EP2288458B1

EP2288458B1 - Strangführungssegment

Info

Publication number: EP2288458B1
Application number: EP09749734A
Authority: EP
Inventors: Reinhard Simon; Josef Guttenbrunner; Gerhard Kern; Franz Leingruber
Original assignee: Siemens VAI Metals Technologies GmbH Austria
Current assignee: Primetals Technologies Austria GmbH
Priority date: 2008-05-23
Filing date: 2009-05-12
Publication date: 2012-05-09
Anticipated expiration: 2029-05-12
Also published as: AT506846A1; KR101626341B1; CN102046308B; CN102046308A; KR20110011705A; EP2288458A1; AT506846B1; ATE556795T1; WO2009141244A1

Abstract

Gegenstand der Anmeldung ist ein Strangführungssegment in der Strangführung einer Knüppel- oder Vorblockstranggießanlage, mit einem Segmentrahmen (11), in dem Strangführungsrollen (5) einander paarweise gegenüberliegend zum vierseitigen Abstützen und Führen eines gegossenen Metallstranges mit quadratischem oder rechteckigem Querschnitt zentrisch zu einer Gießmittenachse (4) angeordnet sind. Ziel der Erfindung ist ein Strangführungssegment, welches in einem weiten Bereich auf verschiedene Strangquerschnitte sowohl hinsichtlich der Dickenerstreckung (D) als auch hinsichtlich der Breitenerstreckung (B) eines vorgesehenen Strangformates automatisch einstellbar ist. Dies wird durch eine Kombination von unabhängig voneinander innerhalb eines Segmentrahmens (11) positionierbaren Strangführungsrollen (5) tragenden Rollenhaltern (18a, 18b, 18c, 18d) erreicht.

Description

Technisches Gebiet

Die Erfindung betrifft ein Strangführungssegment in der Strangführung einer Knüppel- oder Vorblockstranggießanlagen mit einem Segmentrahmen in dem Strangführungsrollen einander paarweise gegenüberliegend zum vierseitigen Abstützen und Führen eines gegossenen Metallstranges mit quadratischem oder rechteckigem Querschnitt zentrisch zu einer Gießmittenachse angeordnet sind.
Eine wesentliche Anforderung an Stranggießanlagen besteht darin, Metallstränge mit unterschiedlichen Querschnittsabmessungen bei möglichst geringen Umrüstzeiten zu gießen. Bei Knüppel- oder Vorblockgießanlagen werden je nach Querschnittsformat Rohrkokillen oder Plattenkokillen verwendet, die bei einem Gießformatwechsel ausgetauscht werden. Bei größeren Querschnitten und beim Gießen von Metallsträngen bestimmter Stahlqualitäten reicht ein Formatwechsel in der Kokille oder ein Austausch jedoch nicht aus, da der noch einen flüssigen Kern aufweisende Metallstrang aus Stabilitätsgründen und um speziell einen Durchbruch zu vermeiden nach seinem Austritt aus der Kokille an allen Seiten sehr präzise gestützt, geführt und gekühlt werden muss. Das bedeutet, dass auch die nachgeordneten Strangführungssegmente an das Gießformat angepasst und gewechselt werden müssen.

Stand der Technik

Aus der EP 512 306 ist ein als Fussrollengerüst ausgebildetes Strangführungssegment zum Führen und Stützen eines gegossenen Metallstranges mit noch einem ausgeprägten flüssigen Kern bekannt, wie es unmittelbar im Anschluss an eine Kokille eingesetzt wird. Jeweils vier in normal zur Strangförderrichtung orientierten, aufeinanderfolgenden Ebenen angeordnete Strangführungsrollen stützen den Strang und insbesondere seine noch dünne Strangschale allseitig. Die Strangführungsrollen sind in einem für alle Strangführungsrollen gemeinsamen Tragrahmen abgestützt. Derartige Fussrollengerüste müssen jedoch bei einem Formatwechsel in der Kokille stets ausgetauscht werden.
Beim Stranggießen von Metallsträngen mit Rechteckquerschnitt ist es unabhängig von den Querschnittsabmessungen üblich Strangführungssegmente vorzusehen, mit denen der Metallstrang an seinen Breitseiten durch aufeinanderfolgende Strangführungsrollen gestützt und geführt wird. Diese Segmente bestehen aus einem Außenbogensegmentrahmen und einem Innenbogensegmentrahmen. In einem Außenbogensegmentrahmen (Festseite) nehmen Strangführungsrollen eine feste Position ein und bestimmen den Verlauf der Strangführung. In einem Innenbogensegmentrahmen sind Strangführungsrollen abgestützt, die gemeinsam mit dem Innenbogensegmentrahmen verschiebbar sind und so auf wechselnde Strangdicken einstellbar sind. Eine zusätzliche Stützung des Metallstranges an seiner Schmalseite ist hier zumeist nicht vorgesehen.
Aus der EP 64 227 ist ein Strangführungsgerüst in der Richtzone einer Stranggießanlage bekannt, bei der in einem Gerüstrahmen einander gegenüberliegend eine Strangführungsrolle in einem Außenbogenrahmen und relativ dazu anstellbar eine Strangführungsrolle in einem Innenbogensegmentrahmen abgestützt sind. Um ein Ausbauchen des Metallstranges mit noch flüssigem Kern während des Richtvorganges in Querrichtung (Ausbauchen der Schmalseitenwände) zu vermeiden sind zwischen den Strangführungsrollen zusätzliche, seitlich an den Strang anstellbare Stützrollen vorgesehen, deren Tragrahmen um eine Schwenkachse in sehr begrenztem Umfang oder mit einem Parallellenkersystem an den Strang anstellbar sind (Figur 1 der EP 64 227 ). Ein Strangführungssegment dieser Bauart ist räumlich sehr ausgedehnt, nur schwer und mit großem Zeitaufwand wechselbar und dadurch für eine Knüppel- oder Vorblockanlage wenig geeignet.

Darstellung der Erfindung

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es daher, die Nachteile des bekannten Standes der Technik zu vermeiden und ein Strangführungssegment für eine Knüppel- und insbesondere für eine Vorblockstranggießanlage vorzuschlagen, welches in einem weiten Bereich auf verschiedene Strangquerschnitte sowohl hinsichtlich der Dickenerstreckung als auch hinsichtlich der Breitenerstreckung eines vorgesehenen Strangformates automatisch einstellbar ist.
In einer Weiterbildung der Erfindung ist auch die Aufgabe gestellt, eine verbesserte an verschiedene Strangquerschnitte anpassbare Kühleinrichtung vorzuschlagen.
Vorzugsweise sollen mit einem derartigen Strangführungssegment Strangformate für Stränge mit einer Strangdicke zwischen 230 und 300 mm und einer Strangbreite zwischen 280 und 480 mm an vier Seiten gestützt und geführt werden können. Im Falle eines Durchbruches soll eine Öffnung des Segmentes in Richtung der Dickenerstreckung bis 350 mm und in Richtung der Breitenerstreckung bis auf 520 mm möglich sein. Diese Angaben beschreiben den bevorzugten Anwendungsbereich der Erfindung, begrenzen jedoch nicht deren Schutzbereich.
Diese Aufgabe wird bei einem Strangführungssegment der eingangs beschriebenen Art dadurch gelöst, dass

im Segmentrahmen vier Rollenhalter relativ zueinander beweglich abgestützt sind, auf denen jeweils mehrere Strangführungsrollen angeordnet sind,
dass der Segmentrahmen Führungssäulen und die Führungssäulen zueinander positionierenden Verbindungsrahmen umfasst,
dass an den Führungssäulen zwei Tragrahmen längsverschiebbar angeordnet sind, denen jeweils zwei zueinander normal ausgerichtete Rollenhalter zugeordnet sind, wobei die beiden Tragrahmen symmetrisch zu einer Gießmittenachse verschiebbar geführt sind,
dass ein dem Innenbogen (Losseite) eines Strangführungssegmentes zugeordneter Rollenhalter in seinem Tragrahmen in Normalrichtung auf einem den Außenbogen (Festseite) des Strangführungssegmentes zugeordneten Rollenhalter zu oder von diesem weg verschiebbar geführt ist,
dass einer der normal zu dem den Innenbogen zugeordneten Rollenhalter ausgerichteten seitlichen Rollenhalter zusätzlich in Richtung zum gegenüberliegenden seitlichen Rollenhalter oder von diesem weg verschiebbar geführt ist.

Mit dieser baulichen Anordnung in einem kompakten Segmentrahmen und den darin gegebenen Verstellmöglichkeiten werden die Einstellung eines beliebigen Strangformates und auch dessen fluchtende Ausrichtung auf den Gießquerschnitt in der Kokille und die Gießmittenachse sicher gewährleistet.
Zweckmäßig sind die beiden Tragrahmen L-förmig ausgebildet und bilden ein die Gießmittenachse umschließendes Geviert.
Jedem Tragrahmen ist eine ansteuerbare Verschiebeeinrichtung zugeordnet, die an einer Führungssäule des Segmentrahmens abgestützt ist.
Dem den Innenbogen des Strangführungsgerüstes zugeordnete Rollenhalter ist eine ansteuerbare Verschiebeeinrichtung zugeordnet. Mit dieser Verschiebeeinrichtung wird eine Formatanpassung in Richtung der Dickenerstreckung des gegossenen Stranges ermöglicht und die an dieser Innenbogen-Verschiebeeinrichtung befestigten Strangführungsrollen an den Strang angestellt.
Zusätzlich ist einer der seitlichen Rollenhalter, der normal zu dem den Innenbogen des Strangführungssegments zugeordneten Rollenhalter ausgerichtet ist, an diesem Rollenhalter verschiebbar in Richtung zum gegenüber liegenden Rollenhalter oder von diesem weg geführt. Damit wird zusätzlich zur Dickeneinstellung durch die Innenbogen-Verschiebeeinrichtung eine Breiteneinstellung des Gießformates ermöglicht und in Verbindung mit der symmetrischen Verschiebbarkeit der beiden Tragrahmen die fluchtende Einstellung auf die Position des Gießquerschnittes in der Kokille ermöglicht.
Diesem verschiebbaren seitlichen Rollenhalter ist eine ansteuerbare Verschiebeeinrichtung zugeordnet, die am dem Innenbogen zugeordneten Rollenhalter abgestützt ist.
Zweckmäßig sind die ansteuerbaren Verschiebeeinrichtungen als Hydraulikzylinder ausgebildet, und jedem Hydraulikzylinder ist eine Wegmesseinrichtung oder ein Positionserkennungssystem zugeordnet. Damit sind Positionseinstellungen an jedem Strangführungssegment oder aufeinander abgestimmt an mehreren aufeinanderfolgenden Strangführungsegmenten in der Strangführung einer Stranggießanlage und deren Abstimmung mit dem gewählten Gießquerschnitt in der Kokille und dessen Position durch eine die Verschiebeeinrichtungen regelnde und steuernde Recheneinheit leicht durchführbar.
Zur präzise strangzentrierten Kühlung des gegossenen Metallstranges in Strangführungssegment sind dem außenbogenseitigen und dem innenbogenseitigen Rollenhalter Außen- und Innenbogenspritzregister mit zwischen den Strangführungsrollen positionierbaren Spritzdüsen zugeordnet. Die Außen- und Innenbogenspritzregister sind in einem Spritzregisterrahmen verschiebbar abgestützt und mit am Spritzregisterrahmen abgestützten Spritzregister-Verstelleinrichtungen zur Einstellung der Spritzdüsenposition der Spritzdüsenregister in Abhängigkeit von der eingestellten Gießbreite verbunden.
Jedem Tragrahmen für die Breitenverstellung ist eine Steuerkante zugeordnet, die mit einer Führungsfläche am Spritzdüsenregister zusammenwirkt, die vorzugsweise als schräge Keilfläche ausgebildet ist. Damit können die Spritzdüsen zwischen den aufeinanderfolgenden Strangführungsrollen genau mittig auf die Breitseite des gegossenen Stranges ausgerichtet werden und gleichzeitig der Abstand zur Strangoberfläche so eingestellt werden, dass ein Kantenüberspritzen des Stranges ausgeschlossen ist.
Den seitlichen Rollenhaltern sind seitliche Spritzregister zugeordnet, Diesen seitlichen Spritzregistern sind im Spritzregisterrahmen abgestützte Spritzregister-Verstelleinrichtungen zur zentrischen Positionierung der Spritzdüsen auf die eingestellte Formatdicke zugeordnet.
Vorzugsweise sind die ansteuerbaren Spritzregister-Verschiebeeinrichtungen analog zu den Verschiebeeinrichtungen für die Rollenhalter als Hydraulikzylinder ausgebildet. Nach einer möglichen Ausführungsform ist jedem Hydraulikzylinder der Spritzregister-Verschiebeeinrichtung eine Wegmesseinrichtung oder ein Positionserkennungssystem zugeordnet.
Zur Umsetzung einer Online-Regelung der Formateinstellung in der Strangführung einer Stranggießanlage sind die Verschiebeeinrichtungen für die Rollenhalter und die ihnen zugeordneten Mess- und Stelleinrichtungen über Datenleitungen mit einer Recheneinheit verbunden, die unter Einbeziehung von erhaltenen Messdaten der Kokille oder entsprechenden Vorgabewerten einer übergeordneten Leiteinrichtung die Formatanpassung im Strangführungssegment oder mehreren aufeinanderfolgenden Strangführungssegmenten regelt oder steuert.
Nach einer weiteren Ausführungsform besteht auch die Möglichkeit, die Verschiebeeinrichtung für Spritzdüsenregister mit Mess- und Stelleinrichtungen auszustatten, die über Datenleitungen mit einer Recheneinheit verbunden sind und von dieser gesteuert werden.
Eine zusätzliche Verbesserung der Qualität des gegossenen Metallstranges kann erreicht werden, wenn der Recheneinheit für die Steuerung mindestens eines der Strangführungssegmente mathematische Teilmodelle zugeordnet sind, von denen Stellsignale zur gesteuerten Positionierung mindestens einer der Verschiebeeinrichtungen für die Durchführungen einer Soft Reduction, einer Liquid Soft Reduction, einer geregelten Konuseinstellung, einer metallurgischen Oberflächenbehandlung oder einer sonstigen metallurgischen oder thermischen Behandlung des Metallstranges generiert werden und dass die Recheneinheit entsprechend diesen Stellsignalen die Formatanpassung im Strangführungssegment oder mehreren aufeinanderfolgenden Strangführungssegmenten regelt oder steuert.

Kurzbeschreibung der Zeichnungen

Weitere Vorteile und Merkmale der vorliegenden Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung nicht einschränkender Ausführungsbeispiele, wobei auf die folgenden Figuren Bezug genommen wird, die folgendes zeigen:

Fig. 1: eine Vorblock-Stranggießanlage mit einem ersten erfindungsgemäßen Strangführungssegment,
Fig. 2: eine Vorblock-Stranggießanlage mit mehreren aufeinander folgenden erfindungsgemäßen Strangführungssegmenten,
Fig. 3: ein erfindungsgemäßes Strangführungssegment in einem Schrägriss,
Fig. 4: einen Segmentrahmen des erfindungsgemäßen Strangführungssegmentes in einer Einzelansicht,
Fig. 5: die am Rollenträger befestigten Strangführungsrollen im erfindungsgemäßen Strangführungssegment in einem Schrägriss,
Fig.6: die am Rollenträger befestigten Strangführungsrollen im erfindungsgemäßen Strangführungssegment in einer Draufsicht,
Fig.7: die Verschiebeeinrichtung für die relativ beweglichen Rollenträger des Strangführungssegmentes,
Fig.8,9: die Formatanpassung an die Gießdicke für zwei verschiedene Gießdicken,
Fig. 10 Fig. 11: die Formatanpassung an die Gießbreite für zwei verschiedene Gießbreiten,
Fig. 12: eine schematische Darstellung der Einrichtung zum Kühlen eines Metallstranges im erfindungsgemäßen Strangführungssegment,
Fig.13 Fig.14: die Formatanpassung der Kühleinrichtung an Gießdicke und Gießbreite für zwei Gießformate.
Fig.15: eine schematische Darstellung der Regelung der Strangführungssegmente in einer Strangführung.

Ausführung der Erfindung

In den Figuren 1 und 2 ist jeweils ein Teilbereich einer Vorblock-Stranggießanlage schematisch dargestellt, die eine Kokille 1 und einen ersten Abschnitt einer der Kokille nachgeordneten Strangführung 2 zeigt.
Die Kokille 1 ist als Plattenkokille ausgebildet, mit einem Formhohlraum 3 für die Aufnahme von Metallschmelze und die Ausbildung eines Metallstranges mit flüssigem Kern und einem vorbestimmten Querschnittsformat. Der Kokille 1 ist eine Gießmittenachse 4 zugeordnet, die sich aus der festgelegten Gießdicke D und Gießbreite B ergibt, und die Kokille 1 weist eine Festseite F auf, die mit der Erzeugenden der Strangführungsrollen 5 an der Festseite in den nachgeordneten Strangführungssegmenten 6, 7, 8, 9 fluchtet. In der Strangführung sind mehrere Strangführungssegmente angeordnet, in denen der gegossene Strang wie in Figur 1 dargestellt, in einem ersten erfindungsgemäß ausgebildeten Strangführungssegment 6 an allen vier Strangseiten von Strangführungsrollen gestützt und geführt wird, dem dann ein Strangführungssegment 7 einfacherer Bauart nachfolgt, das nur mehr eine bogenaußenseitige und eine bogeninnenseitige Strangstützung sichert, wenn eine ausreichende Strangschalendicke erreicht ist. In Figur 2 ist eine Ausführungsform einer Strangführung dargestellt, bei der eine allseitige Strangstützung des Stranges mit noch ausgeprägtem flüssigem Kern über mehrere aufeinander folgende Strangführungssegmente 6, 8, 9 der erfindungsgemäßen Art erfolgt. Es können auch über die gesamte Strangführung Segmente der erfindungsgemäßen Art angeordnet sein. Die Strangführungsegmente sind mit nicht näher dargestellten Befestigungseinrichtungen 9 auf einem Segmenttragrahmen 10 in der Strangführung justiert und befestigt.
Figur 3 zeigt ein Strangführungssegment 6 in einer Schrägriss-Darstellung. Alle Bauteile des Strangführungssegmentes, die im Weiteren erläutert werden, sind in einem starren Segmentrahmen 11 angeordnet. Die quaderförmige Grundstruktur des Segmentrahmens 11 besteht aus vier zylindrischen Führungssäulen 12, die mit ihren Enden in zwei Verbindungsrahmen 13 starr befestigt sind (Fig.4). Zwei der in Gießrichtung G übereinander angeordneten Führungssäulen 12a sind dem Außenbogen in der Strangführung zugeordnet und bilden dementsprechend die Festseite F in der Strangführung und die gegenüber liegenden Führungssäulen 12b sind dem Innenbogen der Strangführung zugeordnet und bilden die Losseite L in der Strangführung 2 (Fig.1).
Sowohl an der Festseite F als auch auf der Losseite L ist jeweils ein in seiner Grundstruktur L-förmiger Tragrahmen 15a, 15b angeordnet. Jeder Tragrahmen 15a, 15b umgreift mit ringförmigen Traglaschen 16 zwei zugeordnete Führungssäulen 12a oder 12b, an denen er in Längsrichtung der Führungssäulen 12a, 12b verschiebbar abgestützt ist. Die Verschiebebewegung des Tragrahmens 15a, 15b erfolgt mit einer von einem Hydraulikzylinder gebildeten ansteuerbaren Verschiebeeinrichtung 17, die an einer der ringförmigen Traglaschen 16 des Tragrahmens 15a, 15b und an der Führungssäule 12a, 12b angelenkt ist. Die den beiden Tragrahmen 15a, 15b zugeordneten ansteuerbaren Verschiebeeinrichtungen 17 sind gegengerichtet positioniert und wirksam, so dass bei einer Gießformat-Breitenänderung eine zur Gießmittenachse 4 symmetrische, gegengerichtete Verschiebebewegung der beiden Tragrahmen 15a, 15b stattfindet. Die beiden L-förmig ausgebildeten Tragrahmen sind so angeordnet, dass sie ein die Gießmittenachse umgreifendes Geviert bilden.
Damit wird eine fluchtende Positionierung des eingestellten Strangformates auf das Gießformat in der Kokille möglich.
Die L-förmige Struktur der beiden Tragrahmen 15a, 15b begünstigt die stabile Anordnung von den gegossenen Strang stützenden und führenden Strangführungsrollen 5 an allen vier Seiten des gegossenen Stranges entlang seiner Längserstreckung über die jeweilige Segmentlänge, wie in den Fig. 5 und 6 dargestellt. Jeweils fünf in Strangförderrichtung hintereinander angeordnete Strangführungsrollen 5 sind an vier Rollenhaltern 18a, 18b, 18c, 18d drehbar abgestützt. Ein Rollenhalter 18a für die Abstützung des Stranges in Richtung seiner Breitenerstreckung B ist dem Tragrahmen 15a auf der Festseite F zugeordnet und auf diesem unmittelbar und auf ihm unbeweglich befestigt. Die Erzeugende dieser Strangführungsrollen 5 fluchtet mit der Festseite der Kokille. Ein Rollenhalter 18c für die Abstützung des Stranges in Richtung seiner Dickenerstreckung D ist auf dem der Losseite L zugeordneten Tragrahmen 15b ebenfalls unmittelbar und auf ihm unbeweglich befestigt. Diese beiden Rollenhalter 18a, 18c stehen in einem rechten Winkel zueinander. Die diesen beiden Rollenhaltern 18a, 18c zugeordneten Strangführungsrollen 5 bestimmen die Position des gegossenen Stranges im Strangführungssegment 6 in Abhängigkeit von der Formatbreite B des Stranges. Die beiden diesen Rollenhaltern 18a, 18c gegenüber liegenden weiteren Rollenhalter 18b, 18d müssen im Formatverstellvorgang eine Position einnehmen, die der gewählten Strangbreite B und Strangdicke D entspricht und daher eine von der Position der beiden Tragrahmen 18a, 18c unabhängige Position einnehmen können.
Wie sich aus den Figuren 3 und 7 ergibt ist ein der Losseite des Strangführungssegmentes 6 zugeordneter mit Strangführungsrollen 5 besetzter Rollenhalter 18b entlang von Horizontalführungen 19 des Tragrahmens in Normalrichtung auf den gegenüber liegenden Rollenhalter 18a der Festseite F hin und von diesem weg mit zwei ansteuerbaren Verschiebeeinrichtungen 20 verstellbar, die am Rollenhalter 18b angelenkt und im L-förmigen Tragrahmen 15b der Losseite L abgestützt sind. Die Horizontalführungen 19 sind von im Tragrahmen 15b fest verankerten Führungsklötzen 19a mit Durchtrittsbohrungen gebildet, die von Führungsstangen 19b durchsetzt sind, welche gelenkig mit dem Rollenhalter 18b verbunden sind. Damit ist eine Formatanpassung an die Strangdicke des gegossenen Stranges sichergestellt und auch ein kontinuierliches Anstellen oder Anpressen der Strangführungsrollen an den Strang möglich. Diese Formatanpassung an die Gießdicke ist in den Figuren 8 und 9 mit zwei unterschiedlichen Gießdicken veranschaulicht.
Aus Figur 7 ist weiters ersichtlich, dass der der Losseite L zugeordnete Rollenhalter 18b an seiner Rückseite einen ebenfalls L-förmig ausgebildeten Stützrahmen 21 trägt, an dem der Rollenhalter 18d für die Abstützung des gegossenen Stranges entlang seiner Dickenerstreckung befestigt ist. Dieser L-förmige Stützrahmen 21 ist mit seinem einen Schenkel 21 a an der Rückseite des Losseiten-Rollenhatters 18b parallel zu seiner Breitenerstreckung verschiebbar geführt und mit einer ansteuerbaren Verschiebeeinrichtung 22 verbunden, die an der Rückseite des Rollenhalters 18b abgestützt ist. Am zweiten Schenkel 21 b dieses L-förmigen Stützrahmens 21 ist der mit Strangführungsrollen 5 bestückte Rollenhalter 18d befestigt, der mit seinen Strangführungsrollen den Tragrahmen 15a der Festseite von hinten durchsetzt. Durch diese Anordnung ergibt sich die Möglichkeit, einerseits den Rollenhalter 18b der Losseite L gemeinsam mit dem über den L-förmigen Stützrahmen 15b positionierten seitlichen Rollenhalter 18d zur Festlegung des Strangformates in Richtung der Dickenerstreckung zu verschieben oder andererseits den seitlichen Rollenhalter 18d durch eine Relativbewegung gegenüber dem Losseiten-Rollenhalter 18b zur Festlegung des Strangformates in Richtung der Breitenerstreckung zu verschieben.
Die Formatanpassung an die Gießbreite B ist in den Figuren 10 und 11 in zwei unterschiedlichen Gießbreiten B veranschaulicht.
In den Figuren 12 bis 14 sind die Einrichtungen zur Kühlung des gegossenen Metallstranges und zur formatabhängigen Anstellung an den Metallstrang dargestellt. Allen vier Rollenhaltern 18a, 18b, 18c, 18d ist jeweils ein Spritzregister 24a, 24b, 24c, 24d für die Strangkühlung zugeordnet. Jedes Spritzregister weist jeweils mindestens eine Spritzdüse 25 zwischen in Strangförderrichtung aufeinander folgenden Strangführungsrollen 5 auf, die mittig, d.h. mit gleichem Abstand zu den Strangkanten auf die Strangoberfläche gerichtet sind. Der die Spritzdüsen 25 verlassende, fächerartig austretende Kühlmittelstrahl 26 gewährleistet damit eine gleichmäßige Strangkühlung und vermeidet ein Überspritzen der Strangkanten.
Außen- und Innenbogenspritzregister 24a, 24b sind an einem in den Segmentrahmen 10 integrierten Spritzregisterrahmen 27 an Führungsstangen 28 in Richtung der Strangoberfläche des Metallstranges verschiebbar geführt und sind mit einer Spritzregister-Verschiebeeinrichtung 29 verbunden, die ihrerseits am Spritzregisterrahmen 27abgestützt ist. Jedem Tragrahmen 15a, 15b für die Breitenverstellung ist eine von einer schrägen Keilfläche 30 gebildete Steuerkante 31 zugeordnet, die mit einer Führungsfläche 32 am Spritzregisterrahmen 27 zusammenwirkt und die Spritzdüsen in eine mittige Position zur Breitseite des gegossenen Stranges bzw. zwischen den seitlichen Rollenträgern bringt. Damit ist eine spritzbreitenabhängige Positionierung der Spritzdüse in einem bestimmten Normalabstand von der zu kühlenden Strangoberfläche gewährleistet und durch die zusätzliche mittige Zentrierung werden Kantenüberspritzungen vermieden.
Die den seitlichen Rollenhaltern 18c, 18d zugeordneten seitlichen Spritzregister 24c, 24d sind ebenfalls im Spritzregisterrahmen 27 an Führungsstangen 28 geführt und mit einer Spritzregister-Verschiebeeinrichtung 29 gekoppelt, die ihrerseits am Spritzregisterrahmen 27 abgestützt ist. Die Führungsstangen 28 ermöglichen ein Verschieben des Spritzregisters 24c, 24d in einer Richtung parallel zur Längserstreckung der Strangführungsrollen 5 an den seitlichen Rollenhaltern 18c, 18d. Bei der dargestellten Ausführungsform ist an eine zusätzliche Anstellung in Normalrichtung auf die Strangoberfläche nicht gedacht, jedoch besteht durchaus die Möglichkeit dies analog zu den Spritzregisteranstellungen an der Los- und Festseite vorzusehen.
In den Figuren 13 und 14 ist die Verschiebebewegung der Spritzregister bei einer Formatverstellung sowohl in der Richtung der Gießdicke als auch in Richtung der Gießbreite veranschaulicht.
Die ansteuerbaren Verschiebeeinrichtungen 17, 20 ,22 sind von ansteuerbaren Hydraulikzylindern gebildet, denen jeweils eine Wegmesseinrichtung oder ein Positionserkennungssystem 34 zugeordnet ist. Datenleitungen 35, die auch als Datenbus-System ausgebildet sein können, die auch eine Funkstrecke darstellen können, verbinden die Verschiebeeinrichtungen 17, 20, 22 oder ihnen zugeordnete Mess- und Stelleinrichtungen 34 mit einer regelnden Recheneinheit 33. Der Rechner ist in einem übergeordneten Anlagen-Regelkreis eingebunden und empfängt formatspezifizierende Vorgabedaten, die er in die Segmentsteuerung oder die Steuerung mehrerer zusammenwirkender Strangführungssegmente einbezieht. Strangführungssegmente dieser Bauart sind nicht ausschließlich zum Stützen und Führen von quadratischen oder rechteckigen Strangformaten verwendbar. Sie können gleichermaßen auch zum Stützen und Führen von Strängen mit davon abweichenden Strangformaten, wie runden, an den Eckbereichen abgerundeten, polygonalen oder "beam blank" Querschnitten angewendet werden.

Bezugszeichenliste

1: Kokille
2: Strangführung
3: Formhohlraum der Kokille
4: Gießmittenachse
5: Strangführungsrolle
6, 7, 8: Strangführungssegment
9: Befestigungseinrichtung der Segmente
10: Segmenttragrahmen
11: Segmentrahmen
12a, 12b: Führungssäulen
13: Verbindungsrahmen
15a, 15b: L-förmiger Tragrahmen
16: Traglaschen
17: Verschiebeeinrichtung des L-förmigen Tragrahmens
18a, 18b , 18c, 18d: Rollenhalter
19: Horizontalführung
19a: Führungsklotz
19b: Führungsstange
20: Verschiebeeinrichtung des Rollenhalters
21: L-förmiger Stützrahmen
21 a, 21 b: Schenkel des L-förmigen Stützrahmens
22: Verschiebeeinrichtung des Rollenhalters 18b
24a, 24b, 24c, 24d: Spritzregister
25: Spritzdüse
26: Kühlmittelstrahl
27: Spritzregisterrahmen
28: Führungsstange
29: Spritzregisterverschiebeeinrichtung
30: Keilfläche
31: Steuerkante
32: Führungsfläche
33: Recheneinheit
34: Wegmesseinrichtung oder Positionserkennungssystem
35: Datenleitung
G: Gießrichtung
D: Gießdicke
B: Gießbreite
F: Festseite
L: Losseite

Claims

Strangführungssegment in der Strangführung (2) einer Knüppel- oder Vorblockstranggießanlagen mit einem Segmentrahmen (11), in dem Strangführungsrollen (5) einander paarweise gegenüberliegend zum vierseitigen Abstützen und Führen eines gegossenen Metallstranges mit quadratischem oder rechteckigem Querschnitt zentrisch zu einer Gießmittenachse (4) angeordnet sind, dadurch gekennzeichnet, dass
- im Segmentrahmen (11) vier Rollenhalter (18a, 18b, 18c, 18d) relativ zueinander beweglich abgestützt sind, auf denen jeweils mehrere Strangführungsrollen (5) angeordnet sind,

- dass der Segmentrahmen (11) Führungssäulen (12a, 12b) und die Führungssäulen (12a, 12b) zueinander positionierenden Verbindungsrahmen (13) umfasst,

- dass an den Führungssäulen (12a, 12b) zwei Tragrahmen (15a, 15b) längsverschiebbar angeordnet sind, denen jeweils zwei zueinander normal ausgerichtete Rollenhalter (18a, 18c und 18b, 18d) zugeordnet sind, wobei die beiden Tragrahmen (15a, 15b) symmetrisch zu einer Gießmittenachse (4) verschiebbar geführt sind,

- dass ein dem Innenbogen (Losseite L) eines Strangführungssegmentes zugeordneter Rollenhalter (18b) in seinem Tragrahmen (15b) in Normalrichtung auf einem den Außenbogen (Festseite F) des Strangführungssegmentes zugeordneten Rollenhalter (18a) zu oder von diesem weg verschiebbar geführt ist,

- dass einer der normal zu dem den Innenbogen (Losseite L) zugeordneten Rollenhalter (18b) ausgerichteten seitlichen Rollenhalter (18d) zusätzlich in Richtung zum gegenüberliegenden seitlichen Rollenhalter (18c) oder von diesem weg verschiebbar geführt ist.
Strangführungssegment nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die beiden Tragrahmen (15a, 15b) L-förmig ausgebildet sind und ein die Gießmittenachse (4) umschließendes Geviert bilden.
Strangführungssegment nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, dass jedem Tragrahmen (15a, 15b) eine ansteuerbare Verschiebeeinrichtung (17) zugeordnet ist, die an einer Führungssäule (12a, 12b) des Segmentrahmens (11) abgestützt ist.
Strangführungssegment nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, dass dem den Innenbogen (Losseite L) des Strangführungssegmentes zugeordnete Rollenhalter (18b) eine ansteuerbare Verschiebeeinrichtung (20) zugeordnet ist.
Strangführungssegment nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, dass einer der seitlichen Rollenhalter(18d), der normal zu dem den Innenbogen (Losseite L) des Strangführungssegments zugeordneten Rollenhalter (18b) ausgerichtet ist, an diesem Rollenhalter (18b) verschiebbar in Richtung zum gegenüber liegenden Rollenhalter (18c) oder von diesem weg geführt ist.
Strangführungssegment nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass diesem verschiebbaren seitlichen Rollenhalter (18d) eine ansteuerbare Verschiebeeinrichtung (22) zugeordnet ist, die am dem Innenbogen des Strangführungssegmentes zugeordneten Rollenhalter (18b) abgestützt ist.
Strangführungssegment nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, dass die ansteuerbaren Verschiebeeinrichtungen (17, 20, 22) als Hydraulikzylinder ausgebildet sind, und jedem Hydraulikzylinder eine Wegmesseinrichtung (34) oder ein Positionserkennungssystem zugeordnet ist.
Strangführungssegment nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, dass dem außenbogenseitigen und dem innenbogenseitigen Rollenhalter(18a, 18b) Außen- und Innenbogenspritzregister (24a, 24b) mit zwischen den Strangführungsrollen (5) positionierbaren Spritzdüsen (25) zugeordnet sind, dass die Außen- und Innenbogenspritzregister (24a, 24b) in einem Spritzregisterrahmen (27) verschiebbar abgestützt und mit am Spritzregisterrahmen abgestützte, gegebenenfalls ansteuerbare, Spritzregister-Verschiebeeinrichtungen (29) zur Einstellung der Spritzdüsenposition der Spritzdüsenregister in Abhängigkeit von der eingestellten Gießbreite (B) verbunden sind.
Strangführungssegment nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass jedem Tragrahmen (15a, 15b) eine Steuerkante (31) zugeordnet ist, die mit einer Führungsfläche (32) am Spritzdüsenregister (24a, 24b) zusammenwirkt, die vorzugsweise als schräge Keilfläche (30) ausgebildet ist.
Strangführungssegment nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, dass den seitlichen Spritzregistern (24c, 24d) im Spritzregisterrahmen (27) abgestützte, gegebenenfalls ansteuerbare, Spritzregister-Verschiebeeinrichtungen (29) zur zentrischen Positionierung der Spritzdüsen (25) auf die eingestellte Formatdicke (D) zugeordnet sind.
Strangführungssegment nach einem der vorhergehenden Ansprüche 8 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass die ansteuerbaren Spritzregister-Verschiebeeinrichtungen (29) als Hydraulikzylinder ausgebildet sind.
Strangführungssegment nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass jedem Hydraulikzylinder der Spritzregister-Verschiebeeinrichtung (29) eine Wegmesseinrichtung oder ein Positionserkennungssystem (34) zugeordnet ist.
Strangführungssegment nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, dass die Verschiebeeinrichtungen (17, 20, 22) für die Rollenhalter (18a, 18b, 18c, 18d) und die ihnen zugeordneten Mess- und Stelleinrichtungen (34) über Datenleitungen (35) mit einer Recheneinheit (33) verbunden sind, die unter Einbeziehung von erhaltenen Messdaten der Kokille oder entsprechenden Vorgabewerten einer übergeordneten Leiteinrichtung die Formatanpassung (B, D) im Strangführungssegment (6) oder mehreren aufeinanderfolgenden Strangführungssegmenten (6, 7, 8, 9) regelt oder steuert.
Strangführungssegment nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass der Recheneinheit (33) für die Steuerung mindestens eines der Strangführungssegmente (6, 7, 8, 9) mathematische Teilmodelle zugeordnet sind, von denen Stellsignale zur gesteuerten Positionierung mindestens einer der Verschiebeeinrichtungen (17, 20, 22) für die Durchführungen einer Soft Reduction, einer Liquid Soft Reduction, einer geregelten Konuseinstellung, einer metallurgischen Oberflächenbehandlung oder einer sonstigen metallurgischen oder thermischen Behandlung des Metallstranges generiert werden und dass die Recheneinheit entsprechend dieser Stellsignale die Formatanpassung im Strangführungssegment (6) oder mehreren aufeinanderfolgenden Strangführungssegmenten (6, 7, 8, 9) regelt oder steuert.