EP1486273A1 - Stranggiesskokille mit Verstellorganen für mehrere Kupferplatten, die den Giesshohlraum umschliessen - Google Patents

Stranggiesskokille mit Verstellorganen für mehrere Kupferplatten, die den Giesshohlraum umschliessen Download PDF

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EP1486273A1
EP1486273A1 EP04011889A EP04011889A EP1486273A1 EP 1486273 A1 EP1486273 A1 EP 1486273A1 EP 04011889 A EP04011889 A EP 04011889A EP 04011889 A EP04011889 A EP 04011889A EP 1486273 A1 EP1486273 A1 EP 1486273A1
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EP
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continuous casting
piston
cylinder housing
casting mold
cylinder
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Christoph Tischner
Heinz-Peter Schmitz
Horst Von Wyl
Alfons Krausa
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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
    • B22D11/04—Continuous casting of metals, i.e. casting in indefinite lengths into open-ended moulds
    • B22D11/05—Continuous casting of metals, i.e. casting in indefinite lengths into open-ended moulds into moulds having adjustable walls

Definitions

  • the invention relates to a continuous casting mold for liquid metals, in particular for liquid steel, with adjusting members for several copper plates, which form the casting cavity enclose, wherein the adjusting members arranged in pairs one above the other, hydraulic piston-cylinder units and the copper plates at an angle and / or in the G manstrangbreite are adjustable.
  • Such adjustment are in rectangular G confusequerroughen (eg. Slab or thin slab formats) usually separated for each narrow side copper plate for adjusting the strand width and / or the taper of the shrinkage and / or used for broadside adjustments. Find the adjustment movements in a pouring pause, in the preparation of the casting operation or the maintenance operation instead of.
  • the arrangement of the adjustment is either directly on the continuous casting mold or is via coupling mechanisms on the oscillation device intended.
  • the narrow side plates are firmly clamped between the broadside plates.
  • a generic continuous casting mold is known from EP 0 914 888 A1. in this connection can both electromechanical or hydraulic adjusting drives in Form of piston-cylinder units are used.
  • the above from EP 0 914 888 A1 known construction is geared to that the adjusting member as Two independently operable hydraulic cylinder units, each with a cylinder and a piston which is adjustable relative to the cylinder in an adjusting device is.
  • the invention is based on the object, the adjusting arbitrarily in electromechanical or hydraulic design and also to be able to use conversions of existing electromechanical adjusting organs in hydraulic To be able to perform adjusting organs.
  • the stated object is achieved in that at least the Kokillenschmalkeep plates each connected to the cylinder housing with a hinge are, the piston rods with their opposite ends each at one Fixed point are held and that the cylinder housing in a longitudinal guide for a relative sliding movement is formed. This can be done via the piston rod outside the radiation area further connections are created.
  • the piston rod is also housed protected and is from the hydraulic medium cooling around, so that better protection and guidance are given. For a narrow side plate clamp between the wide side plates lends itself to a more favorable uniform hydraulic design without.
  • An embodiment is that in the fixed point of the piston rod, a position sensor and / or a connection for the supply of hydraulic pressure medium is provided.
  • the advantage is the location of the fixed point outside of the heat radiation loaded zone and thus a better measured value determination and a unimpaired supply of hydraulic oil.
  • a control device be provided is with a valve assembly directly in the region of the cylinder housing or outside a subsequent cooling chamber or on dormant components of Continuous casting. As a result, the entire control device is sufficient away from the hot zone, if a special cooling can be spared should.
  • Another improvement is that the locators from outside the cylinder housing of the piston-cylinder units are connected forth. Thereby again the hot zone is bypassed and all continuous valves and position sensors can be arranged safely.
  • a continuous casting mold 1 (FIG. 1) has a (rectangular) casting cavity 2, which from broad side plates 3 and 4 and arranged at the ends narrow side plates 5 is formed.
  • For each narrow side plate 5 are in pairs one above the other arranged piston-cylinder units 6a, 6b (see also Fig. 6) provided to the Narrow side plates 5 in the casting direction by the angle C of the shrinkage or the Cast strand width W.
  • the wide side plates 3, 4 and the narrow side plates 5 each consist of copper plates. 7
  • At least the narrow side plates 5 are by means of a hinge 8 with the cylinder housing 6c hinged, while the piston rods 6d with their facing away End 6e are each held at a fixed point 9.
  • the cylinder housing 6c can in a longitudinal guide 10 (FIGS. 2 and 3-5) a sliding movement relative to the piston rod 6d with the piston 6f (FIG. 1). the piston rod 6d can also be performed continuously to the piston-cylinder units 6a, 6b to operate as a synchronous cylinder, which in turn the cylinder housing 6a in the longitudinal guide 10 moves.
  • a specific embodiment is shown, originally an electromechanical Adjustment 11 formed.
  • This is as a longitudinal guide 10 for the Cylinder housing 6c, the guide 12 a quill (spindle guide of the electromechanical Adjustment 11) used, so the part of an electromechanical to be replaced Adjustment drive 11 for the copper plate 7 was.
  • the existing guides 12 receive the replaced adjustment, wherein the cylinder housings 6c are constructed and manufactured in the outer dimensions become.
  • This storage of the cylinder housing 6c in the existing longitudinal guide 10 allows the necessary freedom of movement of the cylinder housing 6c.
  • the Piston rod 6d is attached to the existing fixed structure of the continuous casting machine fixed and represents the fixed point 9.
  • the tensile forces in the casting direction, due to the strand movement, are in the longitudinal guide 10 (as for a previous electromechanical adjustment mechanism) intercepted. So there are no other design components for supporting shear forces required.
  • Figs. 3 to 5 the individual positions of the adjustment are made visible.
  • the cylinder housing 6c is retracted, i. the narrow side plate 5 is set to a large width of the cast strand.
  • Fig. 4 is the Cylinder housing 6c extended, whereby the narrow side plate 5 on a small Width of the casting strand is set.
  • a position sensor 13th can be arranged at the fixed point 9 and that the supply of hydraulic Pressure medium 14 can also be done in the fixed point 9.
  • Fig. 6 is a control device 15 with a valve assembly 16 outside the area of the cylinder housing 6c arranged.
  • the valve assembly 16 can also outside a cooling chamber following the continuous casting mold 1 or at rest Components are mounted outside of the Kokillen-oscillation device.
  • the position sensors 13 are connected from the fixed point 9. However, the arrangement can also be from the side of the piston 6f forth in the piston-cylinder unit 6a, 6b be introduced.
  • An arrangement of the position sensor 13 from outside the cylinder housing 6c of the piston-cylinder units 6a, 6b show FIGS. 3 to 5.
  • Monitoring the pressure values via pressure sensors can be done directly on the cylinder housing 6c or behind a continuous valve 17 or 18 take place.
  • the clamping of the narrow side plates 5 via the adaptation of the wide side plates 3, 4 by means of the usual springs and / or hydraulic cylinders.
  • the clamping forces are determined so that in case of failure the Narrow side plates 5 can perform no change in position.
  • the piston-cylinder units 6a, 6b for the narrow side plates 5 can at rest and or in case of failure, if no movement of the narrow side plate (s) are performed are to be switched off by means of the continuous valves 17 and 18 pressure.

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Abstract

Eine Stranggießkokille (1) für flüssige Metalle, insbesondere für flüssigen Stahl, mit Verstellorganen für mehrere Kupferplatten (7), die den Gießhohlraum (2) umschließen, wobei die Verstellorgane aus jeweils paarweise übereinander angeordneten, hydraulischen Kolben-Zylinder-Einheiten (6a; 6b) bestehen und die Kupferplatten (7) im Winkel (C) und / oder in der Gießstrangbreite (W) verstellbar sind, findet sowohl für elektromechanische Verstellantriebe (11) als auch für hydraulische Verstellantriebe bei Neuanlagen oder durch Umbau Anwendung, indem zumindest die Kokillenschmalseiten-Platten (5) jeweils an das Zylindergehäuse (6c) mit einem Gelenk (8) angeschlossen sind, die Kolbenstangen (6d) mit ihren abgewandten Enden (6e) jeweils an einem Festpunkt (9) gehalten sind und indem das Zylindergehäuse (6c) in einer Längsführung (10) für eine relative Schiebebewegung ausgebildet ist.

Description

Die Erfindung betrifft eine Stranggießkokille für flüsssige Metalle, insbesondere für flüssigen Stahl, mit Verstellorganen für mehrere Kupferplatten, die den Gießhohlraum umschließen, wobei die Verstellorgane aus paarweise übereinander angeordneten, hydraulischen Kolben-Zylinder-Einheiten bestehen und die Kupferplatten im Winkel und / oder in der Gießstrangbreite verstellbar sind.
Derartige Verstelleinrichtungen werden bei rechteckigen Gießquerschnitten ( bspw. Brammen- oder Dünnbrammen-Formaten) meist getrennt für jede Schmalseiten-Kupferplatte zur Einstellung der Strangbreite und / oder der Konizität des Schrumpfens und / oder für Breitseitenverstellungen eingesetzt. Die Verstellbewegungen finden in einer Gießpause, in der Vorbereitung des Gießbetriebes oder des Wartungsbetriebes statt. Die Anordnung des Verstellantriebs befindet sich entweder unmittelbar auf der Stranggießkokille oder ist über Koppelmechanismen auf der Oszillationseinrichtung vorgesehen. Während des Gießbetriebs sind die Schmalseitenplatten zwischen den Breitseitenplatten festeingeklemmt.
Eine gattungsgemäße Stranggießkokille ist aus der EP 0 914 888 A1 bekannt. Hierbei können sowohl elektromechanische oder hydraulisch wirkende Verstellantriebe in Form von Kolben-Zylinder-Einheiten eingesetzt werden. Die vorstehend aus der EP 0 914 888 A1 bekannte Bauweise ist darauf ausgerichtet, dass das Verstellorgan als zwei unabhängig betätigbare Hydraulik-Zylinder-Einheiten mit je einem Zylinder und einem relativ zum Zylinder in einer Verstelleinrichtung verstellbaren Kolben ausgebildet ist.
Die Entwicklung solcher Verstellantriebe beginnt mit dem Einsatz von elektromechanischen Verstellantrieben, die aus einem Getriebe mit Elektromotor bestehen und eine Gewindespindel antreiben, wobei die Gewindespindel in einer sog. Pinole läuft und die Pinole in einer Führung gelagert ist. Dabei ist ein gewisses Spiel im Antriebsstrang nicht zu vermeiden. Die im Lauf der Weiterentwicklung stattgefundene Anwendung von hydraulischen Komponenten im Bereich der Kokillen-Oszillation, der Verstellung oder Klemmvorrichtung über die Breitseitenplatten, der Strangführung, wie bspw. des Stützrollengerüstes, hat jedoch auch die Anwendung von hydraulischen Komponenten im Kokillenbereich als akzeptal wenn nicht sogar vorteilhaft erscheinen lassen.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die Verstellorgane beliebig in elektromechanischer oder hydraulischer Ausführung anwenden zu können und auch Umbauten von bereits bestehenden elektromechanischen Verstellorganen in hydraulische Verstellorgane durchführen zu können.
Die gestellte Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, dass zumindest die Kokillenschmalseiten-Platten jeweils an das Zylindergehäuse mit einem Gelenk angeschlossen sind, die Kolbenstangen mit ihren abgewandten Enden jeweils an einem Festpunkt gehalten sind und dass das Zylindergehäuse in einer Längsführung für eine relative Schiebebewegung ausgebildet ist. Dadurch können über die Kolbenstange außerhalb des Strahlungsbereiches weitere Anschlüsse geschaffen werden. Die Kolbenstange ist zudem geschützt untergebracht und wird vom Hydraulikmedium kühlend umflossen, so dass ein besserer Schutz und eine Führung gegeben sind. Für Ausführungen einer Schmalseitenplatten-Klemmung zwischen den Breitseitenplatten bietet sich ohne hin eine günstigere einheitliche hydraulische Ausführung an.
Die Voraussetzungen für einen Umbau einer bisherigen elektromechanischen Schmalseiten-Platten-Verstellung werden noch dadurch begünstigt, dass als Längsführung des Zylindergehäuses die Führung einer Pinole dient, die Bestandteil eines zu ersetzenden elektromechanischen Verstellantriebs für die Kupferplatten ist.
Eine Ausgestaltung besteht darin, dass im Festpunkt der Kolbenstange ein Positionsgeber und / oder ein Anschluss für die Zuführung von hydraulischem Druckmittel vorgesehen ist. Der Vorteil ist die Lage des Festpunktes außerhalb der durch Wärmestrahlung belasteten Zone und damit eine bessere Messwert-Ermittlung und eine unbeeinträchtigte Zuführung des Hydrauliköls.
In Weiterbildung der Erfindung wird vorgeschlagen, dass eine Regeleinrichtung vorgesehen ist mit einer Ventilanordnung unmittelbar im Bereich des Zylindergehäuses oder außerhalb einer nachfolgenden Kühlkammer oder auf ruhenden Bauteilen der Stranggießvorrichtung. Dadurch kann die gesamte Regeleinrichtung ausreichend entfernt von der heißen Zone liegen, falls eine besondere Kühlung erspart werden soll.
Bei entsprechender Kühlung durch das hydraulische Druckmittel ist auch nicht ganz schwierig, dass die Positionsgeber von der Seite des Kolbens in der Kolben-Zylinder-Einheit her eingebracht werden.
Eine weitere Verbesserung besteht darin, dass die Positionsgeber von außerhalb des Zylindergehäuses der Kolben-Zylinder-Einheiten her angeschlossen sind. Dadurch wird wieder die heiße Zone umgangen und alle Stetigventile und Positionsgeber können ungefährdet angeordnet sein.
In der Zeichnung sind Ausführungsbeispiele der Erfindung gezeigt, die nachstehend näher erläutert werden.
Es zeigen:
Fig. 1
einen Längsschnitt durch eine Grundausführung eines Anstellantriebs für eine Schmalseitenplatte der Stranggießkokille,
Fig. 2
denselben Längsschnitt für zwei Positionen des Anstellantriebs nach Umbau eines elektromechanischen Anstellantriebs in einen hydraulischen Anstellantrieb,
Fig. 3-5
jeweils Längsschnitte von verschiedenen Stellungen der Schmalseitenplatte mit zugehöriger Anstellantriebs-Position und
Fig. 6
ein Blockschaltbild der Steuerung oder Regelung für die zwei übereinanderliegenden hydraulischen Anstellantriebe der einen Schmalseitenplatte.
Eine Stranggießkokille 1 (Fig. 1) weist einen (rechteckigen) Gießhohlraum 2 auf, der aus Breitseitenplatten 3 und 4 und jeweils an den Enden angeordneten Schmalseitenplatten 5 gebildet ist. Für jede Schmalseitenplatte 5 sind paarweise übereinander angeordnete Kolben-Zylinder-Einheiten 6a, 6b ( vgl. auch Fig. 6) vorgesehen, um die Schmalseitenplatten 5 in Gießrichtung um den Winkel C des Schrumpfens oder der Gießstrangbreite W einzustellen. Die Breitseitenplatten 3, 4 und die Schmalseitenplatten 5 bestehen jeweils aus Kupferplatten 7.
Zumindest die Schmalseitenplatten 5 sind mittels eines Gelenks 8 mit dem Zylindergehäuse 6c gelenkig verbunden, währenddem die Kolbenstangen 6d mit ihren abgewandten Ende 6e jeweils an einem Festpunkt 9 gehalten sind. Das Zylindergehäuse 6c kann in einer Längsführung 10 ( Fig. 2 und 3-5) eine Schiebebewegung relativ zur Kolbenstange 6d mit dem Kolben 6f ausführen (Fig. 1). die Kolbenstange 6d kann auch durchgehend ausgeführt sein, um die Kolben-Zylinder-Einheiten 6a, 6b als Gleichgangzylinder zu betätigen, wobei sich wiederum das Zylindergehäuse 6a in der Längsführung 10 bewegt.
In Fig. 2 ist ein spezielles Ausführungsbeispiel gezeigt, das ursprünglich einen elektromechanischen Verstellantrieb 11 bildete. Hierbei ist als Längsführung 10 für das Zylindergehäuse 6c die Führung 12 einer Pinole (Spindelführung des elektromechanischen Verstellantriebs 11) genutzt, die also Bestandteil eines zu ersetzenden elektromechanischen Verstellantriebs 11 für die Kupferplatte 7 war.
Die vorhandenen Führungen 12 nehmen den ausgetauschten Verstellantrieb auf, wobei die Zylindergehäuse 6c in den Außenabmessungen konstruiert und gefertigt werden. Diese Lagerung des Zylindergehäuses 6c in der vorhandenen Längsführung 10 ermöglicht den erforderlichen Bewegungsfreiraum des Zylindergehäuses 6c. Die Kolbenstange 6d wird an der vorhandenen feststehenden Konstruktion der Stranggießvorrichtung befestigt und stellt den Festpunkt 9 dar. Die Zugkräfte in Gießrichtung, bedingt durch die Strangbewegung, werden in der Längsführung 10 ( wie für einen vorausgegangenen elektromechanischen Verstellmechanismus) abgefangen. Es sind also keine weiteren Konstruktionsbauteile für das Abstützen von Querkräften erforderlich.
Weiterhin sind im Festpunkt 9 der Kolbenstange 6d ein Positionsgeber 13 ( Fig. 5 und 6) und / oder ein Anschluss für die Zuführung von hydraulischem Druckmittel 14. vorgesehen.
In den Fig. 3 bis 5 sind die einzelnen Stellungen des Verstellantriebs sichtbar gemacht. Gemäß Fig. 3 ist das Zylindergehäuse 6c eingefahren, d.h. die Schmalseitenplatte 5 ist auf eine große Breite des Gießstrangs eingestellt. Gemäß Fig. 4 ist das Zylindergehäuse 6c ausgefahren, wodurch die Schmalseitenplatte 5 auf eine kleine Breite des Gießstrangs eingestellt ist. In Fig. 5 ist gezeigt, dass ein Positionsgeber 13 am Festpunkt 9 angeordnet sein kann und dass die Zuführung von hydraulischem Druckmittel 14 ebenfalls im Festpunkt 9 erfolgen kann.
Gemäß Fig. 6 ist eine Regeleinrichtung 15 mit einer Ventilanordnung 16 außerhalb des Bereiches des Zylindergehäuses 6c angeordnet. Die Ventilanordnung 16 kann auch außerhalb einer auf die Stranggießkokille 1 folgende Kühlkammer oder auf ruhenden Bauteilen außerhalb der Kokillen-Oszillationseinrichtung angebracht werden. In den Fig. 3 bis 5 sind die Positionsgeber 13 vom Festpunkt 9 her angeschlossen. Die Anordnung kann aber auch von der Seite des Kolbens 6f her in der Kolben-Zylinder-Einheit 6a, 6b eingebracht sein. Eine Anordnung des Positionsgebers 13 von außerhalb des Zylindergehäuses 6c der Kolben-Zylinder-Einheiten 6a, 6b zeigen die Fig. 3 bis 5.
Eine Überwachung der Druckwerte über Drucksensoren kann unmittelbar am Zylindergehäuse 6c oder hinter einem Stetigventil 17 oder 18 stattfinden.
Die Klemmung der Schmalseiten platten 5 ( erforderlich im Gießbetrieb) erfolgt über die Anpassung der Breitseitenplatten 3, 4 mittels den üblichen Federn und / oder Hydraulikzylindern. Die Klemmkräfte werden derart festgelegt, dass im Störfall die Schmalseitenplatten 5 keine Lageveränderung ausführen können. Die Kolben-Zylinder-Einheiten 6a, 6b für die Schmalseitenplatten 5 können im Ruhezustand und / oder im Störfall, falls keine Bewegung der Schmalseitenplatte(n) durchgeführt werden sollen, mittels der Stetigventile 17 und 18 druckfrei geschaltet werden.
Bezugszeichenliste
1
Stranggießkokille
2
Gießhohlraum
3
Breitseitenplatte
4
Breitseitenplatte
5
Schmalseitenplatte
6a
Kolben-Zylinder-Einheit
6b
Kolben-Zylinder-Einheit
6c
Zylindergehäuse
6d
Kolbenstange
6e
abgewandtes Ende
6f
Kolben
7
Kupferplatten
8
Gelenk
9
Festpunkt
10
Längsführung
11
Verstellantrieb
12
Führung
13
Positionsgeber
14
hydraulisches Druckmittel
15
Regeleinrichtung
16
Ventilanordnung
17
Stetigventil
18
Stetigventil

Claims (6)

  1. Stranggießkokille (1) für flüssige Metalle, insbesondere für flüssigen Stahl, mit Verstellorganen für mehrere Kupferplatten (7), die den Gießhohlraum (2) umschließen, wobei die Verstellorgane aus paarweise übereinander angeordneten, hydraulischen Kolben-Zylinder-Einheiten (6a;6b) bestehen und die Kupferplatten (7) im Winkel (C) und / oder in der Gießstrangbreite (W) verstellbar sind,
    dadurch gekennzeichnet, dass zumindest die Kokillenschmalseiten-Platten (5) jeweils an das Zylindergehäuse (6c) mit einem Gelenk (8) angeschlossen sind, die Kolbenstangen (6d) mit ihren abgewandten Enden (6e) jeweils an einem Festpunkt (9) gehalten sind und dass das Zylindergehäuse (6c) in einer Längsführung (10) für eine relative Schiebebewegung ausgebildet ist.
  2. Stranggießkokille nach Anspruch 1,
    dadurch gekennzeichnet, dass als Längsführung (10) des Zylindergehäuses (6c) die Führung (12) einer Pinole dient, die Bestandteil eines zu ersetzenden elektromechanischen Verstellantriebs (11) für die Kupferplatten (7) ist.
  3. Stranggießkokille nach Anspruch 1,
    dadurch gekennzeichnet, dass im Festpunkt (9) der Kolbenstange (6d) ein Positionsgeber (13) und /oder ein Anschluss für die Zuführung von hydraulischem Druckmittel (14) vorgesehen ist.
  4. Stranggießkokille nach einem der Ansprüche 1 bis 3,
    dadurch gekennzeichnet, dass eine Regeleinrichtung (15) vorgesehen ist mit einer Ventilanordnung (16) unmittelbar im Bereich des Zylindergehäuses (6c) oder außerhalb einer nachfolgenden Kühlkammer oder auf ruhenden Bauteilen der Stranggießvorrichtung.
  5. Stranggießkokille nach einem der Ansprüche 3 oder 4,
    dadurch gekennzeichnet, dass die Positionsgeber (13) von der Seite des Kolbens (6f) in der Kolben-Zylinder-Einheit (6a; 6b) her eingebracht sind.
  6. Stranggießkokille nach einem der Ansprüche 3 bis 5,
    dadurch gekennzeichnet, dass die Positionsgeber (13) von außerhalb des Zylindergehäuses (6c) der Kolben-Zylinder-Einheiten (6a; 6b) her angeschlossen sind.
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