EP1515813B1 - Verfahren zur erzeugung eines metallbandes mit einer zweiwalzengiesseinrichtung - Google Patents

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EP1515813B1
EP1515813B1 EP03738063A EP03738063A EP1515813B1 EP 1515813 B1 EP1515813 B1 EP 1515813B1 EP 03738063 A EP03738063 A EP 03738063A EP 03738063 A EP03738063 A EP 03738063A EP 1515813 B1 EP1515813 B1 EP 1515813B1
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EP
European Patent Office
Prior art keywords
side plates
casting
time interval
phase
horizontal
Prior art date
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Expired - Lifetime
Application number
EP03738063A
Other languages
English (en)
French (fr)
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EP1515813A1 (de
Inventor
Gerald Hohenbichler
Gerald Eckerstorfer
Armin Schertler
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Primetals Technologies Austria GmbH
Original Assignee
Voest Alpine Industrienlagenbau GmbH
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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
    • B22D11/06—Continuous casting of metals, i.e. casting in indefinite lengths into moulds with travelling walls, e.g. with rolls, plates, belts, caterpillars
    • B22D11/0637—Accessories therefor
    • B22D11/0648—Casting surfaces
    • B22D11/066—Side dams
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B22—CASTING; POWDER METALLURGY
    • B22D—CASTING OF METALS; CASTING OF OTHER SUBSTANCES BY THE SAME PROCESSES OR DEVICES
    • B22D11/00—Continuous casting of metals, i.e. casting in indefinite lengths
    • B22D11/06—Continuous casting of metals, i.e. casting in indefinite lengths into moulds with travelling walls, e.g. with rolls, plates, belts, caterpillars
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B22—CASTING; POWDER METALLURGY
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    • B22D11/00—Continuous casting of metals, i.e. casting in indefinite lengths
    • B22D11/06—Continuous casting of metals, i.e. casting in indefinite lengths into moulds with travelling walls, e.g. with rolls, plates, belts, caterpillars
    • B22D11/0622—Continuous casting of metals, i.e. casting in indefinite lengths into moulds with travelling walls, e.g. with rolls, plates, belts, caterpillars formed by two casting wheels

Definitions

  • the invention relates to a method for producing a metal strip with a Zweiwalzeng screen issued and a Zweiwalzeng screen realized for carrying out the Process.
  • a Zweiwalzeng screen Sket-to-Stret-to-Stret-to-Stret-to-Stret-to-Stret-to-Stret-to-Stret-to-Stret-to-Stret-to-Stret-to-S-S-S-S-S-S-S-S-S-S-S-S-S-S-S-S-S-S-S-S-S-S-S-S-S-S-S-S-S-S-S-S-S-S-S-S-S-S-S-S-S-S-S-S-S-S-S-S-S-S-S-S-S-S-S-S-S-S-S-S-S-S-S-S-S-S-S-S-
  • the central component of a two-roll caster is of two counter-rotating Casting rolls with parallel arranged casting roll axes and two at the formed opposite end faces of the casting rolls adjacent side plates.
  • the distance between the two Gellowalzenachsen each other is adjusted so that the lateral surfaces the casting rolls form a substantially parallel casting gap, the casting thickness of the casting metal strip corresponds to the lateral surfaces of the cooperating casting rolls and the two end faces of the side plates form a circumferentially closed Space for holding the molten metal, which is fed via an inflow, to the cooled shell surfaces of the casting rolls solidified and in the form of at least a large extent fürerstarrten metal strip is discharged from the casting gap.
  • a plant of this Type and function is already known for example from WO 98/04369
  • the faces of the casting rolls lie with low tolerance in parallel planes.
  • the on The end faces of the casting rolls adjacent side plates are made of refractory Material and are embedded in a support frame, the part of a soplattenmanipulators or a supporting and supporting device for the side plates is such devices are in many Ausunsngsformen, such as from EP-A 714 715 or EP-B 620,061 known
  • the side panels made of refractory material are against the front sides of the Casting rollers pressed with predetermined pressure to a close concern to this To ensure end faces.
  • the side panels are tall and locally different exposed to mechanical and thermal loads. In the melting pool and in the area of the G confusespaltes there is a direct contact with the Metattschmetze and thus considerable thermal or chemical wear; in the area of the contact surface of Side plates and end faces of the casting rolls are predominantly more mechanical Wear by the relative movement of the components under pressure and elevated temperature.
  • WO 98/04369 To minimize the overall wear and increase the life of the side plates are already known solutions in which the side plates according to the local stresses are made of different materials.
  • the prior art side plates will bear against the casting roll surface pressed or continuously moved toward the casting roll shell surface.
  • Object of the present invention is therefore to overcome these disadvantages of the prior art to avoid and a method of producing a metal strip in one Zweiwalzeng screen initiated and the necessary Zweiwalzeng screen responded Propose, both at the start of casting a complete seal of the Melting chamber is ensured, as well as the passage of parasitic Solidification through the casting gap. Furthermore, the horizontal wear of the side plates at the contact surface with the casting-roll ends are reduced as well as the wear in the contact surface of the side plates with the solidified band shells and at the same time achieves a better strip edge quality when exiting the casting gap become.
  • This object is achieved in a method of the generic type characterized that the side plates in a first time interval in a first direction of movement be moved parallel to the G monwalzenachsen against the end faces of the casting rolls and that the side plates in a second time interval in a second Direction of movement parallel to the casting direction in the casting gap against a portion of The lateral surfaces of the casting rolls are moved.
  • both sealing surfaces are continuous or in Renewed time intervals.
  • the first time interval begins before the second Time interval.
  • an advancing movement of the side plates in the direction of G confusewalzenachsen takes place and so a grinding of the side plates on the front sides of the Casting takes place and only delayed by a vertical movement in the casting direction a grinding of the side plates on the lateral surface of the casting rolls to an extent takes place, which the respective wear by the movement of the side plates in the direction of G confusewalzenachsen corresponds.
  • the first time interval begins with the feeding of the molten metal into the melting space or before.
  • a certain amount of time advance allows the bridging of production or mounting-related inclinations of the side plates as well as production or thermal conditional deformations of the side plates and the resulting gaps between Casting rollers and side plates through the grinding process.
  • the materials for the side plates must have high thermal endurance, high thermal shock resistance, high abrasion resistance on contact with molten metal and casting surface, resistance to chemical erosion and corrosion.
  • Such materials consist of a mixture of several components of refractory base materials, such as SiO 2 , Al 2 O 3 , BN, Si 3 N 4 , ZrO 2 , graphite, etc.
  • the side plates are depending on the wear characteristics of the refractory material used against the casting rolls emotional.
  • the side plates are integrally formed. If they contain sections of different materials in order to optimally correspond to the contact with the casting roll and the molten metal, these side plate parts are joined together in a common support frame to form a jointly movable component.
  • the second time interval begins at the latest 30 minutes, preferably already 10 minutes after the beginning of the first time interval.
  • the second time interval essentially begins with the beginning of the stationary operating phase.
  • the one Material wear on the side plates from 2 mm / h to 20 mm / h, preferably 4.0 to 10mm / h is moved against a portion of the lateral surface of the casting rolls, or that the side plates during the second time interval with a contact pressure, the a material wear on the side plates of 2 mm / h to 20 mm / h, preferably 4.0 to 10mm / h corresponds to pressed against a portion of the lateral surface of the casting rolls become.
  • the enclosed in the side plates sealing surfaces are during the current Casting gradually damaged and degraded by erosion and corrosion, so it sufficient for the production of a perfect metal strip when the side plates be moved intermittently during the second time interval, with movement phases and stoppage phases alternate and the stoppage phases of the side plates 30 min, preferably 5 min, not exceed. It is sufficient if the Side plates during each movement phase by 0.01 to 2.0 mm, preferably 0.1 to 1.0 mm, are moved against a portion of the lateral surface of the casting rolls.
  • the first Time interval a Einschleifphase is arranged directly upstream, in which the side plates during a period of maximum 120 sec with a feed rate or a contact pressure, the / a medium material wear on the side plates of at least 10 mm / h, preferably at least 20 mm / h, corresponds to the end faces the casting rolls are pressed.
  • the formation of the sealing surfaces on the side plates is favorably influenced if the side plates during a subsection of this Einschleifphase possibly additionally with high contact pressure in the casting direction against a portion of the lateral surfaces of the casting rolls are pressed.
  • a convenient preparation phase to the side plates for the casting process consists in the fact that the first time interval a Einschleifphase preceded by a mean horizontal material wear on the side plates is achieved by at least 0.3 mm, this grinding phase in cold or preheated side plates and, where appropriate, between this Einschleifphase and Intermediate heating takes place at the beginning of the first time interval for this purpose at the back of the side plates heaters provided by gas burners or electric heaters, such as induction heaters, etc. may be formed.
  • horizontal and vertical are in this case interpreted as directional information under no circumstances exclusively in relation to the effect of gravity.
  • the term “horizontal” is based on the parallel Gelloviralzenachsen and their longitudinal extent.
  • the term “vertical” is based on the casting direction in the narrowest point of the casting gap formed by the casting rolls (kissing point). Depending on the position of the casting rolls to each other therefore deviating from the effective direction of gravity directions are possible.
  • this plant construction allows a process-controlled operation of the soplattenangnagna according to a given schedule under consideration of input conditions, such as steel grades, melting and superheating temperature, casting thickness, casting speed, side plate materials, etc., as well as the consideration of current disturbances in the production process, such as irregular side plate wear, Changes in casting speed and the like.
  • input conditions such as steel grades, melting and superheating temperature, casting thickness, casting speed, side plate materials, etc.
  • the arithmetic unit is designed as a single control loop, the one Is superior to the plant control system. This allows especially variable influencing variables other system components for this single control loop are considered.
  • a structurally simple embodiment and systematic structuring of the side plate support device is that the side plate support of a fixed base frame, an adjustment frame and a support frame is formed, wherein the adjustment frame via horizontal guides on the base frame and the support frame are supported for vertical side guides on the adjustment frame and the Horizontal adjustment between base frame and adjusting frame and the Vertical adjustment between adjustment frame and support frame for the side plate are arranged.
  • each side plate For preheating the side plates of each side plate is associated with a heating device, which is formed by gas burners or electric heaters and at the back of the Side plates is arranged.
  • a heating device which is formed by gas burners or electric heaters and at the back of the Side plates is arranged.
  • a two-roll caster 1 as shown schematically in Fig. 1, consists of two internally cooled, driven casting rolls 2, 3, which are parallel to casting roll axes 4, 5 rotate in opposite directions and made of two made of refractory material side plates 6, 7, each embedded in a support frame 8, 9 and secured thereto.
  • the Lateral surfaces 10, 11 of the casting rolls 2, 3 and the end faces 12, 13 of the side plates 6, 7 Together form a closed in the circumferential direction melt pool 14, the supplied by a Tauchg tellrohr 15 superheated molten metal 16 receives.
  • the casting roll 2 is rotatably fixed in a supporting frame, not shown, via supporting bearings supported
  • the casting roll 3 is in the support frame, not shown, with respect to the first Casting roller 2 supported displaceable parallel, as indicated by the double arrow.
  • a selectable casting gap 19th adjustable which corresponds to the thickness 20 of the cast metal strip 21 ( Figure 2).
  • Fig. 3 the positioning of a side plate 6 at the end faces 12, 13 of the casting rolls 2, 3 is shown in an initial phase of the casting process with a new side plate made of refractory material.
  • the melt pool 14 is filled with molten metal 16, and strand shells 23, 24 have formed on the lateral surfaces 10, 11 of the casting rolls 2, 3.
  • the side plate 6 is formed by horizontal forces F h on the support frame 8 of the side plate 6 parallel to the casting roll axes 4, Attack 5, sealing against the end face 12 of the casting roll 2 employed and moved in the effective direction of the horizontal forces F h within a certain time interval .DELTA.t 1 .
  • a vertical force F v in the casting direction, with which the side plate 6 is moved to the casting gap 19 within this time interval.
  • a state image which is determined primarily by the predetermined by the Anstellterrorismen wear of the refractory material on the end faces 12, 13 and on the lateral surfaces 10, 11 of the casting rolls 2, 3.
  • This state image is shown in FIG. 4.
  • the sealing surfaces 31, 32, 33, 34 and projecting into the Schmeizenpool 14 part of the side plate end face 12 contribute significantly to the improvement of the strip edges of the cast metal strip and to extend the soplattenstandzeit.
  • the metal surface 16 exposed end face 12 of the side plate 6 wears due to systemic chemical and mechanical erosion or corrosion.
  • the Side plate 6 is in a support frame 8, permitting thermal expansion, yielding clamped.
  • To preheat the side plates to operating temperature are on the back of the side panels in a space not shown heaters provided either by gas burners or by electric heaters, such as For example, induction heaters are formed. This will make a sudden, locally high thermal load of side plates minimized.
  • the support frame 8 is on an L-shaped adjustment frame 37 along vertical guides 38 in the casting direction vertically guided and movable by a VertikalverstellISS 39, the support frame 8 and articulated on the adjusting frame 37.
  • the adjusting frame 37 is in turn on a stationary base frame 40 supported and by horizontal guides 41 opposite arranged horizontally in the direction of the casting roll axis 4 Agebar.
  • the Horizontal adjustment 42 is on the one hand on the base frame 40 and on the other hand on Versteltrahmen 37 hinged.
  • the Vertikalverstell responded 39 and the Horizontal adjustment 42 allow a controlled or regulated Anstell- and Return movement of the side plates realized by various adjusting devices can be, such as by springs.
  • these drive systems are with Trackers coupled and allow precise adjustment of Positions and feed movements, based on default values, such as contact pressure, Feed rate, etc., as a time function of a control, or Control system can be specified.
  • This lapping phase should, if it is necessary at all, not longer than 120 sec with mean side panel wear at least 10 mm / h, preferably at least 20 mm / h. However, this value may be only briefly before Stopper opening reached.
  • the actual casting process begins with a first time interval .DELTA.t 1 , in the course of which a horizontal movement of the side plates, in the direction of G manwalzenachsen on the front sides of the casting rolls, takes place in three sections.
  • a starting phase (1st section)
  • the side plates are moved against the end faces of the casting rolls for a maximum period of 90 seconds with a wear or feed rate v s1 of 1.0 mm / h to 20 mm / h.
  • This start phase lasts at most 90 sec.
  • this start phase preferably at the beginning of the plug opening and the melt pool begins to fill with molten metal, wherein at the stopper opening and shortly thereafter a maximum value for the feed rate of 50 mm / h is not exceeded.
  • transition phase (section 2) lasting a maximum of 120 seconds during which the feed rate v s2 of the side plates is less than 10 mm / h and which leads to a stationary operating phase (section 3) in which the feed rate v s3 to values of 0.2 mm / h to 4.0 mm / h.
  • a transition phase (section 2) lasting a maximum of 120 seconds during which the feed rate v s2 of the side plates is less than 10 mm / h and which leads to a stationary operating phase (section 3) in which the feed rate v s3 to values of 0.2 mm / h to 4.0 mm / h.
  • a second time interval .DELTA.t 2 in which a vertical, thus oriented in the casting direction G feed movement of the side plates begins.
  • the feed rate v v1 is about 4.0 to 10.0 mm / h in undisturbed stationary casting operation, but may also be in a wider range from 2.0 to 20 mm / h.
  • This vertical feed motion can also be dependent on interference, if tape edge phenomena or wear, force or motion signals of the side plates indicate disturbances of the stationary wear process.
  • the vertical feed movement of the side plates is performed stepwise, ie after a rapid feed movement with a feed rate v v2 from 2.0 to 20 mm / h over a distance of 0.2 to 2.0 mm follows a Standstill phase of up to 30 min, before recently a feed movement is initiated.
  • This intermittent feed movement is sufficient to produce in the circumferential direction a resistant sealing surface between G manwalzenMantel components and side plate, which remains erosion-stable for a long time.
  • the predetermined hourly wear rates on the side plates which correspond to a feed rate (v s1 , v s2 , v s3 , v v1 , v v2 ) of the side plates, can be controlled by controlled contact pressures (p s1 , p s2 , p s3 , p v1 , p v2 ), which are applied by the horizontal and Vertikalanstellvortechnischen and transmitted to the side plates and are further controlled in a measuring and control circuit according to the predetermined for stationary conditions wear.
  • the same result can be achieved by a mechanical drive in connection with, for example, a process-controlled stepper motor.
  • FIG. 7 The control technique underlying the starting method according to the invention Structure of the two-roll caster is shown schematically in Fig. 7.
  • Fig. 7 Starting from the in Fig. 5 already shown structural structure of the side plate support device 36 with a support frame 8, 9, which receives the side plates 6, 7, an adjustment frame 37 at the respective support frame 8, 9 is guided in vertical guides 41 and a Base frame 40, on which the adjusting frame 37 is supported in horizontal guides 41 and is guided, position detecting means 44 for determining the relative position of the respective adjustment frame 37 to the base frame 40 and position detection devices 45 for determining the relative position of the respective support frame 8, 9 to the adjustment frame 37 provided.

Landscapes

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

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Erzeugung eines Metallbandes mit einer Zweiwalzengießeinrichtung und eine Zweiwalzengießeinrichtung zur Durchführung des Verfahrens. Vorzugsweise wird eine derartige Zweiwalzengießeinrichtung zur Herstellung eines Stahlbandes mit geringer Dicke, insbesondere in einem Dickenbereich von 1,0 mm bis 10 mm verwendet.
Die Zentralkomponente einer Zweiwalzengießanlage ist von zwei gegensinnig rotierenden Gießwalzen mit parallel zueinander angeordneten Gießwalzenachsen und zwei an den gegenüberliegenden Stirnseiten der Gießwalzen anliegenden Seitenplatten gebildet. Der Abstand der beiden Gießwalzenachsen zueinander ist so eingestellt, dass die Mantelflächen der Gießwalzen einen im wesentlichen parallelen Gießspalt bilden, der der Gießdicke des zu gießenden Metallbandes entspricht Die Mantelflächen der zusammenwirkenden Gießwalzen und die beiden Stirnseiten der Seitenplatten bilden einen in Umfangsrichtung geschlossenen Raum für die Aufnahme der Metallschmelze, die über einem Zufluss zugeleitet wird, an den gekühlten Mantelflächen der Gießwalzen erstarrt und in Form eines zumindest weitgehend durcherstarrten Metallbandes aus dem Gießspalt ausgefördert wird. Eine Anlage dieser Bauart und Funktion ist beispielsweise aus der WO 98/04369 bereits bekannt
Die Stirnseiten der Gießwalzen liegen mit geringer Toleranz in parallelen Ebenen. Die an den Stirnseiten der Gießwalzen anliegenden Seitenplatten bestehen aus feuerfestem Material und sind in einem Tragrahmen eingebettet, der Teil eines Seitenplattenmanipulators oder einer Stütz- und Tragvorrichtungen für die Seitenplatten ist Derartige Einrichtungen sind in vielen Ausfühnsngsformen, wie beispielsweise aus der EP-A 714 715 oder der EP-B 620 061 bekannt
Die aus feuerfestem Material hergestellten Seitenplatten werden gegen die Stirnseiten der Gießwalzen mit vorgegebenem Druck angepresst, um ein dichtes Anliegen an diesen Stirnseiten sicherzustellen. Die Seitenplatten sind hohen und örtlich unterschiedlichen mechanischen und thermischen Belastungen ausgesetzt. Im Schmelzenpool und im Bereich des Gießspaltes besteht ein direkter Kontakt mit der Metattschmetze und damit ein erheblicher thermischer bzw, chemischer Verschleiß; im Bereich der Kontaktfläche von Seitenplatten und Stirnseiten der Gießwalzen kommt es vorwiegend zu mechanischer Abnützung durch die Relativbewegung der Bauteile unter Druck und erhöhter Temperatur. Um den Gesamtverschleiß zu minimieren und die Lebensdauer der Seitenplatten zu erhöhen, sind bereits Lösungen bekannt, bei denen die Seitenplatten entsprechend den örtliche Beanspruchungen aus verschiedenen Materalien gefertigt sind (WO 98/04369).
Zur Kompensation des Verschleißes und zur Aufrechterhaltung eines dichten Anliegens werden die Seitenplatten nach dem Stand der Technik gegen die Gießwalzenoberfläche gepresst oder kontinuierlich in Richtung auf die Gießwalzenmantelfläche zubewegt.
Bei der gattungsbildenden Ausführungsform einer Zweiwalzengießeinrichtung, wie sie beispielsweise aus der EP-A 714 715 oder der EP-B 620 061 bekannt ist, werden stimseitig an die Gießwalzen angestellte Seitenplatten laufend unter Anpressdruck gehalten. In Abhängigkeit vom eingestellten Anpressdruck und der Gießgeschwindigkeit kommt es zu einer kontinuierlichen Abnützung der Seitenplatten über den Produktionszyklus, der die erreichbare Gießdauer limitiert. Ein weiterer unangenehmer, prozesstechnischer Nebeneffekt dieser Anordnung ist die Entwicklung von Verschleißmarken an der Kontaktfläche zwischen Seitenplatten und erstarrter Bandschale.
Demgegenüber ist es aus der EP-B 285 963 oder der EP-B 380 698 für eine andere Anordnung von Gießwalzen und Seitenplatten bekannt, die feuerfesten Seitenplatten über einen Teilbereich ihrer Dicke auf einem schmalen Randstreifen der Gießwalzen aufzusetzen und die Seitenplatte während des Gießvorganges mit einer vorgegebenen Vorschubgeschwindigkeit in Richtung zum Gießspalt zu bewegen. Gemäß der beschriebenen konstruktiven Lösungen sind die Seitenplatten auf einer Trägerplatte fixiert oder in einem Rahmen geführt und werden durch einen Spindeltrieb, eine Zahnstange oder ähnliche mechanische Mittel gegen die Gießwalzen bewegt. Die Gießwalzen sind stimseitig mit Verschleißscheiben belegt, die für ein entsprechendes Abriebverhalten sorgen, ohne dass die teuren Gießwalzen selbst einem Verschleiß durch die Seitenplatten unterliegen. Einerseits wirken sich die umlaufenden Kontaktrillen zwischen Verschleißscheiben und Seitenplatten wegen der unterschiedlichen Temperatur der beiden Bauteile negativ auf die Bandkantenbildung aus, andererseits ist durch die ausschließlich mechanische Vertikalführung der Seitenplatten die stimseitige Abdichtung des Schmelzenraumes nicht ausreichend gewährleistet.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es daher, diese Nachteile des Standes der Technik zu vermeiden und ein Verfahren zur Erzeugung eines Metallbandes in einer Zweiwalzengießeinrichtung und die hierzu notwendige Zweiwalzengießeinrichtung vorzuschlagen, wobei sowohl zu Gießbeginn eine vollständige Abdichtung des Schmelzenraumes gewährleistet wird, gleichermaßen wie beim Durchgang von parasitären Erstarrungen durch den Gießspalt. Weiters soll der horizontale Verschleiß der Seitenplatten an der Kontaktfläche mit den Gießwalzen-Stimseiten gleichermaßen verringert werden, wie der Verschleiß in der Kontaktfläche der Seitenplatten mit den erstarrten Bandschalen und gleichzeitig eine bessere Bandkantenqualität beim Austritt aus dem Gießspalt erreicht werden.
Diese Aufgabe wird bei einem Verfahren der gattungsgemäßen Art dadurch erreicht, dass die Seitenplatten in einem ersten Zeitintervall in einer ersten Bewegungsrichtung parallel zu den Gießwalzenachsen gegen die Stirnseiten der Gießwalzen bewegt werden und dass die Seitenplatten in einem zweiten Zeitintervall in einer zweiten Bewegungsrichtung parallel zur Gießrichtung im Gießspalt gegen einen Abschnitt der Mantelflächen der Gießwalzen bewegt werden.
Durch die Kombination von horizontaler Bewegung der Seitenplatten in Richtung der Gießwalzenachsen und vertikaler Bewegung der Seitenplatten in Gießrichtung wird durch den Abrieb eine Stufe in der Seitenplatte erzeugt, die sowohl eine stimseitige als auch eine umfangsseitige Dichtfläche und damit Abdichtung ermöglicht. Durch entsprechende Kombination der beiden Bewegungen werden beide Dichtflächen kontinuierlich oder in Zeitintervallen erneuert.
Dies wird zweckmäßig dadurch erreicht, dass in zeitlicher Abfolge das erste Zeitintervall zumindest in einem Teilabschnitt das zweite Zeitintervall überlagert.
Dies kann aber auch dadurch erreicht werden, dass in zeitlicher Abfolge das zweite Zeitintervall zumindest in einem Teilabschnitt das erste Zeitintervall Überlagert.
Nach einer bevorzugten Ausführungsform beginnt das erste Zeitintervall vor dem zweiten Zeitintervall. Somit wird die Abdichtung des Schmelzenraumes dadurch erreicht, dass im ersten Zeitintervall eine Vorschubbewegung der Seitenplatten in Richtung der Gießwalzenachsen erfolgt und so ein Einschleifen der Seitenplatten an den Stirnseiten der Gießwalzen erfolgt und erst dazu zeitversetzt durch eine Vertikalbewegung in Gießrichtung ein Einschleifen der Seitenplatten an der Mantelfläche der Gießwalzen in einem Maße erfolgt, das dem jeweiligen Verschleiß durch die Bewegung der Seitenplatten in Richtung der Gießwalzenachsen entspricht.
Das erste Zeitintervall beginnt mit dem Zuführen der Metallschmelze in den Schmelzenraum oder vorher. Ein gewisser zeitlicher Vorlauf ermöglicht die Überbrückung von fertigungs- oder montagebedingten Schiefstellungen der Seitenplatten sowie fertigungs- oder thermisch bedingten Verformungen der Seitenplatten und den daraus resultierenden Spalten zwischen Gießwalzen und Seitenplatten durch den Einschleifvorgang.
Die Werkstoffe für die Seitenplatten müssen eine hohe thermische Belastbarkeit, eine hohe Thermoschockbeständigkeit, eine hohe Abriebfestigkeit bei Kontakt mit der Metallschmelze und der Gießwalzenoberfläche, sowie Resistenz gegen chemische Erosion und Korrosion aufweisen. Derartige Werkstoffe bestehen aus einem Stoffgemisch aus mehreren Komponenten feuerfester Grundwerkstoffe, wie SiO2, Al2O3, BN, Si3N4, ZrO2, Graphit etc. Die Seitenplatten werden in Abhängigkeit von den Verschleißeigenschaften des verwendeten Feuerfest-Materials gegen die Gießwalzen bewegt. Die Seitenplatten sind einteilig ausgebildet. Sofern sie abschnittsweise unterschiedliche Materialien enthalten, um den Kontakt mit der Gießwalze und der Metallschmelze optimal zu entsprechen, sind diese Seitenplattenteile in einem gemeinsamen Tragrahmen zu einem gemeinsam bewegbaren Bauteil zusammengefügt.
Nach einer zweckmäßigen Ausführungsform wird das erste Zeitintervall von drei Abschnitten gebildet und zwar von
  • einer Startphase, bei der die Seitenplatten während einer Zeitspanne von maximal 90 sec mit einer Vorschubgeschwindigkeit, die einem Materialverschleiß an den Seitenplatten von weniger als 50 mm/h, vorzugsweise von 1 mm/h bis 30 mm/h entspricht, gegen die Stirnseiten der Gießwalzen bewegt werden,
  • einer Übergangsphase, bei der die Seitenplatten während einer Zeitspanne von maximal 3 min mit einer Vorschubgeschwindigkeit, die einem Materialverschleiß an den Seitenplatten von weniger als 20 mm/h entspricht, gegen die Stirnseiten der Gießwalzen bewegt werden und
  • einer stationären Betriebsphase, bei der die Seitenplatten mit einer Vorschubgeschwindigkeit, die einem Materialverschleiß an den Seitenplatten zwischen 0,2 mm/h und 4 mm/h entspricht, gegen die Stirnseiten der Gießwalzen bewegt werden.
Somit werden bei diesem Verfahren innerhalb bestimmter Zeitintervalle vorgegebene Verschleißraten an den Seitenplatten durch Steuerung oder Regelung der Vorschubgeschwindigkeit in Richtung der Gießwalzenachsen erzielt und auf diese Weise ein problemloses Anfahren der Zweiwalzengießanlage ermöglicht.
Nach einer weiteren zweckmäßigen Ausführungsform wird das erste Zeitintervall von drei Abschnitten gebildet und zwar von
  • einer Startphase, bei der die Seitenplatten während einer Zeitspanne von maximal 90 sec mit einem Anpressdruck, der einem Materialverschleiß an den Seitenplatten von weniger als 50 mm/h, vorzugsweise von 1 mm/h bis 30 mm/h entspricht, gegen die Stirnseiten der Gießwalzen gepresst werden,
  • einer Übergangsphase, bei der die Seitenplatten während einer Zeitspanne von maximal 3 min mit einem Anpressdruck, der einem Materialverschleiß an den Seitenplatten von weniger als 20 mm/h entspricht, gegen die Stirnseiten der Gießwalzen gepresst werden und
  • einer stationären Betriebsphase, bei der die Seitenplatten mit einem Anpressdruck, der einem Materialverschleiß an den Seitenplatten zwischen 0,2 mm/h und 4 mm/h entspricht, gegen die Stirnseiten der Gießwalzen gepresst werden.
Bei beiden alternativen Verfahren werden innerhalb bestimmter Zeitintervalle vorgegebene Verschleißraten an den Seitenplatten durch Steuerung oder Regelung des Anpressdruckes in Richtung der Gießwalzenachsen erzielt und auf diese Weise ein problemloses Anfahren der Zweiwalzengießanlage ermöglicht.
Bei beiden Varianten beginnt das zweite Zeitintervall spätestens 30 min, vorzugsweise bereits 10 min nach Beginn des ersten Zeitintervalls. Um den Vorteil der zweiseitigen, sowohl stirnseitigen als auch umfangsseitigen Abdichtung des Raumes für die Schmelzenaufnahme weitgehend zu nutzen, beginnt das zweite Zeitintervall im wesentlichen mit Beginn der stationären Betriebsphase.
Analog zu den beiden oben beschriebenen Verfahrensweisen für das erste Zeitintervall ist gleichermaßen für das zweite Zeitintervall vorgesehen, dass die Seitenplatten während dieses zweiten Zeitintervalls mit einer Vorschubgeschwindigkeit, die einem Materialverschleiß an den Seitenplatten von 2 mm/h bis 20 mm/h, vorzugsweise 4,0 bis 10mm/h, entspricht, gegen einen Abschnitt der Mantelfläche der Gießwalzen bewegt wird, oder dass die Seitenplatten während des zweiten Zeitintervalls mit einem Anpressdruck, der einem Materialverschleiß an den Seitenplatten von 2 mm/h bis 20 mm/h, vorzugsweise 4,0 bis 10mm/h, entspricht, gegen einen Abschnitt der Mantelfläche der Gießwalzen gepresst werden.
Die in die Seitenplatten eingeschtiffenen Dichtflächen werden während des laufenden Gießbetriebes allmählich beschädigt und durch Erosion und Korrosion abgebaut, sodass es für die Erzeugung eines einwandfreien Metallbandes ausreicht, wenn die Seitenplatten während des zweiten Zeitintervalls intermittierend bewegt werden, wobei Bewegungsphasen und Stillstandsphasen einander abwechseln und die Stillstandphasen der Seitenplatten 30 min, vorzugsweise 5 min, nicht überschreiten. Hierbei ist es ausreichend, wenn die Seitenplatten während jeder Bewegungsphase um 0,01 bis 2,0 mm, vorzugsweise 0,1 bis 1,0 mm, gegen einen Abschnitt der Mantelfläche der Gießwalzen bewegt werden.
Nach dem Einsetzen einer neuen feuerfesten Seitenplatte in die Seitenplatten-Tragvorrichtung oder den Seitenplatten-Manipulator ist es vorteilhaft, wenn dem ersten Zeitintervall eine Einschleifphase unmittelbar vorgeordnet wird, bei der die Seitenplatten während einer Zeitspanne von maximal 120 sec mit einer Vorschubgeschwindigkeit oder einem Anpressdruck, die/der einem mittleren Materialverschleiß an den Seitenplatten von mindestens 10 mm/h, vorzugsweise mindestens 20 mm/h, entspricht, gegen die Stirnseiten der Gießwalzen gepresst werden. Die Ausbildung der Dichtflächen an den Seitenplatten wird günstig beeinflusst, wenn die Seitenplatten während eines Teilabschnittes dieser Einschleifphase gegebenenfalls zusätzlich mit hohem Anpressdruck in Gießrichtung gegen einen Abschnitt der Mantelflächen der Gießwalzen gepresst werden.
Eine zweckmäßig Vorbereitungsphase, um die Seitenplatten für den Gießvorgang vorzubereiten, besteht auch darin, dass dem ersten Zeitintervall eine Einschleifphase vorgeordnet wird, bei der ein mittlerer horizontaler Materialverschleiß an den Seitenplatten von mindestens 0,3 mm erzielt wird, wobei diese Einschleifphase bei kalten oder vorgeheizten Seitenplatten erfolgt und gegebenenfalls zwischen dieser Einschleifphase und dem Beginn des ersten Zeitintervalls eine Zwischenerhitzung erfolgt Zu diesem Zweck sind an der Rückseite der Seitenplatten Heizeinrichtungen vorgesehen, die von Gasbrennern oder elektrischen Heizeinrichtungen, wie Induktionsheizungen etc. gebildet werden können.
Die eingangs gestellte Aufgabe wird mit einer Zweiwalzengießeinrichtung mit zwei parallel angeordneten Gießwalzen und zwei an den Stirnseiten der Gießwalzen anliegenden und in Seitenplatte-Tragvorrichtungen abgestützten Seitenplatten dadurch gelöst,
  • dass jede Seitenplatten-Trageinrichtung Horizontalführungen für die Umsetzung einer Vorschubbewegung der Seitenplatte in Richtung der Gießwalzenachsen aufweist,
  • dass jeder Seitenplatten-Trageinrichtung eine Horizontalverstelleinrichtung für die horizontale Verlagerung der Seitenplatte und eine Positionserfassungseinrichtung für die Horizontalposition der Seitenplatte zugeordnet ist,
  • dass jede Seitenplatten-Trageinrichtung Vertikalführungen für die Umsetzung einer Vorschubbewegung der Seitenplatte in Gießrichtung, bezogen auf den Gießspalt, autweist,
  • dass jeder Seitenplatten-Trageinrichtung eine Vertikalverstelleinrichtung für die vertikale Verlagerung der Seitenplatte und eine Positionserfassungseinrichtung für die Vertikalposition der Seitenplatte zugeordnet ist,
  • dass eine Recheneinheit über Signaileitungen mit den Horizontalverstelleinrichtungen, den Vertikalverstelleinrichtungen und den Positionserfassungseinrichtungen zur Übermittlung von Mess- und Steuersignalen verbunden ist.
Die Begriffe "horizontal" und "vertikal" sind hierbei als Richtungsangaben keinesfalls ausschließlich in Beziehung zur Schwerkraftwirkung auszulegen. Der Begriff "horizontal" orientiert sich an den parallelen Gießviralzenachsen und deren Längserstreckung. Der Begriff "vertikal" orientiert sich an der Gießrichtung in der engsten Stelle des von den Gießwalzen gebildeten Gießspaltes (kissing point). Je nach Lage der Gießwalzen zueinander sind daher von der Wirkrichtung der Schwerkraft abweichende Richtungen möglich.
Bei Zugrundelegung entsprechender Prozessmodelle ermöglicht dieser Anlagenaufbau einen prozessgesteuerten Ablauf der Seitenplattenanstellung entsprechend einem vorgebenen Ablaufplan unter Berücksichtigung von Eingangsbedingungen, wie Stahlqualitäten, Schmelzen- und Überhitzungstemperatur, Gießdicke, Gießgeschwindigkeit, Seitenplattenwerkstoffe etc., sowie die Berücksichtigung von aktuellen Störungen im Produktionsprozess, wie unregelmäßigen Seitenplattenverschleiß, Änderungen der Gießgeschwindigkeit und ähnlichem.
Eine zweckmäßige Ausgestaltung der Zweiwalzengießeinrichtung besteht darin, dass den Horizontalverstelleinrichtungen und den Vertikalverstelleinrichtungen einzelne Anpressdruck-Messeinrichtungen zur Ermittlung des Anpressdruckes der Seitenplatten an die Gießwalzen in horizontaler und vertikaler Richtung zugeordnet sind und die Horizontalverstelleinrichtungen und Vertikalverstelleinrichtungen über Signalleitungen mit der Recheneinheit verbunden sind. Die Druckmessung ermöglicht Rückschlüsse auf den aktuellen Seitenplattenverschleiß und liefert Messdaten als Basis für eine kontinuierliche Verbesserung des erfindungsgemäßen Anfahrverfahrens, insbesondere bei Einbindung von selbstlemenden Systemen und neuronalen Netzwerken in das Regel- und Leitsystem der Anlage.
Zweckmäßig ist die Recheneinheit als Einzelregelkreis ausgebildet, der ein Anlagenleitsystem übergeordnet ist. Damit können speziell variable Einflussgrößen aus anderen Anlagenkomponenten für diesen Einzelregelkreis berücksichtigt werden.
Eine konstruktiv einfache Ausgestaltung und systematische Strukturierung der Seitenplatten-Trageinrichtung besteht darin, dass die Seitenplatten-Trageinrichtung von einem anlagenfesten Basisrahmen, einem Verstellrahmen und einem Tragrahmen gebildet ist, wobei der Verstellrahmen über Horizontalführungen am Basisrahmen und der Tragrahmen für die Seitenplatte über Vertikalführungen am Verstellrahmen abgestützt sind und die Horizontalverstelleinrichtung zwischen Basisrahmen und Verstellrahmen und die Vertikalverstelleinrichtung zwischen Verstellrahmen und Tragrahmen für die Seitenplatte angeordnet sind.
Zur Vorheizung der Seitenplatten ist jeder Seitenplatte eine Aufheizeinrichtung zugeordnet, die von Gasbrennern oder elektrischen Heizeinrichtungen gebildet und an der Rückseite der Seitenplatten angeordnet ist.
Weitere Vorteile und Merkmale der vorliegenden Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung nicht einschränkender Ausführungsbeispiele, wobei auf die beiliegenden Figuren Bezug genommen wird, die folgendes zeigen:
Fig. 1
eine Zweiwalzengießanlage zur Anwendung des erfindungsgemäßen Verfahrens,
Fig. 2
einen Vertikalschnitt durch die Zweiwalzengießanalge nach Fig. 1,
Fig. 3
die Position und den Zustand der Seitenplatte kurz nach Beginn des ersten Zeitintervalls in einem horizontal gelegten Teilschnitt durch die Zweiwalzengießanlagen entlang der Linie A - A in Fig. 2,
Fig. 4
die Position und den Zustand der Seitenplatte während des Gießprozesses in einer fortgeschrittenen Phase des ersten oder zweiten Zeitintervalls in einem horizontal gelegten Teilschnitt durch die Zweiwalzengießanlagen entlang der Linie A - A in Fig. 2,
Fig. 5
schematische Darstellung einer Seitenplatten-Tragvorrichtung,
Fig. 6
Ausführungsbeispiel für den zeitlichen Verlauf der Anstellbewegungen der Seitenplatten und des Seitenplattenverschleißes,
Fig.7
Regelschema für die erfindungsgemäße Seitenplattenanstellung.
Eine für die Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens geeignete Kemeinrichtung einer Zweiwalzengießanlage 1, wie sie schematisch in Fig. 1 dargestellt ist, besteht aus zwei innengekühlten, angetriebenen Gießwalzen 2, 3, die um parallele Gießwalzenachsen 4, 5 gegensinnig rotieren und aus zwei aus feuerfestem Material hergestellte Seitenplatten 6, 7, die jeweils in einem Tragrahmen 8, 9 eingebettet bzw. an ihm befestigt sind. Die Mantelflächen 10, 11 der Gießwalzen 2, 3 und die Stirnseiten 12, 13 der Seitenplatten 6, 7 bilden gemeinsamen einen in Umfangsrichtung geschlossenen Schmelzenpool 14, der die durch ein Tauchgießrohr 15 zugeführte überhitzte Metallschmelze 16 aufnimmt. Zur Vermeidung von Leckagen oder dem Eindringen von Metallschmelze in Spalten zwischen Seitenplatten und Gießwalzen sind die Seitenplatten 6, 7 gegen die Stirnseiten 17, 18 der Gießwalzen 2, 3 angestellt.
Die Gießwalze 2 ist in einem nicht dargestellten Traggerüst über Traglager ortsfest drehbar abgestützt Die Gießwalze 3 ist in dem nicht dargestellten Traggerüst gegenüber der ersten Gießwalze 2 parallel verlagerbar abgestützt, wie durch den Doppelpfeil angedeutet. Dadurch ist an der engsten Stelle zwischen den beiden Gießwalzen 2, 3 ein wählbarer Gießspalt 19 einstellbar, der der Dicke 20 des gegossenen Metallbandes 21 entspricht (Fig.2). Die aus einem Zwischengefäß 22 über das Tauchgießrohr 15 in den Schmelzenpool 14 eingebrachte Metallschmelze bildet an den innengekühlten Mantelflächen 10, 11 der Gießwalzen 2, 3 allmählich anwachsende Strangschalen 23, 24 aus, die im Gießspalt 19 zu einem weitgehend durcherstarrten Metallband 21 zusammengeführt und durch die Rotation der Gießwalzen aus dem Gießspalt ausgefördert werden. Der Weitertransport des gegossenen Bandes erfolgt durch ein Treibrollenpaar 25.
In Fig. 3 ist die Positionierung einer Seitenplatte 6 an den Stirnseiten 12, 13 der Gießwalzen 2, 3 in einer Anfangsphase des Gießprozesses mit einer neuen Seitenplatte aus feuerfestem Material dargestellt. Der Schmelzenpool 14 ist mit Metallschmelze 16 gefüllt, und an den Mantelflächen 10, 11 der Gießwalzen 2, 3 haben sich Strangschalen 23, 24 ausgebildet Die Seitenplatte 6 wird durch Horizontalkräfte Fh, die am Tragrahmen 8 der Seitenplatte 6 parallel zu den Gießwalzenachsen 4, 5 angreifen, dichtend gegen die Stirnseite 12 der Gießwalze 2 angestellt und in Wirkrichtung der Horizontalkräfte Fh innerhalb eines bestimmten Zeitintervalls Δt1 bewegt. In gleicher Weise wirkt innerhalb eines bestimmten Zeitintervalls Δt2 eine Vertikalkraft Fv in Gießrichtung, mit der die Seitenplatte 6 innerhalb dieses Zeitintervalls auf den Gießspalt 19 zubewegt wird.
Nach einer bestimmten Gießzeit stellt sich an der Seitenplatte 6 ein Zustandsbild ein, das primär durch den von den Anstellbewegungen vorgegebenen Verschleiß des feuerfesten Materials an den Stirnseiten 12, 13 und an den Mantelflächen 10, 11 der Gießwalzen 2, 3 bestimmt ist. Dieses Zustandsbild ist in Fig. 4 dargestellt. Durch die von Horizontalkräften Fh und Vertikalkraft Fv kombinierte Seitenplattenbewegung wird an den Seitenplatten durch den gesteuerten Abrieb feuerfesten Materials eine Stufe 30 erzeugt, die stimseitige Dichtflächen 31, 32 und umfangsseitige Dichtflächen 33, 34 ausbildet. Die Dichtflächen 31, 32, 33, 34 und der in den Schmeizenpool 14 vorragende Teil der Seitenplatten-Stirnseite 12 tragen wesentlich zur Verbesserung der Bandkanten des gegossenen Metallbandes sowie zur Verlängerung der Seitenplattenstandzeit bei. Die der Metallschmelze 16 ausgesetzte Stimfläche 12 der Seitenplatte 6 verschleißt durch systembedingte chemische und mechanische Erosion bzw. Korrosion.
Zur Umsetzung der Anstellbewegungungen der Seitenplatten sind diese in Seitenplatten-Tragvorrichtungen 36 integriert, von denen eine in Fig. 5 schematisch dargestellt ist. Die Seitenplatte 6 ist in einem Tragrahmen 8, Wärmedehnungen zulassend, nachgiebig eingespannt. Um die Seitenplatten auf Betriebstemperatur vorwärmen zu können, sind an der Rückseite der Seitenplatten in einem Freiraum nicht dargestellte Heizeinrichtungen vorgesehen, die entweder von Gasbrennern oder von elektrischen Heizeinrichtungen, wie beispielsweise Induktionsheizeinrichtungen, gebildet sind. Dadurch wird eine plötzliche, örtlich hohe termische Belastung der Seitenplatten herabgesetzt. Der Tragrahmen 8 ist an einem L-förmigen Verstellrahmen 37 entlang von Vertikalführungen 38 in Gießrichtung vertikal geführt und durch eine Vertikalverstelleinrichtung 39 bewegbar, die am Tragrahmen 8 und am Verstellrahmen 37 angelenkt ist. Der Verstellrahmen 37 ist seinerseits auf einem stationären Basisrahmen 40 abgestützt und durch Horizontalführungen 41 gegenüber diesem horizontal in Richtung der Gießwalzenachse 4 verschiebar angeordnet. Die Horizontalverstelleinrichtung 42 ist einerseits am Basisrahmen 40 und andererseits am Versteltrahmen 37 angelenkt. Die Vertikalverstelleinrichtung 39 und die Horizontalverstelleinrichtung 42 ermöglichen eine gesteuerte oder geregelte Anstell- und Rückzugsbewegung der Seitenplatten, die durch verschiedene Stelleinrichtungen realisiert werden können, wie beispielsweise durch Federn. Pneumatiksysteme, Hydrautiksysteme, elektrische, mechanische oder elektromechanische Antriebssysteme oder auch Kombinationen dieser Systeme. Vorzugsweise sind diese Antriebssysteme mit Wegverfolgungseinrichtungen gekoppelt und ermöglichen eine präzise Einstellung von Positionen und Vorschubbewegungen, basierend auf Vorgabewerten, wie Anpressdruck, Vorschubgeschwindigkeit etc., die als Zeitfunktion von einem Steuer-, Regel- oder Leitsystem vorgegeben werden.
Anhand der Fig. 6 sind die einzelnen Verfahrensschritte anschaulich dargestellt und nachfolgend näher erläutert. Über einer Zeitachse t (sec) ist der Verschleiß der Seitenplatten zum einen als Absolutwert und andererseits in mm/h, somit gleichermaßen als augenblickliche Vorschubgeschwindigkeit der Seitenplätten dargestellt.
Nach einer Neuzustellung der feuerfesten Seitenplatten werden in einer Einschleifphase Fluchtungsfehler zwischen der Stirnseite der Seitenplatten und der Stirnseite der Gießwalzen beseitigt, die möglicherweise durch Fertigungstoleranzen an den Seitenplatten auftreten. Diese Einschleifphase sollte, so sie überhaupt notwendig ist, nicht länger als 120 sec dauern, wobei der mittlere Seitenplattenverschleiß mindestens 10 mm/h, vorzugsweise mindestens 20 mm/h beträgt. Dieser Wert wird gegebenenfalls jedoch nur kurz vor Stopfenöffnung erreicht.
Der eigentliche Gießprozess beginnt mit einem ersten Zeitintervall Δt1, in dessen Verlauf eine Horizontalbewegung der Seitenplatten, in Richtung der Gießwalzenachsen auf die Stirnseiten der Gießwalzen zu, in drei Abschnitten erfolgt. In einer Startphase (1. Abschnitt) werden die Seitenplatten während einer Zeitspanne von maximal 90 sec mit einem Verschleiß bzw. einer Vorschubgeschwindigkeit vs1 von 1,0 mm/h bis 20 mm/h gegen die Stirnseiten der Gießwalzen bewegt. Diese Startphase dauert höchstens 90 sec. Innerhalb dieser Startphase, vorzugsweise an deren Beginn, erfolgt die Stopfenöffnung und der Schmelzenpool beginnt sich mit Metallschmelz zu füllen, wobei bei der Stopfenöffnung und kurz danach ein Maximalwert für die Vorschubgeschwindigkeit von 50 mm/h nicht überschritten wird. Daran schließt eine maximal 120 sec dauernde Übergangsphase (2. Abschnitt) an, in deren Verlauf die Vorschubgeschwindigkeit vs2 der Seitenplatten weniger als 10 mm/h beträgt und die in eine stationäre Betriebsphase (3. Abschnitt) überleitet, in der die Vorschubgeschwindigkeit vs3 auf Werte von 0,2 mm/h bis 4,0 mm/h zurückgenommen wird. Mit der in der Startphase hohen Vorschubgeschwindigkeit vs1 wird in sehr kurzer Zeit eine ausgeprägte Dichtkante in die Seitenplatte geschliffen, die im Verlauf des Gießprozesses kontinuierlich aufrechterhalten und dem natürlichen Verschleiß folgend erneuert wird. Für diesen laufenden Emeuerungsprozess reichen die für die Betriebsphase angegebenen Werte vs3 aus. Das Seitenptattenmaterial ist dafür entsprechend auszuwählen.
Mit Beginn der stationären Betriebsphase, vorzugsweise 10 min nach und spätestens 30 min nach Beginn des ersten Zeitintervalls Δt1 beginnt ein zweites Zeitintervall Δt2, in welchem eine vertikale, somit in Gießrichtung G orientierte Vorschubbewegung der Seitenplatten erfolgt. Die Vorschubgeschwindigkeit vv1 beträgt bei ungestörtem stationären Gießbetrieb etwa 4,0 bis 10,0 mm/h, kann jedoch auch in einem weiteren Bereich von 2,0 bis 20 mm/h liegen. Diese vertikale Vorschubbewegung kann auch störungsabhängig erfolgen, wenn Bandkantenerscheinungen oder Verschleiß-, Kraft- oder Bewegungssignale der Seitenplatten auf Störungen des stationären Verschleißprozesses hinweisen. Eine weitere zweckmäßige Ausführungsform besteht darin, das die vertikale Vorschubbewegung der Seitenplatten stufenweise durchgeführt wird, d.h. nach einer raschen Vorschubbewegung mit einer Vorschubgeschwindigkeit vv2 von 2,0 bis 20 mm/h über eine Wegstrecke von 0,2 bis 2,0 mm folgt eine Stillstandsphase von bis zu 30 min, bevor neuerdings eine Vorschubbewegung eingeleitet wird. Diese intermittierende Vorschubbewegung reicht aus, um auch in Umfangsrichtung eine beständige Dichtfläche zwischen GießwalzenMantelfläche und Seitenplatte zu erzeugen, die über längere Zeit erosionsstabil bleibt.
Die vorgegebenen stündlichen Verschleißraten an den Seitenplatten, die einer Vorschubgeschwindigkeit (vs1, vs2, vs3, vv1, vv2) der Seitenplatten entsprechen, können durch geregelte Anpressdrücke (ps1, ps2, ps3, pv1, pv2) erreicht werden, die von den Horizontal- und Vertikalanstellvorrichtungen aufgebracht und an die Seitenplatten übertragen werden und im Weiteren in einem Mess- und Regelkreis entsprechend dem für stationäre Zustände vorbestimmten Verschleiß geregelt werden. Das gleiche Ergebnis kann durch einen mechanischen Antrieb in Verbindung mit beispielsweise einem prozessgesteuerten Schrittmotor erzielt werden.
Der dem erfindungsgemäßen Anfahrverfahren zugrundeliegende regelungstechnische Aufbau der Zweiwalzengießanlage ist in Fig. 7 schematisch dargestellt. Ausgehend vom in Fig. 5 bereits dargestellten strukturellen Aufbau der Seitenplattentragvorrichtung 36 mit einem Tragrahmen 8, 9, der die Seitenplatten 6, 7 aufnimmt, einem Verstellrahmen 37, an dem der jeweilige Tragrahmen 8, 9 in Vertikalführungen 41 geführt ist und einem Basisrahmen 40, auf dem der Verstellrahmen 37 in Horizontalführungen 41 abgestützt und geführt ist, sind Positionserfassungseinrichtungen 44 zur Ermittlung der Relativposition des jeweiligen Verstellrahmens 37 zum Basisrahmen 40 und Positionserfassungseinrichtungen 45 zur Ermittlung der Relativposition des jeweiligen Tragrahmens 8, 9 zum Verstellrahmen 37 vorgesehen. Zusätzlich sind den Horizontalverstelleinrichtungen 42 Anpressdnrck Messeinrichtungen 47 und den Vertikalverstelleinrichtungen 39 Anpressdruck-Messeinrichtungen 48 zugeordnet, die eine kontinuierliche Erfassung des Seitenplattenverschleißes ermöglicht. Alle Positionserfassungseinrichtungen und Anpressdruck-Messeinrichtungen sind über Signalleitungen mit einer Recheneinheit 46, die auch als Einzelregelkreis, ausgebildet sein kann, verbunden. Unter Einbindung von vorgegebenen oder zusätzlich gemessenen Eingangsgrößen erfolgt eine dem gewählten Anfahrmodus entsprechende Seitenplattenanstellung an die Gießwalzen. Alternativ besteht auch die Möglichkeit die Eingangsgrößen einem übergeordnetem Leitsystem 51 aufzuschalten und dort auf der Basis vorgegebener mathematischer Modelle Vorgaben an die als Einzelregelkreis arbeitende Recheneinheit 46 weiterzugeben, wobei über das Leitsystem Einflussgrößen aus anderen Einzelregelkreisen 49, 50 Berücksichtigung finden und umgekehrt.

Claims (20)

  1. Verfahren zur Erzeugung eines Metallbandes mit einer Zweiwalzengießeinrichtung (1), mit welchem Metallschmelze (16) in einen Schmelzenpool (14) eingebracht wird, der von zwei gegensinnig rotierenden Gießwalzen (2, 3) mit parallel zueinander angeordneten Gießwalzenachsen (4, 5) und zwei an den Stirnseiten (17, 18) der Gießwalzen anliegenden Seitenplatten (6, 7) gebildet wird und bei dem ein zumindest teilerstarrtes Metallband (21) aus einem von den Gießwalzen gebildeten Gießspalt (19) ausgefördert wird, dadurch gekennzeichnet,
    dass die Seitenplatten (6, 7) in einem ersten Zeitintervall (Δt1) in einer ersten Bewegungsrichtung parallel zu den Gießwalzenachsen (4, 5) gegen die Stirnseiten (17, 18) der Gießwalzen bewegt werden und
    dass die Seitenplatten (6, 7) in einem zweiten Zeitintervall (Δt2) in einer zweiten Bewegungsrichtung parallel zur Gießrichtung (G) im Gießspalt (19) gegen einen Abschnitt der Mantelflächen (10, 11) der Gießwalzen bewegt werden.
  2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass in zeitlicher Abfolge das erste Zeitintervall (Δt1) zumindest in einem Teilabschnitt das zweite Zeitintervall (Δt2) überlagert.
  3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass in zeitlicher Abfolge das zweite Zeitintervall (Δt2) zumindest in einem Teilabschnitt das erste Zeitintervall (Δt1) überlagert.
  4. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das erste Zeitintervall (Δt1) vor dem zweiten Zeitintervall (Δt2) beginnt.
  5. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das erste Zeitintervall (Δt1) mit dem Zuführen der Metallschmelze in den Schmelzenpool (14) oder vorher beginnt.
  6. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Seitenplatten (6, 7) in Abhängigkeit von den Verschleißeigenschaften des verwendeten Feuerfest-Materials gegen die Gießwalzen (2, 3) bewegt werden.
  7. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass das erste Zeitintervall (Δt1) von drei Abschnitten gebildet wird,
    einer Startphase, bei der die Seitenplatten (6, 7) während einer Zeitspanne von maximal 90 sec mit einer Vorschubgeschwindigkeit (vs1), die einem Materialverschleiß an den Seitenplatten von weniger als 50 mm/h, vorzugsweise von 1 mm/h bis 30 mm/h entspricht, gegen die Stirnseiten (17, 18) der Gießwalzen bewegt werden,
    einer Übergangsphase, bei der die Seitenplatten während einer Zeitspanne von maximal 3 min mit einer Vorschubgeschwindigkeit (vs2), die einem Materialverschleiß an den Seitenplatten von weniger als 20 mm/h entspricht, gegen die Stirnseiten der Gießwalzen bewegt werden,
    einer stationären Betriebsphase, bei der die Seitenplatten mit einer Vorschubgeschwindigkeit (vs3), die einem Materialverschleiß an den Seitenplatten zwischen 0,2 mm/h und 4 mm/h entspricht, gegen die Stirnseiten der Gießwalzen bewegt werden.
  8. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass das erste Zeitintervall (Δt1) von drei Abschnitten gebildet wird,
    einer Startphase, bei der die Seitenplatten (6, 7) während einer Zeitspanne von maximal 90 sec mit einem Anpressdruck (ps1) der einem Materialverschleiß an den Seitenplatten von weniger als 50 mm/h, vorzugsweise von 1 mm/h bis 30 mm/h entspricht, gegen die Stirnseiten der Gießwalzen gepresst werden,
    einer Übergangsphase, bei der die Seitenplatten während einer Zeitspanne von maximal 3 min mit einem Anpressdruck (ps2), der einem Materialverschleiß an den Seitenplatten von weniger als 20 mm/h entspricht, gegen die Stirnseiten der Gießwalzen gepresst werden,
    einer stationären Betriebsphase, bei der die Seitenplatten mit einem Anpressdruck (ps3), der einem Materialverschleiß an den Seitenplatten zwischen 0,2 mm/h und 4 mm/h entspricht, gegen die Stirnseiten der Gießwalzen gepresst werden.
  9. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das zweite Zeitintervall (Δt2) spätestens 30 min, vorzugsweise bereits 10 min nach Beginn des ersten Zeitintervalls (Δt1) beginnt.
  10. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das zweite Zeitintervall (Δt2) im wesentlichen mit Beginn der stationären Betriebsphase beginnt.
  11. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Seitenplatten während des zweiten Zeitintervalles (Δt2) mit einer Vorschubgeschwindigkeit (vv1, vv2) oder einem Anpressdruck (pv1, pv2), die/der einem Materialverschleiß an den Seitenplatten von 2 mm/h bis 20 mm/h, vorzugsweise 4,0 bis 10 mm/h, entspricht, gegen einen Abschnitt der Mantelfläche der Gießwalzen bewegt/gepresst werden.
  12. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Seitenplatten (6, 7) während des zweiten Zeitintervalls (Δt2) intermittierend bewegt werden, wobei Bewegungsphasen und Stillstandsphasen einander abwechseln und die Stillstandphasen der Seitenplatten 30 min, vorzugsweise 5 min, nicht überschreiten.
  13. Verfahren nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass die Seitenplatten (6, 7) während jeder Bewegungsphase um 0,01 bis 2 mm, vorzugsweise 0,1 bis 1 mm, gegen einen Abschnitt der Mantelfläche (10, 11) der Gießwalzen bewegt werden.
  14. Verfahren nach einen der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass dem ersten Zeitintervall (Δt1) eine Einschleifphase unmittelbar vorgeordnet wird, bei der die Seitenplatten während einer Zeitspanne von maximal 120 sec mit einer Vorschubgeschwindigkeit oder einem Anpressdruck, die/der einem mittleren Materialverschleiß an den Seitenplatten von mindestens 10 mm/h, vorzugsweise mindestens 20 mm/h, entspricht, gegen die Stirnseiten der Gießwalzen gepresst werden, wobei die Seitenplatten während eines Teilabschnittes dieser Einschleifphase gegebenenfalls zusätzlich mit hohem Anpressdruck in Gießrichtung gegen einen Abschnitt der Mantelflächen der Gießwalzen gepresst werden.
  15. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass dem ersten Zeitintervall (Δt1) eine Einschleifphase vorgeordnet wird, bei der ein mittlerer horizontaler Materialverschleiß an den Seitenplatten von mindestens 0;3 mm erzielt wird, wobei diese Einschleifphase bei kalten oder vorgeheizten Seitenplatten erfolgt und gegebenenfalls zwischen dieser Einschleifphase und dem Beginn des ersten Zeitintervalls (Δt1) eine Zwischenerhitzung erfolgt.
  16. Zweiwalzengießeinrichtung mit zwei parallel zueinander angeordneten und gegensinnig rotierenden Gießwalzen (2, 3) und zwei an den Stirnseiten (17, 18) der Gießwalzen anliegenden und in Seitenplatten-Tragvorrichtungen (36) abgestützte Seitenplatten (8, 9), zur Durchführung eines Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 14, dadurch gekennzeichnet,
    dass jede Seitenplatten-Trageinrichtung (36) Horizontalführungen (41) für die Umsetzung einer Vorschubbewegung der Seitenplatte (8, 9) in Richtung der Gießwalzenachsen (4, 5) aufweist,
    dass jeder Seitenplatten-Trageinrichtung (36) eine Horizontalverstelleinrichtung (42) für die horizontale Verlagerung der Seitenplatte (8, 9) und eine Positionserfassungseinrichtung (44) für die Horizontalposition der Seitenplatte (8, 9) zugeordnet ist,
    dass jede Seitenplatten-Trageinrichtung (36) Vertikalführungen (38) für die Umsetzung einer Vorschubbewegung der Seitenplatte (8, 9) in Gießrichtung (G), bezogen auf den Gießspalt (19), aufweist,
    dass jeder Seitenplatten-Trageinrichtung (36) eine Vertikalverstelleinrichtung (39) für die vertikale Verlagerung der Seitenplatte (8, 9) und eine Positionserfassungseinrichtung (45) für die Vertikalposition der Seitenplatte zugeordnet ist,
    dass eine Recheneinheit (46) über Signalleitungen mit den Horizontalverstelleinrichtungen (42), den Vertikalverstelleinrichtungen (39) und den Positionserfassungseinrichtungen (44, 45) zur Übermittlung von Mess- und Steuersignalen verbunden ist.
  17. Zweiwalzengießeinrichtung nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, dass den Horizontalverstelleinrichtungen (42) und den Vertikalverstelleinrichtungen (39) einzelne Anpressdruck-Messeinrichtungen (47, 48) zur Ermittlung des Anpressdruckes der Seitenplatten (8, 9) an die Gießwalzen (2, 3) in horizontaler und vertikaler Richtung zugeordnet sind und die Horizontalverstelleinrichtungen (42) und die Vertikalverstelleinrichtungen (39) über Signalleitungen mit der Recheneinheit (46) verbunden sind.
  18. Zweiwalzengießeinrichtung nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, dass die Recheneinheit (46) als Einzelregelkreis ausgebildet ist, der ein Anlagenleitsystem (51) übergeordnet ist.
  19. Zweiwaizengießeinrichtung nach einem der Ansprüche 16 bis 18, dadurch gekennzeichnet, dass die Seitenplatten-Trageinrichtung (36) von einem Basisrahmen (40), einem Verstellrahmen (37) und einem Tragrahmen (8, 9) gebildet ist, wobei der Verstellrahmen (37) über Horizontalführungen (41) am Basisrahmen (40) und der Tragrahmen (8, 9) für die Seitenplatte (6, 7) über Vertikalführungen (38) am Verstellrahmen (37) abgestützt sind und die Horizontalverstelleinrichtung (42) zwischen Basisrahmen (40) und Verstellrahmen (37) und die Vertikalverstelleinrichtung (39) zwischen Verstellrahmen (37) und Tragrahmen (8, 9) für die Seitenplatte (6, 7) angeordnet sind.
  20. Zweiwalzengießeinrichtung nach einem der Ansprüche 16 bis 19, dadurch gekennzeichnet, dass jeder Seitenplatte (6, 7) eine Aufheizeinrichtung zugeordnet ist.
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