EP1313580A1 - Vorrichtung zum stranggiessen von metallen, insbesondere von stahl - Google Patents

Vorrichtung zum stranggiessen von metallen, insbesondere von stahl

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EP1313580A1
EP1313580A1 EP01958016A EP01958016A EP1313580A1 EP 1313580 A1 EP1313580 A1 EP 1313580A1 EP 01958016 A EP01958016 A EP 01958016A EP 01958016 A EP01958016 A EP 01958016A EP 1313580 A1 EP1313580 A1 EP 1313580A1
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EP
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segment
force
strand
casting
frames
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Günter KNEPPE
Joachim Schwellenbach
Hans Streubel
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SMS Siemag AG
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SMS Demag AG
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B22—CASTING; POWDER METALLURGY
    • B22D—CASTING OF METALS; CASTING OF OTHER SUBSTANCES BY THE SAME PROCESSES OR DEVICES
    • B22D11/00—Continuous casting of metals, i.e. casting in indefinite lengths
    • B22D11/12—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 device for the continuous casting of metals, in particular steel, with a plurality of successive segments, each of which forms the strand guide for casting strands of different widths by means of pairs of rollers, the rollers being rotatably mounted on cross members of a segment frame and the cross members in each case are braced with strand guide frames on both sides.
  • Such devices are e.g. known as guides for a thin metal strip (EP 0 941 787 A1).
  • an adjusting device for setting a crowning of the roller gap is assigned to a pair of guide rollers which form a roller gap. This cannot be used for other problems.
  • a cast slab profile is essentially an image of the roller gap geometry in the area of the residual solidification of the casting strand. Different strand widths and casting speeds lead to different roll deflections and to different deflections of the cross members of the segment frame and thus to a variable profile elevation.
  • the roll deflection and the crossbeam deflection are determined by the position of the sump tip, the set thickness reduction and the steel grade.
  • the rolling mill is fed slabs with changing wedge shapes due to the profile elevation, which in turn leads to problems with low final roll thicknesses.
  • the invention has for its object to reduce such variable profile increases in the area of final solidification, so that the consequences described can not occur during later rolling.
  • the object is achieved according to the invention in that, at least on the fixed side of the segment frame between the segment frame and a cross-beam which connects the strand guide frames on both sides, a force element lying approximately on the center axis of the strand is provided, the force transmission element of which engages on the segment frame and its receptacle is supported on the crossbar.
  • the roll deflection and the crossbeam deflection can be influenced in such a way that a resulting profile elevation does not lead to malfunctions in the rolling mill, even with slabs slit lengthways.
  • the force element can consist of a plunger that can be loaded on one side.
  • the force element consists of a hydraulic piston-cylinder unit which can be acted upon from two sides.
  • the force of the force element can be regulated as a function of the segment load by the cast strand. This avoids overloading the segment frame.
  • This regulation can also take place in such a way that the force of the force element depends on the segment load against an expected one Profile elevation of the casting strand cross section is transferable to the support roller and truss deflection.
  • the force of the force element can be adjusted on the loose side of the segment. This achieves the same or similar advantages that are described for the arrangement of the force element on the fixed side of the segment.
  • Another application of the basic idea according to the invention is that the force of the force element can be adjusted at the same time on the fixed side and on the loose side of two opposing segment frames.
  • a slitting device is arranged downstream of the segments.
  • the setting of the profile elevation just in front of the slitting device allows precise shape influencing, so that the profile elevation required for rolling is fixed at this point.
  • a special embodiment also consists in that the deformation characteristics of a segment are stored in tables in a computer and that the force of the force element can be called up from the stored values in accordance with the segment load. As a result, the values gathered from experience and from the design dimensions can easily be used for the appropriate bending line.
  • a support roller segment is shown in front view, ie perpendicular to the direction of movement of the casting strand, which is explained in more detail below.
  • the device for continuous casting of metals, in particular steel consists of a plurality of segments 1 which follow one another in the strand vein, in each of which segments of rollers 2, which may consist of split rollers 3 and upper and lower rollers, constitute the strand guide for the casting strand 4 ,
  • the casting strand 4 can have a different width 4a.
  • the casting strand 4 has a strand shell 4c in the area of the residual solidification 4b.
  • the roller pairs 2 are rotatably mounted on segment frames 5, 6, a segment frame 5 acting as a fixed side and a segment frame 6 as a loss side , Both segment frames 5 and 6 can be adjusted relative to one another by means of pull cylinders 7, which corresponds to the thickness 8 of the casting strand 4.
  • the segment 1 consisting of the segment frames 5 and 6 and the pull cylinders 7 is clamped on a strand guide frame 10 on both sides by means of clamping cylinders 9 (not shown).
  • the segment 1 with the crossbar 11 is provided at least in the area of the residual solidification 4b.
  • the force member 13 can consist of a plunger 14 that can be loaded on one side or a hydraulic piston-cylinder unit 15 that can be loaded on both sides.
  • the force of the force element 13 can be regulated as a function of the segment load by the casting strand 4.
  • the force of the force member 13 can also on the
  • Loss side 6 of segment 1 can be made adjustable. In special cases it can be advantageous that the force of the force element 13 is at the same time on the Fixed side 5 and on the loss side 6 of two opposing segment frames 5; 6 is set.
  • a plurality of force elements 13 can be assigned to each segment frame 5, 6.
  • the deformation characteristic curve 19 of a segment 1 is stored in a computer in tables and the force of the force element 13 can be called up from the stored values in accordance with the segment load.
  • the cross-section 20 of a segment 1 can be selected to minimize the force of the force element 13 as a function of the segment load.

Description

Vorrichtung zum Stranggießen von Metallen, insbesondere von Stahl
Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Stranggießen von Metallen, insbesondere von Stahl, mit mehreren, aufeinanderfolgenden Segmenten, die jeweils mittels Rollenpaaren aus oberen und unteren Rollen die Strangführung für unterschiedlich breite Gießstränge bilden, wobei die Rollen an Traversen eines Segmentrahmens drehgelagert sind und die Traversen jeweils mit beidseitigen Strangführungsrahmen verspannt sind.
Derartige Vorrichtungen sind z.B. als Führungen für ein dünnes Metallband bekannt (EP 0 941 787 A1). Allerdings wird dort einem Paar Führungsrollen, die einen Rollenspalt bilden, eine Einsteileinrichtung zum Einstellen einer Bombierung des Rollenspaltes zugeordnet. Eine solche kann für andere Probleme nicht angewendet werden.
Ein gegossenes Brammenprofil ist im wesentlichen ein Abbild der Rollenspaltgeometrie im Bereich der Resterstarrung des Gießstranges. Unterschiedliche Strangbreiten und Gießgeschwindigkeiten führen zu unterschiedlichen Rollendurchbiegungen und zu unterschiedlichen Durchbiegungen der Traversen des Segmentrahmens und damit zu einer veränderlichen Profilüberhöhung.
Im Bereich der Soft-Reduktions-Strecke werden die Rollendurchbiegung und die Traversendurchbiegung durch die Lage der Sumpfspitze, durch die eingestellte Dickenreduzierung und durch die Stahlgüte bestimmt. Hinzu kommt der Fall, dass bei Brammenanlagen mit Längsteileinrichtung (einfache oder mehrfache Längsteilung) dem Walzwerk bedingt durch die Profilüberhöhung Brammen mit wechselnden Keilformen zugeführt werden, was wiederum dort zu Problemen bei geringen Endwalzdicken führt. Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, derartige veränderliche Profilüberhöhungen im Bereich der Enderstarrung zu vermindern, so dass die geschilderten Folgen beim späteren Walzen nicht auftreten können.
Die gestellte Aufgabe wird ausgehend von der eingangs bezeichneten Vorrich- tung erfindungsgemäß dadurch gelöst, dass zumindest auf der Festseite des Segmentrahmens zwischen dem Segmentrahmen und einer Quertraverse, die die beidseitigen Strangführungsrahmen verbindet, ein etwa auf der Strangmittenachse liegendes Kraftglied vorgesehen ist, dessen Kraftübertragungs- Element an dem Segmentrahmen angreift und dessen Aufnahme an der Quer- traverse abgestützt ist. Dadurch kann aufgrund der sich einstellenden Biegelinie der Rollen die Profilüberhöhung durch Gegenbiegen der Segmenttraverse verringert werden, so dass die für das Walzen geforderte Profilüberhöhung des Gießstrangs eingestellt werden kann. Außerdem können dadurch in Abhängigkeit der Sumpfspitzenlage über das Kraftglied in Abhängigkeit von der Seg- mentbelastung die Rollendurchbiegung und die Traversendurchbiegung so be- einflusst werden, dass eine daraus resultierende Profilüberhöhung auch bei längsgeteilten Brammen zu keinen Störungen im Walzwerk führt.
Dabei kann das Kraftglied aus einem einseitig beaufschlagbaren Plunger be- stehen.
Eine andere Ausgestaltung sieht vor, dass das Kraftglied aus einer zweiseitig beaufschlagbaren, hydraulischen Kolben-Zylinder-Einheit besteht.
Nach weiteren Merkmalen wird vorgeschlagen, dass die Kraft des Kraftgliedes in Abhängigkeit der Segmentbelastung durch den Gießstrang regelbar ist. Dadurch kann eine Überlastung des Segmentrahmens vermieden werden.
Diese Regelung kann auch dergestalt erfolgen, dass die Kraft des Kraftgliedes in Abhängigkeit von der Segmentbelastung entgegen einer zu erwartenden Profilüberhöhung des Gießstrangquerschnitts auf die Stützrollen- und Traversendurchbiegung übertragbar ist.
Gegebenenfalls kann auch vorteilhaft sein, dass die Kraft des Kraftgliedes auf der Losseite des Segmentes einstellbar ist. Dadurch werden die gleichen oder ähnliche Vorteile erreicht, die zu der Anordnung des Kraftgliedes auf der Festseite des Segmentes beschrieben sind.
Eine andere Anwendung des erfindungsgemäßen Grundgedankens besteht darin, dass die Kraft des Kraftgliedes zugleich auf der Festseite und auf der Losseite von zwei sich gegenüberliegenden Segmentrahmen einstellbar ist.
Weiterhin kann es vorteilhaft sein, dass jedem Segmentrahmen mehrere Kraftglieder zugeordnet sind. Dadurch kann der Verlauf der Biegelinie für eine Traverse eingestellt werden.
Es ist eine der in der Praxis üblichen Anwendungen, dass den Segmenten eine Längsteileinrichtung nachgeordnet ist. Die Einstellung der Profilüberhöhung gerade vor der Längsteileinrichtung gestattet eine formgenaue Beeinflussung, so dass die für das Walzen erforderliche Profilüberhöhung gerade an dieser Stelle fixiert wird.
Eine besondere Ausgestaltung besteht ferner darin, dass die Verformungs- Kennlinien eines Segmentes in Tabellen in einem Rechner hinterlegt sind und dass die Kraft des Kraftgliedes aus den hinterlegten Werten entsprechend der Segmentbelastung abrufbar sind. Dadurch können leicht die aus der Erfahrung und aufgrund der Konstruktions-Abmessungen gesammelten Werte für die zweckmäßige Biegelinie eingesetzt werden.
In der einzigen Figur der Zeichnung ist ein Stützrollensegment in Vorderansicht, d.h. senkrecht zur Bewegungsrichtung des Gießstranges, dargestellt, die nachfolgend näher erläutert wird. Die Vorrichtung zum Stranggießen von Metallen, insbesondere von Stahl, besteht aus mehreren, in der Strangader aufeinanderfolgenden Segmenten 1 , in denen jeweils mittels Rollenpaaren 2, die aus geteilten Rollen 3 bestehen können und aus oberen und unteren Rollen, die Strangführung für den Gießstrang 4 darstellen. Der Gießstrang 4 kann eine unterschiedliche Breite 4a aufweisen. Der Gießstrang 4 weist, um den Ort der Lage des Segmentes 1 anzugeben, im Bereich der Resterstarrung 4b eine Strangschale 4c auf.. Die Rollenpaare 2 sind an Segmentrahmen 5, 6 drehgelagert, wobei ein Segmentrahmen 5 als Festseite und ein Segmentrahmen 6 als Losseite wirken. Beide Segmentrah- men 5 und 6 sind mittels Zugzylindem 7 gegeneinander anstellbar, wodurch der Dicke 8 des Gießstranges 4 entsprochen wird. Das aus den Segmentrahmen 5 und 6 und aus den Zugzylindern 7 bestehende Segment 1 ist mittels näher nicht dargestellten Spannzylindern 9 auf einem beidseitigen Strangführungsrahmen 10 eingespannt.
Zumindest auf der Festseite des Segmentrahmens 5 des Segmentes 1 ist zwischen dem Segmentrahmen 5 und einer ggfs. zusätzlichen Quertraverse 11 , die die beidseitigen Strangführungsrahmen 10 verbindet, zumindest ein etwa auf der Strangmittenachse 12 liegendes Kraftglied 13 vorgesehen, dessen Kraftübertragungs-Element 13a an dem Segmentrahmen 5 angreift und dessen Aufnahme 13b an der Quertraverse 11 abgestützt ist. Das Segment 1 mit der Quertraverse 11 ist zumindest im Bereich der Resterstarrung 4b vorgesehen. Dabei kann das Kraftglied 13 aus einem einseitig beaufschlagbaren Plunger 14 bestehen oder aus einem zweiseitig beaufschlagbaren, hydraulischen Kolben- Zylinder-Einheit 15.
Die Kraft des Kraftgliedes 13 ist in Abhängigkeit der Segmentbelastung durch den Gießstrang 4 regelbar. Die Kraft des Kraftgliedes 13 kann auch auf der
Losseite 6 des Segmentes 1 einstellbar gemacht werden. In besonderen Fällen kann es vorteilhaft sein, dass die Kraft des Kraftgliedes 13 zugleich auf der Festseite 5 und auf der Losseite 6 von zwei sich gegenüberliegenden Segmentrahmen 5; 6 eingestellt wird.
Jedem Segmentrahmen 5, 6 können jeweils mehrere Kraftglieder 13 zugeordnet werden.
Auf das Segment 1 mit der Quertraverse 11 und dem Kraftglied 13 folgt eine Längsteileinrichtung üblicher Bauart.
Die Verformungskennlinie 19 eines Segmentes 1 ist in Tabellen in einem Rech- ner hinterlegt und die Kraft des Kraftgliedes 13 kann aus den hinterlegten Werten entsprechend der Segmentbelastung abgerufen werden.
Der Traversenquerschnitt 20 eines Segmentes 1 ist zur Minimierung der Kraft des Kraftgliedes 13 in Abhängigkeit der Segmentbelastung wählbar.
Bezugszeichenliste
1 Segment
2 Rollenpaar
3 geteilte Rolle
4 Gießstrang
4a unterschiedliche Breite
4b Resterstarrungs-Bereich
4c Strangschale
4d Gießstrangquerschnitt
5 Segmentrahmen, Festseite
6 Segmentrahmen, Losseite
7 Zugzylinder
8 Dicke des Gießstrangs
9 Spannzylinder
10 beidseitige Strangführungsrahmen
11 Quertraverse
12 Strangmittenachse
13 Kraftglied
13a Kraftübertragungselement
13b Aufnahme
14 Plunger
15 Kolben-Zylinder-Einheit
19 Verformungs-Kennlinie
20 Traversen-Querschnitt

Claims

Patentansprüche
1. Vorrichtung zum Stranggießen von Metallen, insbesondere von Stahl, mit mehreren, aufeinanderfolgenden Segmenten, die jeweils mittels Rollen- paaren aus oberen und unteren Rollen die Strangführung für unterschiedlich breite Gießstränge bilden, wobei die Rollen an Traversen eines Segmentrahmens drehgelagert: sind und die Segmenttraversen jeweils mit beidseitigen Strangführungsrahmen verspannt sind, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest auf der Festseite des Segmentrahmens (5) zwischen dem Segmentrahmen (5 ) und einer Quertraverse (1 1), die die beidseitigen Strangführungsrahmen (10) verbindet, ein etwa auf der Strangmittenachse (12) liegendes Kraftglied (13) vorgesehen ist, dessen Kraftübertragungs-Element (13a) an dem Segmentrahmen (5) angreift und dessen Aufnahme (13b) an der Quertraverse (11 ) abgestützt ist.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass das Kraftglied (13) aus einem einseitig beaufschlagbaren Plunger (14) besteht.
3. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Kraftglied (13) aus einer zweiseitig beaufschlagbaren, hydrauli- sehen Kolben-Zylinder-Einheit (15) besteht.
4. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Kraft des Kraftgliedes (13) in Abhängigkeit der Segmentbela- stung durch den Gießstrang (4) regelbar ist.
5. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Kraft des Kraftgliedes (13) in Abhängigkeit von der Segmentbelastung entgegen einer zu erwartenden Profilüberhöhung des Gießstrangquerschnitts (4d) auf die Stützrollen- und Traversen-Durchbiegung übertragbar ist.
6. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Kraft des Kraftgliedes (13) auf der Losseite (6) des Segmentes (1) einstellbar ist.
7. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Kraft des Kraftgliedes (13) zugleich auf der Festseite (5) und auf der Losseite (6) von zwei sich gegenüberliegenden Segmentrahmen (5,6) einstellbar ist.
8. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass jedem Segmentrahmen (5;6) mehrere Kraftglieder (13) zugeordnet sind.
9. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 19, dadurch gekennzeichnet, dass den Segmenten (1) eine Längsteileinrichtung nachgeordnet ist.
10. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Verformungs-Kennlinien (19) eines Segmentes (1) in Tabellen in einem Rechner hinterlegt sind und dass die Kraft des Kraftgliedes (13) aus den hinterlegten Werten entsprechend der Segmentbelastung abrufbar ist.
EP01958016A 2000-08-17 2001-07-25 Vorrichtung zum stranggiessen von metallen, insbesondere von stahl Expired - Lifetime EP1313580B1 (de)

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