitsinnenkühlung, versehen ist.
18. Stranggießanlage nach einem oder mehreren der -Ansprüche 1 bis 16, dadurch gekennzeichnet, daß die Oberfläche (25) der Umlenk-Stützeinrichtung (16) oder zumindest eines Teiles von ihr von einem wärmeisolierenden Material, wie Keramik, gebildet ist.
19. Stranggießanlage nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 18, dadurch gekennzeichnet, daß die Gasdurchtrittsk.anäle (26) an ihren in die Oberfläche (25) der Umlenk-Stützeinrichtung (16) mündenden Öffnungen insges.amt eine Querschnittsfläche von 0,01 bis 20 %, vorzugsweise 0,1 bis 5 %, der den Strang unterstützenden Oberfläche (25) der Umlenk-Stützeinrichtung (16) einnehmen.
20. Stranggießanlage nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 19, dadurch gekennzeichnet, daß die Gasdurchtrittskanäle (23) an ihren in die Oberfläche (25) der Umlenk-Stützeinrichtung (16) mündenden Öffnungen jeweils eine Querschnittsfläche von 1 bis 50 mm2, vorzugsweise 5 bis 30 mm2, aufweisen.
21. Stranggießanlage nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 20, dadurch gekennzeichnet, daß die Mündungen der Gasdurchtrittsk.anäle (23) derart gerichtet sind, daß ein sich im wesentlichen in Strangausziehrichtung bewegender Gasstrom gebildet wird.
22. Str.anggieß.anlage nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 21 , dadurch gekennzeichnet, daß die gesamte Umlenk-Stützeinrichtung (16) von einer Ruhestellung abseits der Strangbahn in eine den Str.ang (14) stützende Stellung und umgekehrt bewegbar ist.
23. Verfahren zum Betrieb einer Stranggießanlage nach einem oder mehreren der .Ansprüche 1 bis 22, dadurch gekennzeichnet, daß ein vorbestimmter Druck zwischen Strangunterseite (24) und Umlenk-Stützeinrichtung (16) durch entsprechendes .Ansaugen und/oder Gaszuführen über die Gasdurchtrittskanäle (23) eingestellt wird. 15
24. Verfahren zum Stranggießen nach Anspruch 23, dadurch gekennzeichnet, daß die im Str∑ing (14) vorh.andene neutrale Stelle, an der während des Ausfördems des Stranges (14) aus der Kokille (8) und Umlenken desselben in die Horizontale weder Zug- noch Druckkräfte auftreten, durch Einstellen einer Abzugsgeschwindigkeit mit Hilfe eines nachgeordneten Treibwalzenpaares (17) od. dgl. möglichst nahe zur Kokille (8), d.h. möglichst nahe zu deren Spaltengstelle (13), eingeregelt wird.
25. Verfahren zum Stranggießen nach .Anspruch 23 oder 24, dadurch gekennzeichnet, daß der Umlenk- Sfr.angkrümmungsradius (31) durch Wahl einer Abzugsgeschwindigkeit mit Hilfe des nachgeordneten Treibwalzenpaares (17) derart eingestellt wird, daß er den Wert der lOOfachen Dicke (32) des Str.anges nicht unterschreitet, vorzugsweise den 200fachen Wert nicht unterschreitet.
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