EP1478478B2 - Vorrichtung zum kontinuierlichen vergiessen von metallschmelze - Google Patents

Vorrichtung zum kontinuierlichen vergiessen von metallschmelze Download PDF

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EP1478478B2
EP1478478B2 EP03742873A EP03742873A EP1478478B2 EP 1478478 B2 EP1478478 B2 EP 1478478B2 EP 03742873 A EP03742873 A EP 03742873A EP 03742873 A EP03742873 A EP 03742873A EP 1478478 B2 EP1478478 B2 EP 1478478B2
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EP
European Patent Office
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casting
roll
shield
rolls
cast strip
Prior art date
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EP03742873A
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English (en)
French (fr)
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EP1478478A1 (de
EP1478478B1 (de
Inventor
Gerald Hohenbichler
Michael Zahedi
Karl Klima
Thomas Stepanek
Guido Stebner
Wilhelm Mankau
Werner SCHÜMERS
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.)
Siemens Vai Metals Technologies & Co En Thyss GmbH
Original Assignee
Siemens VAI Metals Technologies GmbH and Co
Siemens VAI Metals Technologies GmbH Austria
ThyssenKrupp Nirosta GmbH
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Publication date
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Application filed by Siemens VAI Metals Technologies GmbH and Co, Siemens VAI Metals Technologies GmbH Austria, ThyssenKrupp Nirosta GmbH filed Critical Siemens VAI Metals Technologies GmbH and Co
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    • 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
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
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    • B22D11/12—Accessories for subsequent treating or working cast stock in situ
    • B22D11/124—Accessories for subsequent treating or working cast stock in situ for cooling

Definitions

  • the invention relates to a device for the continuous casting of molten metal, preferably molten steel to cast strip according to the features of the preamble of claim 1.
  • the cast strip Since the cast strip has high temperatures when leaving the casting gap, it forms on its surface on contact with oxygen to scale formation, which hinders the continuous processing of the strip. In particular, the scale negatively affects the work result of the inline hot rolling subsequently performed on the casting of the strip.
  • the direct heat radiation of the very hot strip emerging from the casting gap reduces the rapid cooling of the casting roll surface and also causes contamination of the casting roll surface by dirt particles which may be contained in the upwardly flowing hot gas masses under the two casting rolls.
  • a two-roll caster is known in which at a greater distance from the casting rolls, a refractory shield is attached to the support frame of the casting rolls.
  • This shield forms for the cast metal strip an inlet funnel in a downstream transport chamber, but without effectively shielding the radiating over a longer distance from the metal strip heat from the casting rolls- Also in the passage area of the shield due to operating swung in varying degrees metal strip prevents sufficient shielding of the transport chamber the casting rolls.
  • the invention has for its object to avoid these disadvantages described and to provide a device of the type described above, in which a Gellowalzen LCD with minimal installation costs during the change process is feasible and at the same time the burden of the casting rolls and the surrounding structure supporting them by the cast strip emitted heat is reduced.
  • the casting roll shield provided in the device according to the invention thus makes possible a particularly effective protection of the casting rolls, the components required for their storage and their operation and all other aggregates arranged in the vicinity of the casting rolls against rising gases heated by the cast strip.
  • the casting roll shield can in this case be connected directly or indirectly with the frame receiving the casting roll bearings.
  • the casting roll bearings (2a, 3a) receiving the casting rolls (2, 3) rest on a frame (25) and the casting roll shield (10) adjoins the supporting frame (25).
  • Such a compact assembly is formed, which is easily manipulated as such between a working position and a waiting position.
  • the casting roll bearings (2a, 3a) receiving the casting rolls (2, 3) are suspended from the frame (25) and the casting roll shield (10) is attached to the casting roll layers (2a, 3a).
  • This training variant also offers the advantages of a compact module.
  • the frame with the casting rolls and the casting roll shield can be replaced with a roll change as a complete unit.
  • the frame with the casting rolls and the casting roll shield can be replaced with a roll change as a complete unit.
  • the casting roll shielding can be matched to the dimensions of the casting rolls at the same time in a simple manner.
  • An embodiment of the invention that is favorable with regard to the protective effect of the thermal shield as well as with regard to reduced casting roll contamination is characterized in that the casting roll shield extends in a pointed roof shape into the space delimited by the casting rolls and located below the casting gap.
  • the inlet opening for passing the casting strip emerging from the cast strip is preferably formed in the ridge region of the shield.
  • the edges of the inlet opening of the casting roll shield axially parallel to the casting rolls with a gap to the casting rolls.
  • the Gellowalzen shield in the casting rolls forms only a lateral boundary of the cooling zone, while the upper limit is formed by the casting rolls themselves.
  • the casting roll shield additionally has walls which extend in the region of the casting roll end faces parallel to these, so that at least the edges of these walls are arranged with a gap to the end faces of the casting rolls.
  • an enclosure which at least partially surrounds the conveying path of the cast strip, then it is favorable if the cast-roll shield is placed on such a housing or is part of such an enclosure.
  • the housing together with the casting roller shield preferably encloses the conveying path of the cast strip at least up to a first pair of rollers arranged in the conveying path for conveying or hot rolling the strip. This embodiment proves to be particularly useful if an inert atmosphere is maintained in the enclosure to suppress the formation of scale.
  • an enclosure is associated with the casting-roll shield, it is advantageous in view of the possibility of simple, regular maintenance if this casting-roll shield is detachably connected to the housing. This is especially true when the casting roll shield is connected to a transportable frame. In this case, there should be a seal between the casting roll shield and the enclosure to withstand the thermal stresses in the area of the two-roll casting machine. This can be accomplished in that it is in the form of a sand-filled channel, in which the casting roller shield dips with its lower edge after lowering the casting roller shield on housing.
  • the G manwalzenlager supporting frame is supported on a roadway transporting device, preferably a chassis, for its movement between a working position or operating position and a waiting position and vice versa.
  • the casting roll shield is separated from the arranged on the housing seal in that the Gellowalzenlager supporting frame relative to the roadway or the chassis, preferably by a lifting or swinging, height adjustable.
  • a quickly feasible and a high setting accuracy having arrangement of the change device is when the raised or lowered with a lifting or swinging frame formed in the working position rests centered on an intermediate plate and spent for displacement in a waiting position in a relation to the intermediate plate raised position ,
  • centering devices are used to lower the frame on the intermediate plate for positionally accurate adjustment of the two components to each other, which ensure a centering both in the lateral and in the transverse direction sure.
  • independently acting centering devices are provided for centering in each of the two directions.
  • the shielding against rising hot gases is particularly efficient when this casting roll shield defines a cooling zone in which during the casting operation a temperature lower than the temperature of the gases heated by the cast strip prevails. As a result, a zone is formed close to the outlet region of the casting gap, in which a targeted lowering of the temperature is brought about.
  • This cooling causes the natural, thermally induced flow (Chimney effect) interrupted, in which the heated by the cast strip during its transport over the conveying path gases against the conveying direction of the belt ascend.
  • the cooling zone thus forms a barrier which prevents the hot gases heated by the strip from reaching the components required for supporting the casting rolls.
  • the G confusewalzen-shielding is such a physical obstacle by which the flow of hot gases to the casting rolls or in the casting rolls, for example, existing work platform is interrupted. At the same time, the shielding is available for targeted cooling of the gases in the space defined by it. In the same way, the casting roller shielding in combination with a cooling of the gases in the cooling zone leads to a significant reduction in the risk of personnel employed in the casting rolls.
  • the formation of a cooling zone in the area bounded by the casting roll shield can be produced, for example, by connecting at least one of the walls of the casting roll shield to a coolant supply device.
  • the formation of a cooling zone is further realized in that at least one of the walls of the casting roll shield is fluid cooled.
  • the cooled wall has at least one cooling channel through which the cooling fluid flows during the casting operation.
  • Such liquid cooling ensures that the heat applied to the casting roll shield is dissipated quickly and efficiently.
  • the cooling of the casting roll shield results in intensive cooling of the gases impinging on the casting roll shield, which mix with the hot gases flowing in the area bounded by the shield so that they too are cooled and a lower temperature zone is established.
  • the formation of the cooling zone can also be supported particularly effectively by providing at least one device for blowing cooling gas into the cooling zone.
  • the effect of the cooling gas can be additionally improved if the flow of the cooling gas blown into the cooling zone is directed substantially counter to the flow direction of the heated from the cast strip gases.
  • This orientation of the cooling gas flow leads to an intensive mixing of the hot gases with the cooling gas, so that within a short time a particularly effective cooling zone is established and the rise of hot gases on the Gellowalzen-shielding is particularly sure prevented. Further, the effectiveness of the cooling gas flow can be increased by sweeping the surface of the cast strip.
  • the tape itself are cooled and reduces the heat radiation emitted by it, so that the coming into contact with the band in the course of further conveying gas less heated.
  • the gas flow directed against the surface of the belt forms, in addition to the thermal barrier, a fluidic barrier by which the rise of hot gases directly at the surface of the belt is also suppressed.
  • the cooling of the strip achieved in the region of the cooling zone reduces the amount of scale formed on the strip surface during the transport of the strip.
  • the formation of scale can be further suppressed in cases in which an inert cooling gas is blown into the cooling area.
  • Oxidation of the strip which is undesirable for many applications, can be counteracted by blowing in a reducing cooling gas into the cooling zone as an alternative or in addition to the injection of inert gas.
  • nozzles are present in the region of the inlet opening, from which a gas stream emerges during the casting operation, which counteracts the escape of gas from the inlet opening.
  • this can be achieved, for example, by directing a gas flow in the manner of a gas jet knife against the strip.
  • a gas jet can be directed in a corresponding manner against the casting rolls.
  • cast roll shield is coated with refractory material on its surfaces associated with the cast strip to aid its heat-insulating action.
  • the load on the units and components of the two-roll casting apparatus can be further reduced by providing a suction device for extracting the gases heated by the cast strip.
  • the housing may have a suction opening to which the suction device is connected.
  • FIGS. 1 and 2 Designed as a two-roll casting apparatus 1 for casting a molten steel to a cast steel strip B, as shown in the FIGS. 1 and 2 is schematically shown, has two axially parallel to each other and arranged opposite to each other rotating casting rolls 2, 3, which define the longitudinal sides of a casting gap formed between them 4 and arranged above the melt sump 5, in which the molten steel is fed from an intermediate vessel or a ladle, not shown ,
  • the two lateral of the casting rolls 2, 3 free transverse sides of the casting gap 4 and the melt sump 5 are sealed in each case by be pressed against the end faces of the casting rolls side seals 6, of which only one is shown schematically.
  • the casting rolls 2, 3 are continuously cooled by a stream of cooling water.
  • the cast steel strip B withdrawn from the casting gap 4 is transported via a conveying path 7 to a hot rolling stand 8 or a drive roller frame in which it is hot-rolled continuously to a hot strip W with a certain final thickness.
  • the conveying path 7 in this case has a starting from the casting gap 4 substantially vertically extending first portion, which then passes in an arc in a leading to the hot rolling mill 8, extending substantially horizontally extending second section.
  • the conveying path 7 is up to the hot rolling stand 8 substantially completely surrounded by a housing 9, which shields him from the environment so that the hot rolled hot strip W only comes into direct contact with the ambient air outside the enclosure.
  • the casting rolls shielding 10 associated with the casting rolls 2, 3 is detachably mounted on the upper edge of the housing 9, which is much larger than the casting roll shielding 10.
  • a sand-filled channel 12 is formed on the upper edge of the housing 9, in which the casting roller shield 10 is seated with its lower edge region.
  • the channel 12 forms with the sand contained in it a seal 13, in which the sand contained in the channel 12 ensures that in the region of the channel 12 no ambient air enters the space enclosed by the housing 9 interior 14.
  • Both the casting roller shield 10 and the housing 9 are lined on the conveyor 7 associated inner side with a layer 15 of refractory material.
  • the layer 15 the thermal load of the existing example of steel outer wall of the housing 9 is reduced.
  • the refractory layer 15 also forms an insulation, by means of which the thermal radiation acting on the surroundings from the enclosure 9 is reduced.
  • the casting-roller shield 10 is formed pointed-roof-shaped such that their respective casting rolls 2, 3 respectively associated walls 10a, 10b are formed tapering toward each other in the direction of the casting gap 4 and extending to just below the casting rolls 2, 3.
  • the casting roller shield 10 has a frame portion of low height, with which it sits in the channel 12.
  • the enclosure 9 and with it the casting roller shield 10 extend laterally beyond the width of the cast steel strip B, the enclosure 9 being closed in its portion extending beyond the width of the casting rolls 2, 3.
  • 3 superior part 10 cooling channels 16 are formed in the walls 10a, 10b of the casting roller shield through which a cooling water flow is continuously passed in the casting operation. In this way, the walls 10a, 10b cooled at least as well as the casting rolls 2, 3 ( Fig.2 ).
  • an inlet opening 17 is formed in the casting roll shield 10, through which the cast steel strip B subsequently enters the enclosure 9.
  • the upper, formed on the frame portion edges 18, 19 are each flat jet nozzles 20, 21 are arranged, from which in the manner of an air knife inert gas is blown against the respective casting rolls 2 and 3 respectively. In this way, a contactless sealing of the necessary between the upper edges 18, 19 and the casting rolls 2, 3 small gap or gap existing at the same time unlimited mobility of the casting rolls 2, 3 is made by the ingress of ambient air into the housing 9 is prevented ( Fig.1 ).
  • a partitioning of the gap between the upper edges 18, 19 and the casting rolls 2, 3 parallel to their axial direction against escaping hot gases is alternatively achievable by a seal 42 formed by a brush surface touching the casting roll or a flexible strip ( Figure 4 ).
  • the casting roller shield 10 carries on the interior 14 of the housing 9 associated side of its walls 10a, 10b respectively nozzles 22, 23 of which in the casting operation each consisting of an inert gas or a mixture of an inert gas and a reducing gas gas flow G in the interior 14 of the housing 9 is blown.
  • the nozzles 22, 23 are aligned such that at least a portion of the gas stream G emerging from them sweeps over the surface of the cast steel strip B.
  • an opening 9 is formed in a side wall of the housing 9, to which a suction pipe leading to a suction device, not shown, is connected.
  • the casting roll shield 10 is attached to a frame 25 which carries the casting rolls 2, 3 supported in casting roll bearings 2a, 3a and other aggregates, not shown here, which are needed to supply and drive the casting rolls 2, 3.
  • the frame 25 can be transported with its supported casting rolls 2, 3, the casting roll shield 10 and the other units from its working position shown in the figures in a waiting position, not shown, are carried out in the maintenance.
  • the casting rolls 2, 3 supported on a frame 25 and the casting roll shield 10 detachably connected to the frame 25 are shown in FIG Fig. 3a in a working position in which the casting takes place, and in Fig. 3b in a waiting position, takes place in the maintenance, in particular the W manwalzen Touch and the change of G manwalzenabtubung, shown schematically.
  • the frame 25 is equipped with a chassis 26 with rail-mounted wheels 26a, wherein the wheels 26a on a stationary, preferably rail-carrying road 28th support.
  • a drive 29 for the chassis 26 is attached.
  • the traction drive 29 consists of a designed as a sprocket drive wheel 30 which is coupled to a drive motor 31, and designed as a sprocket deflection wheel 32, which is connected to the drive wheel 31 via a rotating drive chain 33.
  • the lifting or swinging mechanism is operated either by lifting cylinders, which are arranged between the chassis and the frame and the frame along guides lift vertically (not shown), or there are the wheelsets of the trolleys 26 pivotally supported in pivot levers 37, which in turn are hinged at one end to the frame 25 and are actuated at its other end by piston-cylinder units 36, thereby also raising the frame 25th and the casting roll shield 10 is realized.
  • centering pin 38 For clearance-free fixing of the frame 25 in the working position projecting on the intermediate plate 27 centering pin 38 upwards and engage in lowering the frame 25 on the intermediate plate 27 in lateral centering grooves 39 in the frame 25 a. Furthermore, a centering wheel 40 is fixed on the intermediate plate, which engages in lowering the frame 25 in a transverse centering groove 41 with oblique edges on the frame 25. With these centering a precise centering of the frame 25 is achieved in two mutually normal directions on the intermediate plate. To implement the frame from the working position to the waiting position, resting on the intermediate plate 27 frame 25 is raised in the vertical direction by the lifting height h so far that the effective between the frame and the intermediate plate centering means are disengaged. In the waiting position, the frame 25 can remain in the raised position or preferably deposited on a worktop, which in Fig. 3b Part of the intermediate plate is.
  • Fig. 5 is a schematic representation of another embodiment of the assembly consisting of casting rolls 2, 3, G manwalzenlagern 2a, 3a, a frame 25 and a casting roll shield 10, is shown. This assembly is from a working position, in which the casting takes place, in a waiting position in which, for example, maintenance work is performed, and moved back.
  • the one casting gap 4 forming casting rolls 2, 3 are supported in G confusewalzenlagern 2a, 3a, which in turn are arranged hanging on the frame 25 and adjustable.
  • For lateral sealing of G fauxspaltes 4 pressureable side seals 6 are provided.
  • the withdrawn from the casting gap 4 steel strip B is surrounded on its conveying path by a housing 9, on which in the outlet region of the steel strip from the casting rolls a casting roll shield 10 rests, which in analogy as in the embodiment of the Fig. 1 to 3a and 3b is trained.
  • the casting roll shield 10 is substantially attached to the G confusewalzenlagern 2a, 3a, wherein the attachment allows a change in position of one of the two casting rolls in the sense of a horizontal change in distance of the casting rolls to each other.
  • the displacement of the assembly can analogously as in the embodiment of the Fig. 3a and 3b by one on the frame fixed landing gear with lifting device, or as in Fig. 5 indicated, be carried out with a trained as a crane hoist.
  • the cast steel strip B As in the Fig. 1 and 2 shown withdrawn continuously from the casting gap 4 and also promoted continuously via the conveying path 7 to the hot rolling mill 8.
  • contained in the housing 9 gas With the hot cast strip coming into contact, contained in the housing 9 gas is heated, and rises as hot gas flows T due to its temperature increase counter to the conveying direction F in the casting roller housing 9.
  • the hot gas stream T prevents the frame 25 and the units and devices attached thereto from being heated or endangering the persons employed on the device 1 ,
  • the continuous cooling of the walls 10a, 10b of the casting roll shield 10 ensures that, despite the heat radiation emitted by the cast steel strip B, they are so little thermally stressed that they are also in the Casting company maintain its shape. In this way, a permanently tight seal between the casting rolls 2, 3 and the edges 18, 19 of the inlet opening 17 is ensured.

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Continuous Casting (AREA)

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Vergiessen einer Metallschmelze, mit Giesswalzen (2, 3) und diesen nachgeordnet mit einer Einhausung (9) für das gegossene Band. Um einen Giesswalzenwechsel mit minimalen Montageaufwand durchführen zu können und gleichzeitig die thermische Belastung der Giesswalzen (2, 3) und der benachbarten Aggregate zu reduzieren, wird eine Giesswalzen-Abschirmung (10) vorgeschlagen, die mit einem die Giesswalzen (2, 3) stützenden Rahmen (25) eine verfahrbare Baueinheit bildet.

Description

  • Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum kontinuierlichen Vergießen von Metallschmelze, vorzugsweise Stahlschmelze zu gegossenem Band gemäß den Merkmalen des Oberbegriffes des Anspruchs 1.
  • Beim Vergießen von Stahl in Zweiwalzengießmaschinen sind jeweils zwei während des Gießprozesses gegenläufig rotierende, achsparallel angeordnete und innen gekühlte Gießwalzen vorhanden, welche die Längsseiten eines zwischen ihnen ausgebildeten Gießspalts begrenzen. Die seitliche Abdichtung des Gießspaltes erfolgt durch Seitenplatten, die gegen die Stirnseiten der Gießwalzen angestellt sind. In diesen Gießspalt wird jeweils soviel flüssige Schmelze gegossen, dass sich oberhalb des Gießspalts ein Schmelzensumpf bildet. Aus diesem Schmelzensumpf auf die Gießwalzen gelangende Schmelze erstarrt dort und wird von den Gießwalzen in den Gießspalt gefördert. Im Gießspalt wird aus den solcherart auf den Gießwalzen gebildeten Strangschalen und noch fließfähiger Schmelze das gegossene Band geformt, welches anschließend nach unten aus dem Gießspalt abgezogen und einer Weiterverarbeitung zugeleitet wird.
  • Da das gegossene Band beim Verlassen des Gießspaltes hohe Temperaturen aufweist, kommt es an seiner Oberfläche bei Kontakt mit Sauerstoff zu Zunderbildung, die die kontinuierliche Weiterverarbeitung des Bandes behindert. Insbesondere beeinflußt der Zunder das Arbeitsergebnis des auf das Gießen des Bandes nachfolgend durchgeführte Inline-Warmwalzen negativ.
  • Es sind verschiedene Lösungen zur Verminderung des Umfangs der Zunderbildung vorgeschlagen worden. So ist es beispielsweise aus der US-A 5,584,337 , der EP-A 776 984 , der EP-A 780 177 und der EP-B 830 223 bekannt, bei Vorrichtungen der in Rede stehenden Art unterhalb des Gießspaltes eine Einhausung anzuordnen, in der während des Gießbetriebes eine sauerstoffreduzierte, inerte Gasatmosphäre aufrecht erhalten wird. Aus der EP-A 780 177 ist es insbesondere auch bekannt, die Einhausung direkt an die Gießwalzen heranzuführen und mit einer berührenden Dichtung einen luftdichten Kontakt herzustellen. Dieses Dokument gibt jedoch keinen Hinweis, wie ein Austausch der Gießwalzen bei verschiedenen Gießwalzendimensionen erfolgen könnte.
  • Neben dem Problem der Zunderbildung besteht im Betrieb der bekannten Zweiwalzengießmaschine die Schwierigkeit, daß es durch die vom gegossenen Band abgegebene Wäremstrahlung zu einer erheblichen Aufheizung der Im Strahlungsbereich befindlichen Bauelemente der Zweiwalzengießmaschine kommt Diese Aufheizung führt einerseits zu einer Verformung der die Gießwalzen tragenden Träger. Diese Verformungen machen es insbesondere dann schwierig die Maßhaltigkeit des gegossenen Bandes zu gewährleisten, wenn die betreffenden Träger als ein zum Wechseln der Gießwalzen transportabler Rahmen ausgebildet sind. Andererseits führen die hohen Temperaturen im Bereich der Zweiwalzengießmaschine zu einer erheblichen physischen Belastung des den Gießbetrieb überwachenden Personals auf der Gießbühne.
  • Weiters reduziert die direkte Wärmestrahlung des sehr heißen aus dem Gießspalt austretenden Bandes die rasche Abkühlung der Gießwalzenoberfläche und es ergeben sich auch Verschmutzungen der Gießwalzenoberfläche durch Schmutzpartikel, die in den aufwärts strömenden heißen Gasmassen unter den beiden Gießwalzen enthalten sein können.
  • Aus der EP 903 190 A2 ist eine Zweiwalzengießanlage bekannt, bei der in einem größeren Abstand von den Gießwalzen eine feuerfeste Abschirmung am Tragrahmen der Gießwalzen befestigt ist. Diese Abschirmung bildet für das gegossene Metallband einen Eingangstrichter in eine nachgeordnete Transportkammer, ohne jedoch die auf einer längeren Wegstrecke vom Metallband abstrahlende Wärme wirksam von den Gießwalzen abzuschirmen- Auch das im Durchtrittsbereich der Abschirmung betriebsbedingt in wechselndem Ausmaß ausschwenkende Metallband verhindert eine ausreichende Abschirmung der Transportkammer zu den Gießwalzen.
  • Insbesondere bei einem mit einem Formatwechsel verbundenen Wechsel der Gießwalzen, bei dem vorwiegend eine Änderung der Bandbreite des zu gießenden Bandes und damit verbunden die Dimension der Gießwalzen (Durchmesser, Ballenlänge) geändert wird, ändern sich auch die geometrischen Verhältnisse für den Eintritt des gegossenen Bandes in die unmittelbar nachgeordnete Einhausung. Damit ergibt sich auch die Notwendigkeit an dieser Einhausung Teile auszuwechseln, wodurch sich der zeitliche Aufwand für den Formatwechsel erheblich erhöht.
  • Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, diese beschriebenen Nachteile zu vermeiden und eine Vorrichtung der eingangs beschriebenen Art zu schaffen, bei der ein Gießwalzenwechsel mit minimalem Montageaufwand während des Wechselvorganges durchführbar ist und gleichzeitig die Belastung der Gießwalzen und der sie tragenden Umgebungskonstruktion durch von dem gegossenen Band abgegebene Wärme reduziert ist.
  • Diese Aufgabe wird ausgehend von dem voranstehend erläuterten Stand der Technik durch die kennzeichnenden Merkmale des Anspruchs 1 gelöst.
  • Die bei der erfindungsgemäßen Vorrichtung vorgesehene Gießwalzen-Abschirmung ermöglicht auf diese Weise einen besonders effektiven Schutz der Gießwalzen, der für ihre Lagerung und ihren Betrieb benötigten Bauelemente und aller sonstigen in der Nachbarschaft der Gießwalzen angeordneten Aggregate vor aufsteigenden, vom gegossenen Band aufgeheizten Gasen.
  • Die Gießwalzen-Abschirmung kann hierbei direkt oder indirekt mit dem die Gießwalzenlager aufnehmenden Rahmen verbunden sein.
  • Nach einer ersten Ausführungsform liegen die die Gießwalzen (2, 3) aufnehmenden Gießwalzenlager (2a, 3a) auf einem Rahmen (25) auf und die Gießwalzen-Abschirmung (10) schließt am stützenden Rahmen (25) an. Solcherart wird eine kompakte Baugruppe gebildet, die als solche leicht zwischen einer Arbeitsstellung und einer Wartestellung manipulierbar ist.
  • Nach einer weiteren Ausführungsform greifen die die Gießwalzen (2, 3) aufnehmenden Gießwalzenlager (2a, 3a) hängend am Rahmen (25) an und die Gießwalzen-Abschirmung (10) ist an den Gießwalzenlagem (2a, 3a) befestigt. Auch diese Ausbildungsvariante bietet die Vorteile einer kompakten Baugruppe.
  • Durch die Befestigung der Gießwalzen-Abschirmung am tragenden Rahmen läßt sich der Rahmen mit den Gießwalzen und der Gießwalzen-Abschirmung bei einem Walzenwechsel als komplette Baueinheit austauschen. So können nach einem Transport des Rahmens aus einer Arbeits- in eine Wartestellung nicht nur die Walzen selbst gewartet werden, sondern auch die Gießwalzen-Abschirmung und die beispielsweise zum Kühlen der Wände der Gießwalzen-Abschirmung sowie zum Einblasen der Kühlgase an der Gießwalzen-Abschirmung vorgesehenen Aggregate. Bei einem Dimensionswechsel der Gießwalzen kann in einfacher Weise gleichzeitig die Gießwalzen-Abschirmung den Abmessungen der Gießwalzen angepasst werden.
  • Eine hinsichtlich der schützenden Wirkung der thermischen Abschirmung sowie auch hinsichtlich reduzierter Gießwalzenverschmutzung günstige Ausgestaltung der Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, dass sich die Gießwalzen-Abschirmung spitzdachförmig in den durch die Gießwalzen abgegrenzten, unterhalb des Gießspaltes vorhandenen Raum, erstreckt. Bei dieser Ausgestaltung ist die Eintrittsöffnung zum Durchleiten des aus dem Gießspalt austretenden gegossenen Bandes bevorzugt im Firstbereich der Abschirmung ausgebildet. Durch eine solche spitzdachförmige, an die Form des gegossenen Bandes im Austrittsbereich angepasste Ausgestaltung der Gießwalzen-Abschirmung ist es möglich, sowohl die Gießwalzen als auch die in ihrer Nachbarschaft angeordneten Bauelemente und Aggregate weitgehend vollständig gegenüber dem gegossenen Band abzuschirmen. Eine günstige Ausgestaltung besteht darin, dass der Querschnitt der Eintrittsöffnung dem Querschnitt des gegossenen Bandes angepasst ist. Lassen die örtlichen Gegebenheiten eine derart enge Anordnung von Walzen, Gießwalzen-Abschirmung und gegossenem Band nicht zu, so ist es alternativ möglich, die sich achsparallel zu den Gießwalzen erstreckenden Ränder der Eintrittsöffnung der Gießwalzen-Abschirmung mit Spalt zu den Gießwalzen anzuordnen. In diesem Fall bildet die Gießwalzen-Abschirmung im Bereich der Gießwalzen lediglich eine seitliche Umgrenzung der Kühlzone, während deren obere Begrenzung durch die Gießwalzen selbst gebildet ist. Die Gießwalzen-Abschirmung weist zusätzlich Wände auf, die sich im Bereich der Gießwalzen-Stirnseiten parallel zu diesen erstrecken, sodass zumindest die Ränder dieser Wände mit Spalt zu den Stirnseiten der Gießwalzen angeordnet sind. Der Austritt heißer Gase aus der Gießwalzen-Abschirmung zu den zu schützenden Bauteilen der Zweiwalzen-Gießmaschine wird fast völlig vermieden, wenn zwischen den Rändern der Gießwalzen-Abschirmung und den Gießwalzen eine Dichtung angeordnet ist, die vorzugsweise von die Gießwalzenoberfläche berührenden oder davon weniger als 4 mm beabstandeten Bürsten oder einer flexiblen abriebarmen Leiste gebildet ist.
  • Ist in an sich bekannter Weise eine Einhausung vorgesehen, die den Förderweg des gegossenen Bandes zumindest abschnittsweise umgibt, so ist es günstig, wenn die Gießwalzen-Abschirmung auf eine solche Einhausung aufgesetzt bzw. Teil einer solchen Einhausung ist. Dabei umschließt die Einhausung gemeinsam mit der Gießwalzen-Abschirmung bevorzugt den Förderweg des gegossenen Bandes mindestens bis zu einem ersten, im Förderweg angeordneten Paar von Walzen zum Abfördern oder Warmwalzen des Bandes. Diese Ausgestaltung erweist sich insbesondere dann als zweckmäßig, wenn in der Einhausung zur Unterdrückung der Zunderbildung eine inerte Atmosphäre aufrecht erhalten wird.
  • Schließt an die Gießwalzen-Abschirmung eine Einhausung an, so ist es im Hinblick auf die Möglichkeit einer einfachen regelmäßigen Wartung günstig, wenn diese Gießwalzen-Abschirmung lösbar mit der Einhausung verbunden ist. Dies gilt insbesondere dann, wenn die Gießwalzen-Abschirmung mit einem transportablen Rahmen verbunden ist. In diesem Fall sollten zwischen der Gießwalzen-Abschirmung und der Einhausung eine Dichtung vorhanden sein, die den thermischen Belastungen im Bereich der Zweiwalzengießmaschine standhält. Dies kann dadurch bewerkstelligt werden, daß sie in Form einer sandgefüllten Rinne ausgebildet ist, in welche die Gießwalzen-Abschirmung mit ihrem unteren Rand nach Absenkung der Gießwalzen-Abschirmung auf Einhausung eintaucht.
  • Um den Gießwalzenwechsel besonders schnell und für die Betriebsmannschaft leicht durchführbar zu gestalten, ist der die Gießwalzenlager stützende Rahmen mit sich auf einer Fahrbahn abstützenden Transporteinrichtung, vorzugsweise einem Fahrwerk, zu seinem Verbringen zwischen einer Arbeitsstellung bzw. Betriebsstellung und einer Wartestellung und umgekehrt ausgestattet.
  • Um diesen Bewegungsablauf effizient durchführen zu können wird die Gießwalzen-Abschirmung von der an der Einhausung angeordneten Dichtung dadurch getrennt, dass der die Gießwalzenlager stützende Rahmen gegenüber der Fahrbahn bzw. dem Fahrwerk, vorzugsweise durch ein Hub- oder Schwenkwerk, höhenverstellbar ausgebildet ist.
  • Eine schnell durchführbare und eine hohe Einstellgenauigkeit aufweisende Anordnung der Wechseleinrichtung liegt vor, wenn der mit einem Hub- oder Schwenkwerk anhebbar und absenkbar ausgebildete Rahmen in der Arbeitsstellung auf einer Zwischenplatte zentriert aufliegt und zur Verlagerung in eine Wartestellung in eine gegenüber der Zwischenplatte angehobenen Position verbracht ist. Hierbei werden beim Absenken der Rahmens auf die Zwischenplatte zur lagegenauen Justierung der beiden Bauteile zueinander Zentriereinrichtungen verwendet, die eine Zentrierung sowohl in lateraler als auch in transversaler Richtung sicher gewährleisten. Vorzugsweise sind für die Zentrierung in jeder der beiden Richtungen unabhängig voneinander wirkende Zentriereinrichtungen vorgesehen.
  • Die Abschirmung gegenüber aufsteigenden heißen Gasen wirkt besonders effizient, wenn diese Gießwalzen-Abschirmung eine Kühlezone umgrenzt, in der während des Gießbetriebes eine Temperatur herrrscht, die niedriger ist als die Temperatur der vom gegossenen Band erwärmten Gase. Dadurch wird nahe benachbart zum Austrittsbereich des Gießspaltes eine Zone ausgebildet, in der gezielt eine Absenkung der Temperatur herbeigeführt ist. Durch diese Abkühlung wird die natürliche, thermisch bedingte Strömung (Kamineffekt) unterbrochen, in der die vom gegossenen Band bei dessen Transport über den Förderweg erhitzten Gase entgegen der Förderrichtung des Bandes aufsteigen. Bei einer erfindungsgemäß ausgebildeten Vorrichtung bildet die Kühlzone so eine Barriere, durch die verhindert wird, dass die durch das Band erhitzten heißen Gase die für die Abstützung der Gießwalzen erforderlichen Bauelemente erreichen. Dem bei konventionellen Bandgießvorrichtungen infolge der Aufheizung der Gase unvermeidbaren Kamineffekt wird so wirksam entgegen gewirkt. Die Gießwalzen-Abschirmung stellt solcherart ein körperliches Hindernis dar, durch welches der Strom der heißen Gase zu den Gießwalzen oder einer im Bereich der Gießwalzen beispielsweise vorhandenen Arbeitsbühne unterbrochen wird. Gleichzeitig steht die Abschirmung zur gezielten Abkühlung der im von ihr umgrenzten Raum vorhandenen Gase zur Verfügung. In gleicher Weise führt die Gießwalzen-Abschirmung in Kombination mit einer Abkühlung der Gase in der Kühlzone zu einer entscheidenden Verminderung der Gefährdung des im Bereich der Gießwalzen eingesetzten Personals.
  • Die Ausbildung einer Kühlzone im durch die Gießwalzen-Abschirmung umgrenzten Bereich kann beispielsweise dadurch erzeugt werden, dass zumindest eine der Wände der Gießwalzen-Abschirmung an eine Kühlmittel-Versorgungseinrichtung angeschlossen ist. Die Ausbildung einer Kühlzone wird im weiteren dadurch realisiert, dass zumindest eine der Wände der Gießwalzen-Abschirmung fluidgekühlt ist. Zu diesem Zweck weist die gekühlte Wand zumindest einen Kühlkanal auf, durch den das Kühlfluid während des Gießbetriebs strömt. Eine solche Flüssigkeitskühlurig stellt sicher, dass die auf die Gießwalzen-Abschirmung einwirkende Wärme schnell und wirkungsvoll abgeführt wird. Gleichzeitig führt die Kühlung der Gießwalzen-Abschirmung zu einer intensiven Abkühlung der auf die Gießwalzen-Abschirmung treffenden Gase, die sich mit den in den von der Abschirmung umgrenzten Bereich nachströmenden heißen Gasen mischen, sodass auch diese gekühlt werden und sich eine Zone niedrigerer Temperatur einstellt.
  • Die Ausbildung der Kühlzone kann zudem besonders wirkungsvoll dadurch unterstützt werden, indem zumindest eine Einrichtung zum Einblasen von Kühlgas in die Kühlzone vorgesehen ist. Dabei kann die Wirkung des Kühlgases zusätzlich verbessert werden, wenn die Strömung des in die Kühlzone eingeblasenen Kühlgases im wesentlichen entgegen der Strömungsrichtung der vom gegossenen Band erwärmten Gase gerichtet ist. Diese Ausrichtung der Kühlgasströmung führt zu einer intensiven Durchmischung der heißen Gase mit dem Kühlgas, sodass innerhalb kurzer Zeit eine besonders wirksame Kühlzone aufgebaut und das Aufsteigen von Heißgasen über die Gießwalzen-Abschirmung hinaus besonders sicher verhindert wird. Weiter erhöht werden kann die Wirksamkeit der Kühlgasströmung dadurch, dass sie die Oberfläche des gegossenen Bandes überstreicht. Auf diese Weise werden nicht nur die aufsteigenden, durch das gegossene Band erhitzten Gase, sondern auch das Band selbst abgekühlt und die von ihm abgegebene Wärmestrahlung reduziert, sodass auch die mit dem Band im Verlauf des weiteren Förderweges in Kontakt kommenden Gase weniger erhitzt werden. Gleichzeitig bildet der gegen die Bandoberfläche gerichtete Gasstrom zusätzlich zu der thermischen Barriere eine strömungstechnische Barriere, durch die der Aufstieg von Heißgasen unmittelbar an der Oberfläche des Bandes ebenfalls unterdrückt wird.
  • Schon durch die im Bereich der Kühlzone erreichte Abkühlung des Bandes wird die Menge des auf der Bandoberfläche im Laufe des Transport des Bandes entstehenden Zunders vermindert. Weiter unterdrückt werden kann die Zunderbildung in solchen Fällen, in denen in den Kühlbereich ein inertes Kühlgas eingeblasen wird. Durch Einblasen eines inerten Gases wird nicht nur eine Abkühlung der Bandoberfläche erreicht, sondern es wird auch einem Kontakt der Oberfläche des gegossenen Bandes mit Luftsauerstoff der Umgebung und damit einhergehend der Entstehung von größeren Zunderschichten auf der Bandoberfläche wirksam entgegen gewirkt.
  • Einer für viele Anwendungsfälle unerwünschten Oxidation des Bandes kann dadurch entgegen gewirkt werden, dass alternativ oder ergänzend zum Einblasen von Inertgas ein reduzierend wirkendes kühles Gas in die Kühlzone eingeblasen wird.
  • Unabhängig von der Ausformung der Gießwalzen-Abschirmung ist es günstig, wenn im Bereich der Eintrittsöffnung jeweils Düsen vorhanden sind, aus denen während des Gießbetriebes ein Gasstrom austritt, welcher dem Austreten von Gas aus der Eintrittsöffnung entgegen wirkt. Dies kann, wenn die Eintrittsöffnung mit ihren Rändern das den Gießspalt verlassende gegossene Band eng umgibt, beispielsweise dadurch geschehen, dass ein Gasstrom nach Art eines Gasstrahlmessers gegen das Band gerichtet wird. Erfolgt demgegenüber die Abdichtung der Eintrittsöffnung gegenüber den Gießwalzen, so kann in entsprechender Weise ein Gasstrahl gegen die Gießwalzen gerichtet werden. Abhängig von den örtlichen Gegebenheiten können dazu über die Breite des Bandes oder der Gießwalzen verteilt angeordnete Flachstrahldüsen oder Rundstrahldüsen eingesetzt werden, deren Strahlen einander so zugeordnet sind, dass ein Einsaugen von Gasen, insbesondere Luft, aus der Umgebung der Vorrichtung in die von der Gießwalzen-Abschirmung abgetrennte Kühlzone verhindert wird.
  • Eine weitere zweckmäßige Ausgestaltung der Gießwalzen-Abschirmung besteht darin, dass die Gießwalzen-Abschirmung zur Unterstützung ihrer hitzedämmenden Wirkung auf ihrer dem gegossenen Band zugeordneten Flächen mit Feuerfestmaterial belegt ist.
  • Die Belastung der Aggregate und Bauelemente der Zweiwalzengießvonichtung kann zudem dadurch weiter reduziert werden, dass eine Absaugeinrichtung zum Absaugen der vom gegossenen Band erwärmten Gase vorhanden ist. Im Fall, daß eine Einhausung des Transportweges des gegossenen Bandes vorgesehen ist, kann die Einhausung eine Absaugöffnung aufweisen, an welche die Absaugeinrichtung angeschlossen ist.
  • Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den abhängigen Ansprüchen angegeben und werden nachfolgend anhand einer ein Ausführungsbeispiel darstellenden Zeichnung näher erläutert.
  • Es zeigen schematisch:
    • Fig. 1:
    eine Vorrichtung zum Vergießen von Stahlschmelze zu gegossenem Band in einem ersten Längsschnitt,
    Fig. 2:
    die Vorrichtung zum Vergießen von Stahlschmelze in einem zweiten Längsschnitt,
    Fig. 3a und 3b:
    die erfindungsgemäße Vorrichtung zum Vergießen von Stahlschmelze in der Arbeitsstellung und in der Wartestellung nach einer ersten Ausführungsform,
    Fig. 4:
    die spitzdachförmige Ausgestaltung der Gießwalzen-Abschirmung als Detail der Figuren 3a und 3b,
    Fig. 5:
    die erfindungsgemäße Vorrichtung zum Vergießen von Stahlschmelze nach einer zweiten Ausführungsform.
  • Die als Zweiwalzengießanlage ausgebildete Vorrichtung 1 zum Vergießen einer Stahlschmelze zu einem gegossenen Stahlband B, wie sie in den Figuren 1 und 2 schematisch dargestellt ist, weist zwei achsparallel zueinander angeordnete und gegenläufig zueinander rotierende Gießwalzen 2, 3 auf, welche die Längsseiten eines zwischen ihnen ausgebildeten Gießspaltes 4 und des darüber angeordneten Schmelzensumpfes 5 begrenzen, in den die Stahlschmelze von einem nicht dargestellten Zwischengefäß oder einer Gießpfanne zugeleitet wird. Die beiden seitlichen von den Gießwalzen 2, 3 freien Querseiten des Gießspaltes 4 und des Schmelzensumpfes 5 sind jeweils durch an die Stirnseiten der Gießwalzen anpreßbare Seitenabdichtungen 6 abgedichtet, von denen nur eine schematisch dargestellt ist. Während des Gießens werden die Gießwalzen 2, 3 kontinuierlich durch einen Kühlwasserstrom gekühlt.
  • Das aus dem Gießspalt 4 abgezogene gegossene Stahlband B wird über einen Förderweg 7 zu einem Warmwalzgerüst 8 oder einem Treibrollengerüst transportiert in dem es kontinuierlich zu einem Warmband W mit bestimmter Enddicke warmgewalzt wird. Der Förderweg 7 weist dabei einen ausgehend von dem Gießspalt 4 im wesentlichen vertikal verlaufenden ersten Abschnitt auf, der anschließend in einem Bogen in einen zum Warmwalzgerüst 8 führenden, im wesentlichen horizontal verlaufenden zweiten Abschnitt übergeht.
  • Der Förderweg 7 ist bis zum Warmwalzgerüst 8 im wesentlichen vollständig von einer Einhausung 9 umgeben, die ihn gegenüber der Umgebung so abschirmt, dass das warmgewalzte Warmband W erst außerhalb der Einhausung in direkten Kontakt mit der Umgebungsluft kommt. Die den Gießwalzen 2, 3 zugeordnete Gießwalzen-Abschirmung 10 ist lösbar auf den oberen Rand des gegenüber der Gießwalzen-Abschirmung 10 wesentlich größeren Einhausung 9 aufgesetzt. Dazu ist auf dem oberen Rand der Einhausung 9 eine mit Sand gefüllte Rinne 12 eingeformt, in der die Gießwalzen-Abschirmung 10 mit ihrem unteren Randbereich sitzt. Die Rinne 12 bildet mit dem in ihr enthaltenen Sand eine Dichtung 13, bei welcher der in der Rinne 12 enthaltene Sand sicherstellt, dass im Bereich der Rinne 12 keine Umgebungsluft in den von der Einhausung 9 umschlossenen Innenraum 14 gelangt.
  • Sowohl die Gießwalzen-Abschirmung 10 als auch die Einhausung 9 sind auf dem Förderweg 7 zugeordneten Innenseite mit einer Lage 15 aus Feuerfestmaterial ausgekleidet. Durch die Lage 15 wird die thermische Belastung der beispielsweise aus Stahl bestehenden Außenwand der Einhausung 9 reduziert. Weiters bildet die feuerfeste Lage 15 auch eine Isolierung, durch welche die von der Einhausung 9 auf die Umgebung wirkende Wäremstrahlung vermindert ist.
  • Die Gießwalzen-Abschirmung 10 ist spitzdachförmig derart ausgebildet, dass ihre den Gießwalzen 2, 3 jeweils zugeordneten Wände 10a, 10b spitz in Richtung des Gießspaltes 4 aufeinander zulaufend ausgebildet sind und sich bis knapp unterhalb der Gießwalzen 2, 3 erstrecken. Am der Einhausung 9 zugeordneten Randbereich weist die Gießwalzen-Abschirmung 10 einen Rahmenabschnitt von geringer Höhe auf, mit dem sie in der Rinne 12 sitzt. Die Einhausung 9 und mit ihr die Gießwalzen-Abschirmung 10 erstrecken sich dabei seitlich über die Breite des gegossenen Stahlbandes B hinaus, wobei die Einhausung 9 in ihrem über die Breite der Gießwalzen 2, 3 hinaus stehenden Teil geschlossen ist.
  • Im über die Breite der Gießwalzen 2, 3 überragenden Teil sind in die Wände 10a, 10b der Gießwalzen-Abschirmung 10 Kühlkanäle 16 eingeformt, durch die im Gießbetrieb kontinuierlich ein Kühlwasserstrom geleitet wird. Auf diese Weise sind die Wände 10a, 10b mindestens genauso gekühlt wie die Gießwalzen 2, 3 (Fig.2).
  • Im Bereich der Gießwalzen 2, 3 ist eine Eintrittsöffnung 17 in der Gießwalzen-Abschirmung 10 ausgebildet, durch die das gegossene Stahlband B in weiterer Folge in die Einhausung 9 eintritt. Die oberen, auf dem Rahmenabschnitt gebildeten Ränder 18, 19 sind jeweils Flachstrahldüsen 20, 21 angeordnet, aus denen nach Art eines Luftmessers Inertgas gegen die jeweiligen Gießwalzen 2 bzw. 3 geblasen wird. Auf diese Weise ist eine kontaktlose Abdichtung des zwischen den oberen Rändern 18, 19 und den Gießwalzen 2, 3 notwendigen geringen Abstandes bzw vorhandenen Spaltes bei gleichzeitig uneingeschränkter Beweglichkeit der Gießwalzen 2, 3 hergestellt, durch die das Eindringen von Umgebungsluft in die Einhausung 9 verhindert wird (Fig.1).
  • Eine Abschottung des zwischen den oberen Rändern 18, 19 und den Gießwalzen 2, 3 parallel zu deren Achsrichtung vorhandenen Spaltes gegen austretende heiße Gase ist alternativ durch eine Dichtung 42 erzielbar, die von einer die Gießwalzenoberfläche berührenden Bürsten oder einer flexiblen Leiste gebildet ist (Fig.4).
  • Wie in den Fig. 3a und 3b dargestellt ist, ragen an den beiden Stirnseiten der Gießwalzen 2, 3 im geringen Abstand zu diesen Wände 10c, 10d der Gießwalzen-Abschirmung 10 nach oben und grenzen den Austrittsbereich des Gießspaltes 4 nach unten parallel zu den Schmalseiten des gegossenen Bandes ab. Die Ränder dieser Wände 10c, 10d tragen Dichtungen 42, die den geringen Abstand bzw. Spalt zu den Gießwalzen-Stirnseiten abdecken, wobei im Randbereich zu den anpressbaren Seitenabdichtungen 6 diese Dichtungen 42 auch / oder zwischen den aufragenden Wänden 10c, 10d und den anpressbaren Seitenabdichtungen 6 angeordnet sein können.
  • Zusätzlich trägt die Gießwalzen-Abschirmung 10 auf der dem Innenraum 14 der Einhausung 9 zugeordneten Seite ihrer Wände 10a, 10b jeweils Düsen 22, 23 aus denen im Gießbetrieb jeweils ein aus einem Inertgas oder einem Gemisch aus einem Inertgas und einem reduzierenden Gas bestehenden Gasstrom G in den Innenraum 14 der Einhausung 9 geblasen wird. Die Düsen 22, 23 sind dabei derart ausgerichtet, dass mindestens ein Teil des aus ihnen austretenden Gasstroms G die Oberfläche des gegossenen Stahlbandes B überstreicht.
  • Mit einem Abstand unterhalb der Rinne 12 ist in eine Seitenwand der Einhausung 9 eine Öffnung eingeformt, an die ein zu einer nicht dargestellten Absaugeinrichtung führendes Absaugrohr 24 angeschlossen ist.
  • Die Gießwalzen-Abschirmung 10 ist an einem Rahmen 25 befestigt, der die in Gießwalzenlagern 2a, 3a abgestützten Gießwalzen 2, 3 und andere, hier nicht dargestellte Aggregate trägt, die zur Versorgung und zum Antrieb der Gießwalzen 2, 3 benötigt werden. Der Rahmen 25 kann mit den von ihm getragenen Gießwalzen 2, 3, der Gießwalzen-Abschirmung 10 und den anderen Aggregaten aus seiner in den Figuren dargestellten Arbeitsstellung in eine nicht gezeigte Wartestellung transportiert werden, in der Wartungsarbeiten vorgenommen werden.
  • Die auf einem Rahmen 25 abgestützten Gießwalzen 2, 3 und die mit dem Rahmen 25 lösbar verbundene Gießwalzen-Abschirmung 10 ist in Fig. 3a in einer Arbeitsstellung, in der der Gießvorgang stattfindet, und in Fig. 3b in einer Wartestellung, in der Wartungsarbeiten, insbesondere der Wießwalzenwechsel und der Wechsel der Gießwalzenabschirmung stattfindet, schematisch dargestellt.
  • Zur Durchführung der gemeinsamen Verlagerung der Gießwalzen 2, 3 und der Gießwalzen-Abschirmung 10 zwischen einer Arbeitsstellung und einer Wartestellung ist der Rahmen 25 mit einem Fahrwerk 26 mit schienengebundenen Rädern 26a ausgestattet, wobei sich die Räder 26a auf einer stationären, vorzugsweise Schienen tragenden Fahrbahn 28 abstützen. An der Zwischenplatte 27 ist ein Fahrantrieb 29 für das Fahrwerk 26 befestigt. Der Fahrantrieb 29 besteht aus einem als Kettenrad ausgestalteten Antriebsrad 30, welches an einen Antriebsmotor 31 gekoppelt ist, und einem als Kettenrad ausgebildeten Umlenkrad 32, welches mit dem Antriebsrad 31 über eine umlaufende Antriebskette 33 verbunden ist. Durch einen in die Antriebskette 33 verschiebbar eingreifenden und am Rahmen 25 verankerten Antriebsdorn 34 sind der Rahmen 25, die Gießwalzen 2, 3 und die Gießwalzen-Abschirmung 10 von einer Betriebsposition in eine Warteposition und zurück transportierbar. Durch den verschiebbar in die Antriebskette 33 eingreifenden Antriebsdorn 34 wird ein Anheben des Rahmens 25 gegenüber der Zwischenplatte 27 ohne Unterbrechung des Fahrantriebes 29 ermöglicht. Zur Anhebung des unteren Randes der Gießwalzen-Abschirmung 10 aus der sangefüllten Rinne 12 der Dichtung 13 ist dem Fahrwerk 26 ein Hub- oder Schwenkwerk 35 zugeordnet, welches den Rahmen 25 gegenüber dem Fahrwerk 26 bzw. der Zwischenplatte 27 anhebt und die Verschiebung zwischen Arbeitsstellung und Wartestellung erst ermöglicht. Das Hub- oder Schwenkwerk wird entweder von Hubzylindern betätigt, die zwischen dem Fahrwerk und dem Rahmen angeordnet sind und den Rahmen entlang von Führungen vertikal anheben (nicht dargestellt), oder es sind die Radsätze der Fahrwerke 26 in Schwenkhebeln 37 schwenkbar abgestützt, die ihrerseits mit einem Ende am Rahmen 25angelenkt sind und an ihrem anderen Ende von Kolben-Zylindereinheiten 36 betätigt werden, wodurch ebenfalls ein Anheben des Rahmens 25 und der Gießwalzen-Abschirmung 10 realisiert ist.
  • Zur spielfreien Festlegung des Rahmens 25 in der Arbeitsposition ragen auf der Zwischenplatte 27 Zentrierbolzen 38 nach oben und greifen beim Absenken des Rahmens 25 auf die Zwischenplatte 27 in laterale Zentriernuten 39 im Rahmen 25 ein. Weiters ist auf der Zwischenplatte ein Zentrierrad 40 befestigt, welches bei Absenkung des Rahmens 25 in eine transversale Zentriernut 41 mit schrägen Flanken am Rahmen 25 eingreift. Mit diesen Zentriereinrichtungen wird eine präzise Zentrierung des Rahmens 25 in zwei zueinander normalen Richtungen auf der Zwischenplatte erreicht. Zur Umsetzung des Rahmens von der Arbeitsstellung in die Wartestellung, wird der auf der Zwischenplatte 27 aufliegende Rahmen 25 in vertikaler Richtung um die Hubhöhe h soweit angehoben, dass die zwischen dem Rahmen und der Zwischenplatte wirksamen Zentriereinrichtungen außer Eingriff sind. In der Warteposition kann der Rahmen 25 in der angehobenen Position verbleiben oder vorzugsweise auf einer Arbeitsplatte abgesetzt werden, die in Fig. 3b Teil der Zwischenplatte ist.
  • In Fig. 5 ist in einer schematischen Darstellung eine weitere Ausführungsform der Baugruppe, bestehend aus Gießwalzen 2, 3, Gießwalzenlagern 2a, 3a, einem Rahmen 25 und einer Gießwalzen-Abschirmung 10, dargestellt. Diese Baugruppe ist von einer Arbeitsstellung, in der der Gießvorgang stattfindet, in eine Wartestellung, in der beispielsweise Wartungsarbeiten durchgeführt werden, und zurück verlagerbar.
  • Die einen Gießspalt 4 bildenden Gießwalzen 2, 3 sind in Gießwalzenlagern 2a, 3a abgestützt, die ihrerseits am Rahmen 25 hängend angeordnet und einstellbar befestigt sind. Zur seitlichen Abdichtung des Gießspaltes 4 sind anpressbare Seitenabdichtungen 6 vorgesehen. Das aus dem Gießspalt 4 abgezogene Stahlband B ist auf seinem Förderweg von einer Einhausung 9 umgeben, auf die im Austrittsbereich des Stahlbandes aus den Gießwalzen eine Gießwalzen-Abschirmung 10 aufliegt, welche im Detail analog wie bei der Ausführungsform nach den Fig. 1 bis 3a und 3b ausgebildet ist. Die Gießwalzen-Abschirmung 10 ist im Wesentlichen an den Gießwalzenlagern 2a, 3a befestigt, wobei die Befestigung eine Lageveränderung einer der beiden Gießwalzen im Sinne einer horizontalen Abstandsveränderung der Gießwalzen zueinander zulässt. Die Verlagerung der Baugruppe kann analog wie bei der Ausführungsform nach den Fig. 3a und 3b durch ein am Rahmen befestigtes Fahrwerk mit Hubeinrichtung erfolgen, oder wie in Fig. 5 angedeutet, mit einem als Kran ausgebildeten Hubwerk durchgeführt werden.
  • Während des Gießbetriebes wird das gegossene Stahlband B, wie in den Fig. 1 und 2 dargestellt, aus dem Gießspalt 4 kontinuierlich abgezogen und ebenso kontinuierlich über den Förderweg 7 zum Warmwalzgerüst 8 gefördert. Dabei herrscht in der Einhausung 9 eine Inertgas-Atmosphäre, durch die die Zunderbildung auf der Oberfläche des gegossenen Stahlbandes B unterdrückt wird. Mit dem heißen gegossenen Band in Kontakt kommendes, in der Einhausung 9 enthaltenes Gas wird erhitzt, und steigt als Heißgasströme T infolge seiner Temperaturerhöhung entgegen der Förderrichtung F in der Gießwalzen-Einhausung 9 auf.
  • Über die Düsen 22, 23 wird derweil laufend weiteres Inertgas mit einer niedrigen Temperatur in die in Förderrichtung F des gegossenen Stahlbandes B unterhalb der Abschirmung ausgebildete und von ihr seitlich begrenzte Kühlzone K geblasen. Dabei überstreicht der eingeblasene Gasstrom G die Oberfläche des gegossenen Stahlbandes B unmittelbar im Anschluß an dessen Austritt aus dem Gießspalt 4, sodaß eine gezielte Abkühlung der Bandoberfläche bewirkt wird.
  • Durch das Einblasen des kühlen Gasstromes G, die Kühlung der Oberfläche des gegossenen Stahlbandes B und die kontinuierlich durchgeführte Kühlung der Wände 10a, 10b der Gießwalzen-Abschirmung 10 wird in der Kühlzone K laufend eine Temperatur aufrecht erhalten, die niedriger ist als die Temperatur des Heißgasstromes T. Der in die Kühlzone K gelangende, mit dem Kühlgasstrom G vermischte Heißgasstrom T wird infolge dessen abgekühlt, sodass seine Aufstiegsbewegung unterbrochen wird. Die sich vor der Kühlzone K stauenden, aus den Gasströmen G und T gebildeten Gasvolumina werden über das Absaugrohr 24 abgesaugt.
  • Durch die Ausbildung der von der Abschirmung 10 umgrenzten Kühlzone K in nächster Nähe der Gießwalzen 2, 3 wird so verhindert, dass der Heißgasstrom T den Rahmen 25 und die daran befestigten Aggregate und Einrichtungen erhitzt oder zu einer Gefährdung der an der Vorrichtung 1 beschäftigten Personen führt.
  • Gleichzeitig wird durch die laufende Kühlung der Wände 10a, 10b der Gießwalzen-Abschirmung 10 sichergestellt, dass diese trotz der vom gegossenen Stahlband B abgegebenen Wärmestrahlung thermisch so wenig belastet werden, dass sie auch im Gießbetrieb ihre Form beibehalten. Auf diese Weise ist eine dauerhaft dichte Abdichtung zwischen den Gießwalzen 2, 3 und den Rändern 18, 19 der Eintrittsöffnung 17 gewährleistet.
  • Schließlich wird durch das Einblasen von inertem Kühlgas in die Einhausung 9 die Bildung von großen Zundermengen auf der Oberfläche des gegossenen Stahlbandes B unterdrückt.
  • Im Ergebnis läßt sich so ein gegossenes Stahlband B erzeugen, welches bei schneller Manipulierbarkeit der Gießwalzen und bei minimierter Belastung der für seine Herstellung eingesetzten Vorrichtung und des an dieser Vorrichtung tätigen Personals eine Oberflächenbeschaffenheit aufweist, welche es für die Weiterverarbeitung besonders geeignet macht.

Claims (28)

  1. Vorrichtung zum Vergießen von Metallschmelze, vorzugsweise Stahlschmelze, zu einem gegossenen Band
    • mit zwei achsparallel angeordneten im Gießbetrieb gegenläufig rotierenden Gießwalzen (2, 3), welche die Längsseite eines zwischen ihnen gebildeten Gießspaltes (4) begrenzen und welche in einem die Gießwalzenlager (2a, 3a) aufnehmenden Rahmen (25) drehbar abgestützt sind,
    • mit einem Transportweg (F) zum Abtransport des gegossenen aus dem Gießspalt (4) austretenden Bandes (B),
    • mit einer unterhalb der beiden Gießwalzen (2, 3) und des Gießspaltes (4) angeordneten Gießwalzen-Abschirmung (10), die eine Eintrittsöffnung (17) für das gegossene Band (B) aufweist und
    • wobei die Gießwalzenabschirmung (10) von dem zwischen einer Arbeitsstellung in eine Wartestellung verlagerbaren und die Gießwalzenlager aufnehmenden Rahmen (25) getragen ist
    dadurch gekennzeichnet,
    dass die Gießwalzen-Abschirmung (10) den Abmessungen der Gießwalzen (2, 3) angepasst ist und die sich achsparallel zu den Gießwalzen (2, 3) erstreckenden Ränder (18, 19) der Eintrittsöffnung (17) der Gießwalzen-Abschirmung (10, 10a, 10b) mit Spalt zu den Gießwalzen (2, 3) angeordnet sind und zwischen den Rändern (18, 19; 18a, 19a) der Gießwalzenabschirmung (10, 10a, 10b, 10c, 10d) und den Gießwalzen (2, 3) eine Dichtung (42) angeordnet ist, und dass sich die Gießwalzen-Abschirmung (10) spitzdachförmig in einem durch die Gießwalzen (2, 3) abgegrenzten, unterhalb des Gießspaltes (4) vorhandenen Raum erstreckt.
  2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die die Gießwalzen (2, 3) aufnehmenden Gießwalzenlager (2a, 3a) auf einem Rahmen (25) aufliegen und die Gießwalzen-Abschirmung (10) am stützenden Rahmen (25) anschließt.
  3. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die die Gießwalzen (2, 3) aufnehmenden Gießwalzenlager (2a, 3a) hängend am Rahmen (25) angreifen und die Gießwalzen-Abschirmung (10) an den Gießwalzenlagern (2a, 3a) befestigt ist.
  4. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Ränder (18a, 19a) der sich stirnseitig der Gießwalzen (2, 3) erstreckenden Wände (10c, 10d) der Gießwalzen-Abschirmung (10) mit Spalt zu den Stirnseiten der Gießwalzen (2, 3) angeordnet sind.
  5. Vorrichtung nach Anspruch einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Dichtung (42) von einer die Gießwalzenoberfläche berührenden oder davon weniger als 4 mm beabstandeten Bürste oder einer flexiblen abriebarmen Leiste gebildet ist.
  6. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüchen, dadurch gekennzeichnet, dass der Querschnitt der Eintrittsöffnung (17) dem Querschnitt des gegossenen Bandes (B) angepasst ist.
  7. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüchen, dadurch gekennzeichnet, dass an die Gießwalzen-Abschirmung (10) eine Einhausung (9) anschließt, die gemeinsam mit der Gießwalzen-Abschirmung (10) den Förderweg (F) des aus dem Gießspalt (4) austretenden, gegossenen Bandes (B) mindestens über einen vom Austrittsbereich des Gießspaltes (4) ausgehenden Abschnitt umgibt.
  8. Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Gießwalzen-Abschirmung (10) gemeinsam mit Einhausung (9) den Förderweg (F) des gegossenen Bandes (B) mindestens bis zu einer ersten im Förderweg angeordneten Einrichtung (8) zum Abfördern oder Warmwalzen des Bandes umschließt.
  9. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 7 und 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Gießwalzen-Abschirmung (10) lösbar mit der Einhausung (9) verbunden ist.
  10. Vorrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen der Gießwalzen-Abschirmung (10) und der Einhausung (9) eine Dichtung (13) vorhanden ist.
  11. Vorrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Dichtung (13) durch Absenken der Gießwalzen-Abschirmung (10) auf die Einhausung (9) schließbar ausgebildet ist.
  12. Vorrichtung nach Anspruch 10 oder 11, dadurch gekennzeichnet, dass die Dichtung (13) in Form einer sandgefüllten Rinne (12) ausgebildet ist, in welcher die Gießwalzen-Abschirmung (10) mit ihrem unteren Rand steht.
  13. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der die Gießwalzenlager (2a, 3a) aufnehmende Rahmen (25) mit sich auf einer Fahrbahn (28) abstützenden Transporteinrichtung, vorzugsweise einem Fahrwerk (26), zu seinem Verbringen zwischen einer Arbeitsstellung und einer Wartestellung und umgekehrt ausgestattet ist.
  14. Vorrichtung nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass der die Gießwalzenlager (2a, 3a) aufnehmende Rahmen (25) gegenüber der Fahrbahn (28), vorzugsweise durch ein Hub- oder Schwenkwerk (35), höhenverstellbar ausgebildet ist.
  15. Vorrichtung nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, dass der mit einem Hub- oder Schwenkwerk (35) anhebbar und absenkbar ausgebildete Rahmen (25) in der Arbeitsstellung auf einer Zwischenplatte (27) zentriert aufliegt und zur Verlagerung in eine Wartestellung in eine gegenüber der Zwischenplatte (27) angehobenen Position verbracht ist.
  16. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Gießwalzen-Abschirmung (10) eine Kühlzone (K) umgrenzt, in der während des Gießbetriebes eine Temperatur herrscht, die niedriger ist als die Temperatur der vom gegossenen Band (B) erwärmten Gase.
  17. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens eine der Wände (10a, 10b) der Gießwalzen-Abschirmung (10) an eine Kühlmittel-Versorgungseinrichtung angeschlossen ist.
  18. Vorrichtung nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, dass die gekühlte Wand (10a, 10b) mindestens einen Kühlkanal (16) aufweist, durch den das Kühlfluid zumindest während des Gießbetriebes strömt.
  19. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche 16 bis 18, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens eine Einrichtung zum Einblasen von Kühlgas in die Kühlzone (K) vorgesehen ist.
  20. Vorrichtung nach Anspruch 19, dadurch gekennzeichnet, dass die Strömung des in die Kühlzone (K) eingeblasenen Kühlgases im wesentlichen entgegen der Strömungsrichtung der vom gegossenen Band (B) erwärmten Gase gerichtet ist.
  21. Vorrichtung nach Anspruch 19 oder 20, dadurch gekennzeichnet, dass das eingeblasene Kühlgas zumindest teilweise auf die Oberfläche des gegossenen Bandes (B) trifft und es zumindest teilweise überstreicht.
  22. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 19 bis 21, dadurch gekennzeichnet, dass das Kühlgas inert ist.
  23. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 19 bis 21, dadurch gekennzeichnet, dass das Kühlgas reduzierend wirkt.
  24. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass im Bereich der Eintrittsöffnung (17) der Gießwalzen-Abschirmung (10) Düsen (22, 23), insbesondere Flachstrahl- und/oder Rundstrahldüsen, angeordnet sind, aus denen im Gießbetrieb ein Gasstrom austritt, welcher dem Austreten von Gas aus der Eintrittsöffnung (17) entgegenwirkt.
  25. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass sich die Gießwalzen-Abschirmung (10) in Breitenrichtung des gegossenen Bandes (B) seitlich der Gießwalzen (2, 3) erstreckt.
  26. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Gießwalzen-Abschirmung (10) auf ihren dem gegossenen Band (B) zugeordneten Flächen (10a, 10b) mit Feuerfestmaterial belegt oder beschichtet sind.
  27. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass eine Absaugeinrichtung (24) zum Absaugen der vom gegossenen Band (B) erwärmten Gase vorhanden ist.
  28. Vorrichtung nach Anspruch 27, dadurch gekennzeichnet, dass die Einhausung (9) eine Absaugöffnung aufweist, an die die Absaugeinrichtung (24) angeschlossen ist.
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