EP1620217B1

EP1620217B1 - Zweiwalzengiesseinrichtung

Info

Publication number: EP1620217B1
Application number: EP04728773A
Authority: EP
Inventors: Michael Zahedi; Thomas Stepanek; Gerald Hohenbichler; Franz PLÖCKINGER; Karl Klima
Original assignee: Voest Alpine Industrienlagenbau GmbH
Current assignee: Primetals Technologies Austria GmbH
Priority date: 2003-05-06
Filing date: 2004-04-22
Publication date: 2006-12-13
Anticipated expiration: 2024-04-22
Also published as: MXPA05011789A; CN100534668C; KR20060011852A; US20060118270A1; DE502004002305D1; AT412539B; ATE347951T1; US7156150B2; ATA6782003A; EP1620217A1; WO2004098814A1; CN1784279A; AU2004235896A1; AU2004235896B2; KR101209825B1

Description

Die Erfindung betrifft eine Zweiwalzengießanlage mit zwei um horizontale Achsen gegensinnig rotierende Gießwalzen, mit einem Gießspalt für die Bildung und das Ausfördern eines dünnen gegossenen Metallbandes, mit einer abgedichteten Einhausung, die einen Boden aufweist und die den Transportweg des den Gießspalt verlassenden Metallbandes von einer vertikalen Gießrichtung in eine annähernd horizontale Transportrichtung umgrenzt, mit Umleiteinrichtungen für das Metallband in dieser Einhausung und mit einem verfahrbaren Schrottsammelbehälter zum Abtransport von anfallendem Schrott und Zunder aus der Zweiwalzengießanlage. Weiters betrifft die Erfindung ein Verfahren zum Einleiten eines Gießprozesses unter Verwendung der erfindungsgemäßen Zweiwalzengießeinrichtung.
Zweiwalzengießanlagen werden zur Herstellung von Metallbändern, vorzugsweise von Stahlbändern, mit großer Bandbreite und mit einer Banddicke von weniger als 10 mm in einem kontinuierlichen Gießprozess eingesetzt. Insbesondere bei Kohlenstoffstählen tritt bei hohen Temperaturen eine hohe Verzunderungsneigung bei Kontakt mit Sauerstoff auf, sodass die Metallschmelze und das gegossenen Metallband bis zu seiner weitgehenden Abkühlung in einer nicht oxidierend wirkenden Schutzgasatmosphäre geführt werden.
Aus der WO 02/11924 ist eine Zweiwalzengießanlage der gattungsbildenden Art bereits bekannt. Sie besteht aus zwei um horizontale Drehachsen gegenläufig rotierende Gießwalzen, die zusammen mit stirnseitig an die Gießwalzen anstellbaren Seitenplatten einen Schmelzenraum und einen Gießspalt bilden, aus dem ein gegossenes Metallband vertikal nach unten ausgefördert wird. Das gegossene Metallband wird unter Ausbildung einer durchhängenden Schlaufe in die Horizontale umgelenkt und einer oder mehreren Weiterbehandlungseinrichtungen zugeführt. Aus dem Gießspalt austretend, durchläuft das heiße Metallband eine abgedichtete Kammer mit einer Schutzgasatmosphäre, durch die Oxidationsvorgänge an der Metallbandoberfläche weitgehend vermieden werden. Alle Öffnungen in dieser Kammer sind mit abgedichteten Toren bzw. Schleusen versehen.
Die abgedichtete Kammer umfasst auch einen zu den Gießwalzen offenen Raum für die Aufnahme eines verfahrbaren Schrottwagens, der über ein Schleusensystem, welches mit Schutzgas geflutet werden kann, in eine Aufnahmeposition für den anfallenden Schrott und Zunder unterhalb der beiden Gießwalzen gebracht und von dort entfernt werden kann. Zur Manipulation des Schrottwagens müssen große Schleusentore geöffnet werden und große den Schrottwagen aufnehmende Räume mit Schutzgas geflutet werden. Weiters müssen aufwendige Dichtsystem für die großen Schleusentore installiert sein.
Aus der WO 02/11924 ist weiters eine schwenkbare Leitklappe für das gegossene Metallband bekannt, die in einer Betriebsposition die Umleitung des Metallbandes in die Horizontale und zu einem Treibrollengerüst unterstützt und in einer Rückzugsposition die vertikale Ableitung eines Strangstückes in den Schrottkübel ermöglicht. Eine derartige Lösung ist auch aus der WO 01/23120 bekannt.
Aus der EP-B 726 112 und der WO 01/39914 sind Zweiwalzengießanlagen der gattungsbildenden Art bekannt, bei denen das gegossene Metallband durch eine isolierte Kammer ohne integrierten Bodenbereich geführt wird. Der Bodenbereich wird von einem stirnseitig an die Seitenwände der isolierten Kammer vertikal anpressbaren Schrottkübel gebildet, der auf einem verfahrbaren Schrottwagen heb- und senkbar aufliegt. Zwischen den Seitenwänden der isolierten Kammer und den Rändern des Schrottkübels ist eine Dichtung vorgesehen, mit der die isolierte Kammer weitgehend gasdicht abgeschlossen wird. Bei einem Wechsel des mit Schrott gefüllten Schrottkübels geht auch die Schutzgasatmosphäre in der vom Metallband durchlaufenen isolierten Kammer verloren und es ist notwendig, die gesamte Kammer nach dem Wiedereinsetzen eines leeren Schrottkübels mit Schutzgas zu fluten, wobei der Verbleib einer größeren Menge von Falschluft und damit Restsauerstoff unvermeidbar ist. Dadurch kommt es zu einer verstärkten Verzunderung des nachfolgend gegossenen Metallbandes über einen längeren Zeitraum und damit zu vermehrten Schrottanfall bzw. zu einer Beeinträchtigung der Oberflächenqualität des gegossenen Bandes. Deshalb ist eine Entleerung des Schrottkübels ausschließlich in Produktionspausen möglich.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es daher, die Nachteile des bekannten Standes der Technik zu vermeiden und eine Zweiwalzengießanlage und ein Verfahren zum Einleiten eines Gießprozesses unter Verwendung einer Zweiwalzengießanlage vorzuschlagen, wodurch es ermöglicht wird, den mit Schutzgas isolierten Raum für die Durchführung eines heißen Metallbandes möglichst klein zu halten und gleichzeitig eine kontinuierliches Sammeln von Schrott und gegebenenfalls anfallenden Zunder ohne beziehungsweise mit nur sehr geringen Leckagen an der Einhausung zu ermöglichen.
Ein weiteres Ziel der Erfindung besteht darin, die Zweiwalzengießanlage so auszubilden, dass eine Ableitung des gesammelten Schrottes bzw. Zunders mit sehr geringen Lufteintritt in die isolierte Einhausung zu ermöglichen.
Diese gestellte Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, dass der Boden der Einhausung zumindest in einem Teilbereich eine Sammelmulde für den Schrott bildet, die Teil einer Entleereinrichtung ist, und dass ein verfahrbarer Schrottsammelbehälter in einer Aufnahmeposition unterhalb der Entleereinrichtung angeordnet ist.
Durch die Ausgestaltung eines Teilbereiches der Einhausung als Sammelmulde für anfallenden Schrott und die Anordnung des ein großes Volumen einnehmenden Schrottwagens außerhalb dieser Einhausung kann der eigentliche Sammelraum für den Schrott klein gehalten werden, wodurch auch das mit Schutzgas zu flutende Volumen der Einhausung minimiert ist. Gleichzeitig bietet diese Anordnung die Möglichkeit, den Schrottwagen unabhängig vom laufenden Produktionsprozess auf der Zweiwalzengießanlage zu manipulieren.
Die Entleereinrichtung umfasst zumindest eine Sammelmulde für die Aufnahme des Schrottes, mindestens eine Abstützung für diese Sammelmulde an einem Traggerüst oder an der Einhausung, die eine Betätigung der Sammelmulde zwischen einer geschlossenen und einer geöffneten Position ermöglicht, mindestens einen Verstellantrieb für eine Verlagerung der Sammelmulde, um eine Entleerung durchführen zu können und gegebenenfalls notwendige Dichtungen, um den Falschlufteintritt in die Einhausung zu vermeiden.
Eine zweckmäßige Ausführungsform besteht darin, dass die Sammelmulde für den Schrott zwischen einer geschlossenen und einer geöffneten Position verlagerbar ausgebildet und mit einem Verstellantrieb gekoppelt ist und dass der Einhausung ein Dichtelement zur Abdichtung eines Spaltes zwischen der Einhausung und der Sammelmulde in der geschlossenen Position zugeordnet ist. Hierzu sind verschiedene Ausführungsformen möglich. Die Sammelmulde kann einteilig oder mehrteilig ausgebildet sein und die Entleerung kann durch eine Verschiebebewegung, vorzugsweise bei einer einteiligen Bauart oder durch eine Schwenkbewegung um eine oder mehrere Schwenkachsen, vorzugsweise bei einer mehrteiligen Bauart, erfolgen. Der Sammelmulde ist ein Verstellantrieb zugeordnet, der von einem ansteuerbaren Druckmittelzylinder oder von mindestens einem angetriebenen Fahrwerksrad gebildet sein kann.
Die zwischen der Einhausung und der Sammelmulde wirksamen Dichtelemente sind zweckmäßig an der Einhausung befestigt und in der geschlossenen Position der Sammelmulde an diese anpressbar ausgebildet. Damit werden Beschädigungen des Dichtelementes bei der Manipulation der Sammelmulde und insbesondere bei der Schrottentladung vermieden.
Eine bevorzugte Ausgestaltung des Dichtelementes besteht darin, dass das Dichtelement einen zur Einhausung und zur Sammelmulde relativbeweglichen und an die Sammelmulde anpressbaren Abdichtring umfasst, der von einem an der Einhausung angreifenden und an ihr befestigten Verlagerungselement getragen ist, und der mit einer steuerbaren Verschiebeeinrichtung gekoppelt ist. Hierbei kann das Verlagerungselement beispielsweise von einem Faltenbalg oder einem anderen elastischen eine Längserstreckung zulassenden Element und die steuerbare Verschiebeeinrichtung beispielsweise von einem an der Einhausung angelenkten Druckmittelzylinder gebildet sein.
Zweckmäßig weist die Sammelmulde ein Fahrwerk auf und diesem Fahrwerk ist eine Fahrbahn, insbesondere Schienen, zugeordnet. Durch eine entsprechende Ausgestaltung der Fahrbahn kann in bevorzugter Weise gleichzeitig mit dem Anfahren der geschlossenen Position am letzten Teilstück des Verschiebeweges der Abstand zwischen der Sammelmulde und der Einhausung bzw. dem an der Einhausung befestigten Dichtelement soweit verringert werden, dass eine abdichtende geschlossene Position selbsttätig oder mit einem geringen Verschiebeweg des Dichtelementes erreicht wird.
Nach einer alternativen Ausführungsform weist die Sammelmulde Gleitelemente auf und diesen Gleitelementen ist eine stationäre Gleitbahn zugeordnet. Durch eine entsprechende Ausgestaltung der Gleitbahn kann gleichzeitig mit dem Anfahren der geschlossenen Position am letzten Teilstück des Verschiebeweges der Abstand zwischen der Sammelmulde und der Einhausung bzw. dem an der Einhausung befestigten Dichtelement soweit verringert werden, dass eine abdichtende geschlossene Position erreicht wird.
Sofern die Entleerung der Sammelmulde während einer horizontalen Verschiebebewegung der Sammelmulde erfolgt, ist es vorteilhaft, wenn im Abstand von der Sammelmulde an der Einhausung ein Räumschwert zum Abstreifen des in der Sammelmulde angesammelten Schrottes angeordnet ist. Hierbei ist der Abstand zwischen dem Räumschwert und der Sammelmulde so gewählt, dass es zu keinem Einklemmen von Schrottteilen zwischen dem stationären Räumschwert und der Sammelmulde kommt. Das Räumschwert kann hierbei gleitend auf der Sammelmulde aufliegen. Für Notfälle ist eine Rückzugsmöglichkeit des Räumschwertes quer zur Verschiebebewegung der Sammelmulde vorgesehen.
Die Sammelmulde umfasst einen Aufnahmebereich für den Schrott, der unterschiedlich ausgestaltet sein kann. Der Aufnahmebereich für den Schrott kann von einer ebenen Fläche gebildet sein, wobei das zugeordnete Räumschwert eine gerade Räumkante aufweist, die in einem geringen Abstand von der Oberfläche des Aufnahmebereiches angeordnet ist oder auf ihr gleitet. Der Aufnahmebereich für den Schrott kann auch als muldenförmige Vertiefung ausgeformt sein, wobei diese Vertiefung vorzugsweise an drei Seiten der Sammelmulde besteht und an der vierten Seite, an der die Entleerung der Sammelmulde stattfindet, die muldenförmige Vertiefung im Wesentlichen horizontal ausläuft. Damit ist eine Entleerung mit Hilfe eines Räumschwertes, dessen Räumkante dem Querschnitt der muldenförmigen Vertiefung angepasst ist, gleichermaßen möglich.
Um auch bei geöffneter Position der Sammelmulde den Schadlufteintritt in die Einhausung gering zu halten oder weitestgehend zu vermeiden, ist ein der Einhausung zugeordnetes Dichtelement bei geöffneter Position der Sammelmulde an den fahrbaren Schrottsammelbehälter in seiner Aufnahmeposition anpressbar ausgebildet. Eine weitere Verbesserung der Abdichtung kann erzielt werden, wenn während des laufenden Verschiebevorganges der Sammelmulde an mindestens drei Seiten eine Abdichtung zwischen dem fahrbaren Schrottsammelbehälter und der Einhausung sichergestellt ist. Dies wird durch ein mehrteiliges Dichtelement erreicht.
Solcherart ist es zur Minimierung des Lufteintrittes zweckmäßig, wenn ein der Einhausung zugeordnetes Dichtelement während des Öffnens der Sammelmulde kontinuierlich oder mit Teilabschnitten an den fahrbaren Schrottsammelbehälter in seiner Aufnahmeposition anpressbar ausgebildet ist.
Nach einer möglichen Ausführungsform kann die Schadluftminimierung erreicht werden, wenn der Einhausung ein einziges umlaufendes Dichtelement zugeordnet ist, welches bei geschlossener Position der Sammelmulde an diese und bei geöffneter Position der Sammelmulde an den fahrbaren Schrottsammelbehälter anpressbar ausgebildet ist. Nach einer weiteren sehr vorteilhaften Ausführungsform kann die Schadluftminimierung erreicht werden, wenn der Einhausung zwei voneinander unabhängige Dichtelemente zugeordnet sind, wobei eines dieser Dichtelemente bei geschlossener Position der Sammelmulde an diese Sammelmulde und das zweite Dichtelement an den fahrbaren Schrottsammelbehälter anpressbar ausgebildet ist. Die beiden Dichtelemente sind vorzugsweise zueinander konzentrisch an der Außenwand der Einhausung befestigt und unabhängig voneinander betätigbar.
Eine weitere Verminderung des verbleibenden nur mehr sehr geringen Schadlufteintrages kann erreicht werden, wenn der fahrbare Schrottsammelbehälter in seiner Aufnahmeposition in einer geschlossenen Schrottkammer positioniert ist, die unterhalb der Einhausung dichtend an diese anschließt.
Dem Transportweg des gegossenen Metallbandes folgend, schließen an die mit Schutzgas geflutete Einhausung eine Behandlungskammer mit einer Bandtransporteinrichtung, beispielsweise ein Rollgang, und gegebenenfalls weitere Bandbehandlungseinrichtungen für das Metallband, beispielsweise ein Temperaturausgleichsofen vor einem Walzgerüst, an, wobei der Boden dieser Behandlungskammer von mindestens einem entleerbaren Sammelbehälter für Zunder und gegebenenfalls Schrott, beispielsweise Besäumschrott aus einer Bandbesäumanlage, gebildet ist.
Vorzugsweise ist der Sammelbehälter als Sammelmulde mit einer Verschlusseinrichtung ausgebildet und kann beispielsweise von einem trichterförmigen Sammelbunker mit einer Verschlussklappe gebildet sein.
Unter den Sammelbehältern sind eine oder mehrere Aufnahmepositionen für einen verfahrbaren Schrottsammelbehälter vorgesehen. Der fahrbare Schrottsammelbehälter ist mit einer Fahrsteuerung ausgestattet, die ein gesteuertes Anfahren aller Aufnahmepositionen unterhalb des Transportweges des Metallbandes ermöglicht. Die Aufnahmepositionen sind beispielsweise durch elektrische Schleifkontakte oder Lichtschranken festgelegt.
Unter Verwendung der erfindungsgemäßen Zweiwalzengießeinrichtung wird ein Betriebsverfahren zum Einleiten eines Gießprozesses vorgeschlagen, welches die Ableitung und Entfernung eines ersten Teilstückes des gegossenen Metallbandes aus der Anlage ermöglicht, das in einer instationären Startphase der Zweiwalzengießanlage hergestellt wird und den Qualitätsanforderungen des zu erzeugenden Produktes noch nicht entspricht. Hierbei wird insbesondere eine Schrottmanipulation vorgeschlagen, die den Falschluftzutritt während dieser Startphase weitestgehend minimiert, aber auch die nachfolgenden Produktionsschritte und Schrottentfernung aus der Anlage mit minimiertem Luftzutritt gestattet.
Diese Vorteile werden bei einer Zweiwalzengießanlage, bei der zwei um horizontale Achsen gegensinnig rotierende Gießwalzen und an diese anpressbare Seitenplatten einen Schmelzenraum für die Aufnahme von Metallschmelze und einen Gießspalt für die Formgebung eines gegossenen Metallstranges bilden und wobei Metallschmelze in den Schmelzenraum kontinuierlich oder nach einer vorgegebenen Anfahrkurve eingebracht wird und ein gegossenes Metallband aus dem Gießspalt kontinuierlich oder nach einer vorgegebenen Anfahrkurve ausgefördert wird, dadurch erreicht, dass ein in einer instationären Startphase gegossenes erstes Teilstück des Metallbandes bei einer in eine Rückzugsposition verschwenkten Umleiteinrichtung und bei einer in eine zurückgezogene geöffnete Position verlagerte Sammelmulde in im Wesentlichen vertikaler Richtung direkt in den Schrottsammelbehälter gefördert wird, dass mit Erreichen einer stationären Betriebsphase das erste Teilstück des gegossenen Metallbandes, vorzugsweise im Gießspalt abgetrennt wird, dass anschließend die Umleiteinrichtung in die Einfädelposition verschwenkt wird und dass das nachfolgende gegossene Metallband in eine im Wesentlichen horizontale Transportrichtung geleitet wird und anschließend oder gleichzeitig die Sammelmulde in die geschlossene Position verlagert wird.
Die eigentliche Startprozedur kann auf verschiedene Art und Weise erfolgen. In einem ersten Schritt wird Metallschmelze bis zu einem Betriebsgießspiegel in den Schmelzenraum eingebracht und während dieses Füllvorganges mit dem Ausfördern des Metallbandes begonnen. Dieser Vorgang kann mit stehenden oder bereits rotierenden Gießwalzen beginnen. Auch der Gießspalt kann in seiner Breite von einer Betriebsgießspaltbreite abweichen. Insgesamt können der Füllvorgang im Schmelzenraum, die Gießgeschwindigkeit und die Gießspaltbreite einer vorgegebenen Anfahrkurve folgen. Das Abtrennen des solcherart unter instationären Gießbedingungen hergestellten ersten Teilstückes erfolgt unter Wirkung des Eigengewichtes dieses Bandabschnittes. Auch hierbei können die Gießgeschwindigkeit und die Gießspaltbreite einer Verlaufskurve folgen. Ein bevorzugtes Startverfahren für den Gießprozess in einer Zweiwalzengießanlage ohne Berücksichtigung der Schrottwirtschaft ist im Detail bereits in der österreichischen Patentanmeldung AT-A 1367/2002 beschrieben und als integrierter Bestandteil dieser Anmeldung zu betrachten.
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: einen Längsschnitt durch eine Zweiwalzengießanlage mit einer erfindungsgemäßen Entleereinrichtung,
Fig. 2: eine Ausführungsform eines Dichtelementes zwischen der Einhausung und einer Sammelmulde bzw. einem Schrottsammelbehälter,
Fig. 3: einen ersten Betriebsfall der erfindungsgemäßen Zweiwalzengießanlage,
Fig. 4: einen zweiten Betriebsfall der erfindungsgemäßen Zweiwalzengießanlage,
Fig. 5: einen dritten Betriebsfall der erfindungsgemäßen Zweiwalzengießanlage,
Fig. 6: eine weitere Ausführungsform eines Dichtelementes zwischen der Einhausung und einer Sammelmulde bzw. einem Schrottsammelbehälter.

Fig. 1 zeigt in schematischer Darstellung eine Zweiwalzengießanlage der erfindungsgemäßen Art zur kontinuierlichen Herstellung eines Stahlbandes. Die Zweiwalzengießanlage besteht mit ihrer Kerneinrichtung zur Ausbildung des Metallbandes aus zwei um horizontale Achsen gegensinnig rotierende, angetriebene Gießwalzen 1, 2, die zusammen mit zwei Seitenplatten 3, von denen nur eine in Fig. 1 dargestellt ist, einen Schmelzenraum 4 für die Aufnahme von Metallschmelze bilden, die aus einem Zwischengefäß 5 über ein Tauchrohr 6 in den Schmelzenraum 4 zugeführt wird und dort ein Schmelzenbad bildet. Der Schmelzenraum 4 ist mit einer Abdeckung 7 weitgehend luftdicht abgeschlossen, die die Aufrechterhaltung einer Schutzgasatmosphäre über dem Schmelzenbad ermöglicht.
Die beiden gekühlten Gießwalzen 1, 2 und die an die Stirnseiten der Gießwalzen anliegenden Seitenplatten 3 bilden einen Gießspalt 8, aus dem die zuvor an den Gießwalzenoberflächen in Form von Strangschalen erstarrte Metallschmelze als gegossenes Metallband 9 in vertikaler Gießrichtung ausgefördert und in eine horizontale Transportrichtung umgelenkt mit einem Treibrollengerüst 10 verschiedenen Weiterverarbeitungseinrichtungen in Pfeilrichtung zugeführt wird. Zur Umlenkung des Metallbandes 9 in die horizontale Transportrichtung ist eine schwenkbare kufenförmige Umleiteinrichtung 11 unterhalb des Gießspaltes 8 vorgesehen, die von einer mit dicken Linien dargestellten Einfädelposition, in der das Metallband 9 zum Treibrollengerüst 10 umgeleitet wird, in eine im Wesentlichen vertikale mit strichpunktierten Linien dargestellte Rückzugsposition verschwenkt werden kann. In dieser Rückzugsposition können Bandabschnitte, wie sie insbesondere zu Gießbeginn und am Gießende anfallen, als Schrott vertikal nach unten entsorgt werden.
Der Transportweg des Metallbandes 9 vom Austritt aus dem Gießspalt 8 bis zum Eintritt in das Treibrollengerüst 10 ist von einer Einhausung 13 umgrenzt, die üblicherweise von Blechwänden mit einer feuerfesten Auskleidung an deren Innenseite gebildet ist. Im Eintrittsbereich des Metallbandes in die Einhausung 13 sind zwischen der Wandung der Einhausung und den Gießwalzen 1, 2 bzw. den Seitenplatten 3 nicht dargestellte Dichtungen vorgesehen, wie sie in der österreichischen Patentanmeldung AT-A 303/2002 beschrieben sind. Im Bereich des Treibrollengerüstes 10 schließt an die Einhausung 13 eine ebenfalls mit Schutzgas geflutete Behandlungskammer 14 dichtend an, in der das Metallband auf einem Rollgang 15 weiter transportiert und nicht näher dargestellten Weiterbehandlungseinrichtungen zugeführt wird. Diese können beispielsweise thermische Behandlungen des Metallbandes in einer Bandkantenerhitzungseinrichtung oder in einem Temperaturausgleichsofen oder mechanische Behandlungen des Metallbandes in einer Bandbesäumanlage oder in Walzgerüsten umfassen.
Den Boden 16 der Einhausung 13 bildet eine Entleereinrichtung 17 und ist in einem Bereich unterhalb des Gießspaltes 8 von einer Sammelmulde 18 gebildet, in der herabfallende, aus dem Produktionsprozess ausgeschiedene, kurze Bandabschnitte und vom gegossenen Metallband fallweise abfallender Zunder gesammelt werden. Insbesondere das bei Gießbeginn während einer instationären Startphase gebildete Anfahrstück des gegossenen Metallbandes entspricht nicht den geforderten Produktanforderungen und wird daher zumindest teilweise nicht in die horizontale Transportrichtung zur Weiterverarbeitung zum ersten Treibrollengerüst umgelenkt, sondern unmittelbar vertikal nach unten in die Sammelmulde 18 abgeleitet. Die Sammelmulde 18 weist eine wannenförmigen Aufnahme für den Schrott auf und ist mit einem Fahrwerk 19 ausgestattet, welches Fahrräder 20 umfasst, die auf einer von einem horizontalen Längsträger oder einer Schiene gebildeten Fahrbahn 21 abrollen. Über eine an der Sammelmulde angelenkte, ansteuerbare Verschiebeeinrichtung 22, die von einem langhubigen Druckmittelzylinder 23 gebildet ist, ist die Sammelmulde 18 von einer geschlossenen in dicken Linien dargestellte Position für die Aufnahme des Schrottes in eine zurückgezogene geöffnete in strichpunktierten Linien dargestellte Position verlagerbar. Mit einem Räumschwert 27, welches in geringem Abstand oberhalb der Sammelmulde 18 und quer zu ihrer Verschieberichtung angeordnet ist, wird der angesammelte Schrott während der Verschiebebewegung in die geöffnete Position aus der Sammelmulde entfernt und in einen darunter bereitgestellten Schrottsammelbehälter 25 verbracht. Der Schrottsammelbehälter ist in einem Fahrrahmen 28 eingesetzt und kann unabhängig vom laufenden Produktionsprozess an der Zweiwalzengießanlage manipuliert werden.
Alternativ ist es auch möglich, die Fahrräder 20 mit einem nicht näher dargestellten Fahrantrieb auszustatten.
Damit in weitgehend allen Betriebsphasen der Zweiwalzengießanlage eine möglichst vollständige Abdichtung zwischen der Einhausung 13 und der Sammelmulde 18 oder der Einhausung 13 und dem fahrbaren Schrottsammelbehälter 25 während der Rückzugsbewegung der Sammelmulde sichergestellt ist, ist zwischen diesen Bauteilen ein anstellbares Dichtelement 30 angeordnet. Eine mögliche Ausführungsform ist in Fig. 2 in einem Teilschnitt schematisch dargestellt.
Fig. 2 zeigt einen Teilbereich des unteren Endes der Einhausung 13 und die darunter in einem Abstand positionierte Sammelmulde 18 für den Schrott. An der Außenwand 31 der Einhausung bzw. deren Tragkonstruktion ist ein umlaufender Tragflansch 32 für die Befestigung des Dichtelementes 30 angeschweißt. Auf einem Stützblech 33 der Sammelmulde 18, welches eine Dichtfläche bildet, liegt ein Dichtring 34 auf, der in einem Dichtring-Tragrahmen 35 eingelegt und dort befestigt ist. Zwischen dem Tragflansch 32 und dem Dichtring-Tragrahmen 35 ist ein eine Längenänderung zulassendes von einem Faltenbalg 36 gebildetes Verlagerungselement 37 für den Dichtring-Tragrahmen 35 angeordnet, das einerseits am Tragflansch 32 und andererseits am Dichtring-Tragrahmen 35 dichtend befestigt ist. Zwischen dem Tragflansch 32 und dem Dichtring-Tragrahmen 35 sind an mehreren Stellen, über dem Umfang der Einhausung 13 verteilt, synchron steuerbare Verschiebeeinrichtungen 38, die von Druckmittelzylindern 39 gebildet werden, angeordnet, mit denen der Dichtring 34 an das Stützblech 33 der Sammelmulde 18 in der geschlossenen Position der Sammelmulde angepresst oder von dieser abgehoben werden kann, wenn die Sammelmulde zu ihrer Entleerung in die geöffnete Position verschoben werden soll. Zum Schutz des Faltenbalgs 36 vor thermischer und mechanischer Beschädigung sind zwischen dem Faltenbalg und der Außenwand 31 der Einhausung 13 teleskopisch ineinander schiebbare Schutzbleche 40 sowohl am Tragflansch 32 als auch am Dichtring-Tragrahmen 35 befestigt.
Der Dichtring 34 ist aus einen elastischem Material wie Gewebe, Fasermaterial und ähnlichem gefertigt. Er kann aber auch durch eine andere Bauart einer Dichtung ersetzt werden, wie beispielsweise eine Sanddichtung, wobei das Stützblech an der Sammelmulde als wannenförmige Aufnahme für Sand ausgebildet ist und an Stelle des Dichtringes ein Dichtblech bei geschlossener Position der Sammelmulde in diese Sandschüttung eintaucht. Das Dichtblech ist wiederum mit einem Verlagerungselement, wie einem Druckmittelzylinder, höhenverstellbar.
Mit derselben Dichtung kann nicht nur eine dichtende Verbindung zwischen der Einhausung und der Sammelmulde, sondern bei geöffneter Position der Sammelmulde auch eine dichtende Verbindung zwischen der Einhausung 13 und dem fahrbaren Schrottsammelbehälter 25 hergestellt werden, wie dies in den Fig. 3 - 5 dargestellt ist.
In Fig. 6 ist analog zu Fig. 2 eine weitere Ausführungsform einer möglichst effizienten Abdichtung zwischen der Einhausung 13 und der darunter angeordneten Sammelmulde 18 und dem Schrottsammelbehälter 25 dargestellt. An der Außenwand der Sammelmulde 13 sind zwei voneinander unabhängig betätigbare Dichtelemente 30, 30a befestigt, wobei das Dichtelement 30, wie in Bezug auf Fig. 2 beschrieben, eine dichte Verbindung zur Sammelmulde 18 und das konzentrisch zu diesem Dichtelement 30 angeordnete weitere Dichtelement 30a eine dichte Verbindung zum Schrottsammelbehälter 25 herstellt. Der konstruktive Aufbau der beiden Dichtelemente 30, 30a ist identisch und entspricht den Ausführungen zu Fig. 2. Jedes andere gleichwirkende Dichtelement kann gleichermaßen eingesetzt werden. Durch diese doppelte Anordnung bleibt während aller Betriebsfälle stets eine dichtende Verbindung, entweder zur Sammelmulde 18 oder an zumindest drei Seiten zum Schrottsammelbehälter 25 bestehen.
In den Fig. 3 bis 5 ist die erfindungsgemäße Anordnung der Einhausung 13, der Sammelmulde 18 und des Schrottsammelbehälters 25 zueinander in drei charakteristischen Betriebsfällen veranschaulicht. Die Sammelmulde 18 ist hier wannenförmig, doppelwandig und wassergekühlt ausgeformt und mit Sand gefüllt.
In Fig. 3 ist ein Betriebsfall veranschaulicht, wie er in der Anfahrphase des Gießprozesses auftritt. Die Schrottmulde 18 ist in die geöffnete Position verschoben, sodass die Einhausung 13 zum Schrottsammelbehälter 25 offen ist und herabfallende Bandteile direkt in den Schrottsammelbehälter fallen. Das die Einhausung 13 allseitig umfassende Dichtelement 30 liegt mit seinem Dichtring 34 auf dem Stützblech 33 des Schrottsammelbehälters 25 auf und befindet sich in seiner tiefsten Einsatzposition und schließt den Spaltraum zwischen der Einhausung und dem Schrottsammelbehälter dichtend ab.
In Fig. 4 ist ein Betriebsfall veranschaulicht, bei dem die Sammelmulde 18 die geschlossene Position unterhalb der Einhausung 13 einnimmt und das Dichtelement 30 mit seinem Dichtring 34 auf dem Stützblech 33 der Sammelmulde 18 aufliegt. Allenfalls herabfallender Schrott und Zunder werden in der Sammelmulde gesammelt bis der Schrottsammelbehälter 25 nach seiner Entleerung wieder seine Aufnahmeposition unterhalb der geschlossenen Sammelmulde einnimmt. Während dieser geschlossenen Position der Sammelmulde 18 kann der Schrottsammelbehälter 25 ohne Beeinträchtigung des Produktionsprozesses auf der Zweiwalzengießanlage jederzeit zu seiner Entleerung kurzzeitig aus der Anlage gefahren werden.
Fig. 5 veranschaulicht den Betriebsfall, in dem angesammelter Schrott aus der Sammelmulde 18 in den Schrottsammelbehälter umgeleert wird. Nach dem Hochfahren des Dichtelementes 30, Welches den Spalt zwischen der Einhausung 13 und der Sammelmulde 18 luftdicht abschließt, in eine Freigabeposition, wird die Sammelmulde 18 durch eine Querbewegung in ihre geöffnete Position verbracht und gleichzeitig in der Sammelmulde angesammelter Schrott mit dem Räumschwert 27 in den Schrottsammelbehälter geschoben. Sobald die Sammelmulde die geöffnete Position erreicht hat, wird das Dichtelement 30 auf dem Schrottsammelbehälter aufgesetzt. Bei einem entlang seiner Umfangserstreckung segmentierten Dichtelement, können einzelne Segmente unmittelbar nach dem Wegbewegen der Sammelmulde auf dem Schrottsammelbehälter aufgesetzt werden.
Die auf dem Transportweg des gegossenen Metallbandes der Einhausung 13 unmittelbar nachfolgende Behandlungskammer 14 kann ebenfalls mit Schutzgas geflutet werden. Wie aus Fig. 1 zu entnehmen ist, ist der Boden dieser Behandlungskammer 14 unterhalb der von einem Rollgang gebildeten Bandtransporteinrichtung 15, auf dem das noch heiße Metallband transportiert wird, mit zwei entleerbaren, trichterförmigen Sammelbehältern 41 mit Verschlussklappen 43 ausgestattet, die durch Druckmittelzylinder 42 geöffnet und geschlossen werden können. Ein mit einer Fahrsteuerung ausgestatteter Schrottsammelbehälter 25 kann in Abfolge sowohl die Entleerposition unterhalb der geschlossenen Sammelmulde 18 als auch einzelne Entleerpositionen unterhalb der Verschlussklappen 43 anfahren, die nach Einnahme der jeweiligen Entleerposition geöffnet werden. Die einzelnen Entleerpositionen sind durch Schleifkontakte oder Lichtschranken festgelegt.

Claims

Zweiwalzengießanlage mit zwei um horizontale Achsen gegensinnig rotierende Gießwalzen (1, 2), mit einem Gießspalt (8) für die Bildung und das Ausfördern eines dünnen gegossenen Metallbandes (9), mit einer abgedichteten Einhausung (13), die einen Boden (16) aufweist und die den Transportweg des den Gießspalt verlassenden Metallbandes von einer vertikalen Gießrichtung in eine annähernd horizontale Transportrichtung umgrenzt, mit Umleiteinrichtungen (11) für das Metallband in dieser Einhausung (13) und mit einem verfahrbaren Schrottsammelbehälter (25) zum Abtransport von anfallendem Schrott und Zunder aus der Zweiwalzengießanlage, dadurch gekennzeichnet, dass der Boden (16) der Einhausung (13) zumindest in einem Teilbereich eine Sammelmulde (18) für den Schrott bildet, die Teil einer Entleereinrichtung (17) ist, und dass ein verfahrbarer Schrottsammelbehälter (25) in einer Aufnahmeposition unterhalb der Entleereinrichtung (17) angeordnet ist.
Zweiwalzengießanlage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Sammelmulde (18) für den Schrott zwischen einer geschlossenen und einer geöffneten Position verlagerbar ausgebildet und mit einer Verstelleinrichtung (22) gekoppelt ist und dass der Einhausung (13) ein Dichtelement (30) zur Abdichtung eines Spaltes zwischen der Einhausung (13) und der Sammelmulde (18) in der geschlossenen Position zugeordnet ist.
Zweiwalzengießanlage nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Dichtelement (30) an der Einhausung (13) befestigt ist und in der geschlossenen Position der Sammelmulde (18) an diese anpressbar ausgebildet ist.
Zweiwalzengießanlage nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass das Dichtelement (30) einen zur Einhausung (13) und zur Sammelmulde (18) relativbeweglichen und an die Sammelmulde anpressbaren Dichtring (34) umfasst, der von einem an der Einhausung angreifenden und an ihr befestigten Verlagerungselement (37), beispielsweise einem Faltenbalg (36), getragen ist, und der mit einer steuerbaren Verschiebeeinrichtung (38), beispielsweise einem an der Einhausung (13) angelenkten Druckmittelzylinder(39), gekoppelt ist.
Zweiwalzengießanlage nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Sammelmulde (18) ein Fahrwerk (19) aufweist und diesem Fahrwerk eine Fahrbahn (21) zugeordnet ist.
Zweiwalzengießanlage nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Sammelmulde Gleitelemente aufweist und diesen Gleitelementen eine stationäre Gleitbahn zugeordnet sind.
Zweiwalzengießanlage nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass im Abstand von der Sammelmulde (18) an der Einhausung (13) ein Räumschwert (27) zum Abstreifen des angesammelten Schrottes angeordnet ist.
Zweiwalzengießanlage nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass ein der Einhausung (13) zugeordnetes Dichtelement (30) bei geöffneter Position der Sammelmulde (18) an den fahrbaren Schrottsammelbehälter (25) in seiner Aufnahmeposition anpressbar ausgebildet ist.
Zweiwalzengießanlagen nach einem der vorhergehenden Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass ein der Einhausung (13) zugeordnetes Dichtelement (30) während des Öffnens der Sammelmulde (18) kontinuierlich oder mit Teilabschnitten an den fahrbaren Schrottsammelbehälter (25) in seiner Aufnahmeposition anpressbar ausgebildet ist.
Zweiwalzengießanlage nach einem der vorhergehenden Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass der Einhausung (13) ein Dichtelement (30) zugeordnet ist, welches bei geschlossener Position der Sammelmulde (18) an diese und bei geöffneter Position der Sammelmulde (18) an den fahrbaren Schrottsammelbehälter (25) anpressbar ausgebildet ist.
Zweiwalzengießanlage nach einem der vorhergehenden Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass der Einhausung (13) zwei voneinander unabhängige Dichtelemente (30, 30a) zugeordnet sind, wobei eines dieser Dichtelemente (30) bei geschlossener Position der Sammelmulde (18) an diese und das zweite Dichtelement (30a) an den fahrbaren Schrottsammelbehälter (25) anpressbar ausgebildet ist.
Zweiwalzengießanlage nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der fahrbare Schrottsammelbehälter (25) in seiner Aufnahmeposition in einer geschlossenen Schrottkammer positioniert ist, die unterhalb der Einhausung dichtend an diese anschließt.
Zweiwalzengießanlage nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass, dem Transportweg des gegossenen Metallbandes (9) folgend, an die Einhausung (13) eine Behandlungskammer (14) mit einer Bandtransporteinrichtung (15) und gegebenenfalls weitere Bandbehandlungseinrichtungen für das Metallband anschließen und der Boden dieser Behandlungskammer (14) von mindestens einem entleerbaren Sammelbehälter (41) für Zunder und gegebenenfalls Schrott gebildet ist.
Zweiwalzengießanlage nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass der Sammelbehälter (41) als Sammelmulde mit einer Verschlusseinrichtung (43) ausgebildet ist.
Zweiwalzengießanlage nach Anspruch 13 oder 14, dadurch gekennzeichnet, dass unterhalb des Sammelbehälters (41) eine oder mehrere Aufnahmepositionen für einen verfahrbaren Schrottsammelbehälter (25) vorgesehen sind.
Zweiwalzengießanlage nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der verfahrbare Schrottsammelbehälter (25) mit einer Fahrsteuerung ausgestattet ist, die ein gesteuertes Anfahren aller Aufnahmepositionen unterhalb des Transportweges des Metallbandes ermöglicht.
Verfahren zur Einleitung eines Gießprozesses unter Verwendung einer Zweiwalzengießanlage nach einem der Ansprüche 1 bis 16, wobei zwei um horizontale Achsen gegensinnig rotierende Gießwalzen (1, 2) und an diese anpressbare Seitenplatten (3) einen Schmelzenraum (4) für die Aufnahme von Metallschmelze und einen Gießspalt (8) für die Formgebung eines gegossenen Metallstranges bilden, wobei Metallschmelze in den Schmelzenraum (4) kontinuierlich oder nach einer vorgegebenen Anfahrkurve eingebracht wird und ein gegossenes Metallband aus dem Gießspalt kontinuierlich oder nach einer vorgegebenen Anfahrkurve ausgefördert wird, dadurch gekennzeichnet, dass ein in einer instationären Startphase gegossenes erstes Teilstück des Metallbandes bei einer in eine Rückzugsposition verschwenkten Umleiteinrichtung (11) und bei einer in eine zurückgezogene geöffnete Position verlagerte Sammelmulde (18) in im Wesentlichen vertikaler Richtung direkt in den Schrottsammelbehälter gefördert wird, dass mit Erreichen einer stationären Betriebsphase das erste Teilstück des gegossenen Metallbandes, vorzugsweise im Gießspalt, abgetrennt wird, dass anschließend die Umleiteinrichtung (11) in die Einfädelposition verschwenkt wird und dass das nachfolgende gegossene Metallband in eine im Wesentlichen horizontale Transportrichtung geleitet wird und anschließend oder gleichzeitig die Sammelmulde in die geschlossene Position verlagert wird.