EP2303491B1 - Modulare strangführungsrolle - Google Patents
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- EP2303491B1 EP2303491B1 EP09768942A EP09768942A EP2303491B1 EP 2303491 B1 EP2303491 B1 EP 2303491B1 EP 09768942 A EP09768942 A EP 09768942A EP 09768942 A EP09768942 A EP 09768942A EP 2303491 B1 EP2303491 B1 EP 2303491B1
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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
- B22D11/12—Accessories for subsequent treating or working cast stock in situ
- B22D11/128—Accessories for subsequent treating or working cast stock in situ for removing
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- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F28—HEAT EXCHANGE IN GENERAL
- F28F—DETAILS OF HEAT-EXCHANGE AND HEAT-TRANSFER APPARATUS, OF GENERAL APPLICATION
- F28F5/00—Elements specially adapted for movement
- F28F5/02—Rotary drums or rollers
Definitions
- the invention relates to a method for operating a strand guiding device of a continuous casting plant with a modular strand guiding roll according to the features of patent claim 1.
- a strand guide role is from the EP 1 485 218 B1 known, however, starting from the object of the invention, on a rotary feedthrough for thedeementzu- and deduction of at least one end rotatably mounted with bearing pins in bearing blocks support and / or transport roller, in particular in a continuous casting.
- the water-cooled support and / or transport roller has, in the outer region, axially extending channels and channels leading into or out of them and leading to a central distribution system.
- the central distribution system consists of a central bore in the support and / or transport roller and arranged therein, a tubular conduit having a central supply channel for the cooling water and forms with the central bore an annular channel for the discharge of the cooling water.
- the strand guide roller disclosed in this document consists of two or more roller sections, each roller section of which is mounted end-to-end. Such end-side storage of the individual roller sections is costly and claimed in the maintenance of the strand guide device a considerable effort for assembly and disassembly of the storage units.
- strand guide devices can not be converted to other casting machine widths without considerable effort because of such end-side mounting of the roller sections.
- WO 2007/121821 A1 is a consisting of at least two roller sections strand guide role of a strand guide device is known, on which a casting cast by a strand strand is guided, after which a plug connection is formed between the two roller sections and only one bearing is provided, which is designed as an undivided single bearing.
- the flow channel for the cooling medium that extends only substantially over the width of the strand guide roll does not exhibit a sufficient cooling effect of the strand guide roll.
- the near-surface region of the strand guide roller does not experience the necessary cooling in order to reduce the resulting wear of the strand guide roller from the chemical and mechanical stress.
- the centrically extending flow channel therefore serves primarily to cool the bearing inner rings in the journal region of the strand guide roller or the roller sections.
- the invention is therefore based on the object to provide a method for operating a strand guiding device of a continuous casting with a modular strand guide roller in which the strand guiding device can be converted to different Strangg screenlessnessn without significant effort and in which, the life of the strand guide roller improving cooling effect and adress perpetratung the cooling effect on the strand or slabs is achieved.
- the invention is an object of the invention to provide a method with which a relatively inexpensive maintenance can be achieved by the modular strand guide roller.
- the invention is further based on the object to provide a method for operating a strand guiding device, which, in view of an increase in service life and easier maintenance, has improved strand guide rollers.
- the characteristic features of the method according to the invention lead to a homogenization of the cooling effect on the strand or on the slabs.
- the flow channels formed in the near-surface region of each roller module are present in pairs.
- the coolant flows counter to the flow direction of the flowing in the centrally extending flow channels coolant and in a second flow channel of the paired flow channels, the coolant flows in the flow direction of flowing in the centrally extending flow channels coolant.
- an open cooling circuit is formed in each roller module.
- a chamber is formed, which serves for the deflection of the coolant within the first and the following roller modules.
- the chambers are sealed to the outside with a lid sealing, so that no coolant can escape.
- the respective first flow channel of the paired flow channels is further connected via a corresponding first connecting channel with the first concentrically extending flow channel and the respective second flow channel of the paired flow channels is connected via a corresponding second connecting channel with the second concentrically extending flow channel.
- the connection is on the one hand made such that the first connection channel connects the inflow-side outlet of the first centrally extending flow channel with the downstream inlet of the relevant flow channel of the paired flow channels and on the other such that the second connection channel the inlet side of the second respective flow channel of the pair Flow channels with the downstream inlet of the second centrically extending flow channel connects.
- the second centrically extending flow channel of the first roller module and the first centrically extending flow channel of the second roller module are connected via a sleeve with a plug connection between the first and second roller module, so that from the second centrically extending flow channel of the first roller module, the coolant can flow into the first centric flow channel of the second roller module.
- the second roller module and each further roller module of the strand guide roller is, as far as the entirety of the formation of the flow and connection channels, formed in an identical manner to the first roller module.
- a first open coolant circuit is combined with a second open coolant circuit to a common open coolant circuit, wherein the first coolant circuit to a coolant inlet and the second coolant circuit can be connected to a coolant outlet.
- peripheral flow channels these could be groupwise, e.g. as multi-thread, be arranged and operated. A first group could then serve for the flow and a second group for the return of the coolant.
- strand guide roller 1 consists of a first roller module 2, a second roller module 3 and a third roller modules 4. All roller modules are according to the prior art document WO 2007/121821 A1 mounted to a strand guide roller, by a first connector between the second or middle roller module 3 and the inner roller journal 2.1 of the first roller module 2 and a second connector between the third roller module 4 and the inner roller journal 3.1 of the second or middle roller module. 3
- the inner roller journal 2.1 of the first roller module 2 is in an undivided center bearing 5 and the inner roller journal 3.1 of the second or middle roller module 3 is received in an undivided center bearing 6.
- Both center bearings 5, 6 are advantageously formed relatively short in their axial extent, whereby the transition region 7 between the roller modules 2, 3 and 3, 4 is also relatively short, so that advantageously a bulge of the cast metal strand (slab) minimized or significantly reduced.
- the outer roller journal 2.2 of the roller module 2 and the outer roller journal 4.1 of the roller module 4 of the strand guide roller 1 is received in a respective outer bearing 8 and 9 respectively.
- the second or middle roller module 3 is not in the center bearing 5 and the third roller module 4 is not accommodated in the center bearing 6.
- a plug connection is provided as a connection between the respective roller modules 2, 3 and 3, 4, for example, a plug connection is provided.
- the roller modules 3 and 4 on their the first roller module 2 and the second roller module 3 facing end face a recess 10, best seen in Fig. 6 , in which a, for example, ring-shaped component 23 is used against rotation.
- a twisted against the actual roller pin extension 2.1.1 or 3.1.1 of the respective roller pin is positively connected to the device 23 connectable.
- each roller module 2, 3, 4, a first and second centrally extending flow channel 11 and 12, respectively.
- the flow channel 11 of the roller module 2 can be connected to a coolant inlet 13 and the flow channel 12 of the roller module 4 to a coolant outlet 14.
- each of the roller modules further flow and connection channels, which together with the centrally extending flow channels 11, 12 in each roller module. 2 , 3, 4 and finally in each inventively designed strand guide roller 1 form an open cooling circuit.
- axially extending flow channels 15, 16 are formed in the near-surface region of the metal strand leading and supporting outer circumference of each roller module 2, 3, via first connecting channels 17 and second connecting channels 18, the axially extending flow channels 15, 16 with the centrally extending flow channels 11, 12 connect to an open cooling circuit.
- the cooling circuit is designed such that, as from Figure 3 shows, on the one hand, the flow channels 15, 16 pairs in the near-surface region, and are preferably distributed circumferentially distributed within each roller module 2, 3, 4, preferably, the one flow channel of the paired Flow channels 15, 16 is connected via the connecting channel 17 with the inflow-side outlet 11.1 of the flow channel 11 and the other flow channel of the paired flow channels 15, 16 is connected via the connecting channel 18 with the downstream inlet 12.1 of the flow channel 12.
- the paired flow channels 15, 16 are each end individually or together by a lid 19 and 27, best seen in the Figures 2 . 5 and 6 sealed in such a way that they ensure a change in the flow direction of the coolant, in conjunction with corresponding chambers 20 formed on the front side in the relevant roller module.
- the flow direction of the coolant 22 from the coolant inlet 13 to the coolant outlet 14 is represented by directional arrows.
- the coolant 22 flowing into the flow channel 11 of the roller module 2 flows into the connection channel 17 at the end of the flow channel 11 and enters the flow channel 15 of the paired flow channels 15, 16.
- the coolant 22 enters the flow channel 16 of the paired flow channels 15, 16 headed and passes via the connecting channel 18 in the downstream inlet 12.1 of the second centrally extending flow channel 12, from where it passes via the connecting sleeve 21 in the first centrally extending flow channel 11 of the roller module 3.
- the further course of the flow of the coolant 22 in the roller modules 3 and 4 is analogous to the flow path to the flow pattern shown in the roller module 2, so that it can be dispensed with further explanations thereto.
- Fig. 2 is the relevant design of the flow and connection channels of the roller module 2 with the representation of the flow direction of the coolant 22 according to the cutout "Z" in Fig. 1 shown enlarged.
- Fig. 1 and 2 the same reference numerals are used.
- sectional view along the line DD in Fig. 1 discloses the region of the connector between the roller module 2 and the roller module 3 and the paired in the near-surface region of the roller module 3 and axially extending flow channels 15 and 16 with removed cover 27.
- the paired flow channels are each a flow channel 15 with inflowing coolant 22 and a flow channel 16 with outflowing coolant 22.
- the paired flow channels 15, 16 are connected to each other by a respectively introduced in the roller module chamber 20.
- the second centrically extending flow channel 12 is also shown.
- the Figure 4 shows the roller module 3 in a sectional view along the line BB in Fig.1 arranged with the near-surface, paired flow channels 15 and 16 and the centrally disposed, first flow channel eleventh
- FIG. 5 shows a side view of the in Figure 6 3.
- the roller channels in the near-surface region of the roller module 3 arranged and axially extending flow channels 15, 16 are the end with one or a common cover 27 sealingly, preferably releasably, closed. Furthermore, the centrally extending flow channel 11; 12 of the roller module 3 shown.
- the flow channel 11 is connected via the acute-angled connecting channels 17 with the relevant flow channels 15 of the paired flow channels 15, 16, while the flow channel 12 is connected via the acute-angled connecting channels 18 with the relevant flow channels 16 of the paired flow channels 15, 16.
- the Fig. 6 shows a longitudinal section along the line CC in Figure 5 ,
- the roller module 3 with roller pins 3.1 and 3.1 arranged in continuation of the roller pin 3.1 selbigem, preferably polygonal extension 3.1.1 shown.
- the roller module 3 in addition to the already described in detail above arrangement of the flow and connection channels, a recess 10 which is located on the side facing away from the roller pin 3.1 end face.
- an annular member 23 is inserted, which is secured by suitable securing means 24, for example, dowel pins against rotation.
- the interior of the annular component 23 has, corresponding to the cross-sectional shape of the extension 2.1.1 of the roller journal 2.1, a corresponding cross-section, for example in the manner of a polygon.
- the inlet side of the central flow channel 11 is followed by a receiving bore 25 for the sleeve 21, sa Fig.1 ,
- the receiving bore 25 is larger in diameter than the diameter of the centrally extending flow channel 11.
- a receiving bore 26 serving the same purpose further comprises the extension 3.1.1 of the roller journal 3.1 from the roller module 3.
- Figure 7 shows another side view of the in Figure 6 3 are shown in the near-surface area, analogous to the training gem.
- Figure 5 the paired flow channels 15, 16 arranged around the flow channel 11 and 12 and closed by cap 19.
- a purely in Figure 6 shown chamber 20 connects the two paired flow channels 15, 16, so that the flow of the coolant 22 undergoes a deflection therein.
- the side view further shows the polygonal formation of the extension 3.1.1, the receiving bore 26 for the sleeve 21 and the centrally extending flow channel 12; 11th
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Description
- Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Betreiben einer Strangführungseinrichtung einer Stranggießanlage mit einer modular aufgebauten Strangführungsrolle nach den Merkmalen des Patentanspruchs 1.
- Eine Strangführungsrolle ist aus der
EP 1 485 218 B1 bekannt, die jedoch, ausgehend von der Aufgabe der Erfindung, auf eine Drehdurchführung für die Kühlwasserzu- und -ableitung einer mindestens endseitig mit Lagerzapfen in Lagerböcken drehgelagerten Stütz- und/oder Transportrolle, insbesondere in einer Stranggießanlage, abstellt. Die wassergekühlte Stütz- und/oder Transportrolle weist im äußeren Bereich axial verlaufende Kanäle und darin einmündende bzw. davon ausgehende und zu einem zentralen Verteilsystem führende Kanäle auf. Das zentrale Verteilsystem besteht aus einer mittigen Bohrung in der Stütz- und/oder Transportrolle und aus einer darin angeordneten, rohrförmigen Leitung, die einen zentralen Zuführungskanal für das Kühlwasser besitzt und mit der mittigen Bohrung einen Ringkanal für die Abführung des Kühlwassers ausbildet.
Die in diesem Dokument offenbarte Strangführungsrolle besteht aus zwei oder mehr Rollenabschnitten, von denen jeder Rollenabschnitt endseitig gelagert ist.
Eine solche endseitige Lagerung der einzelnen Rollenabschnitte ist kostenaufwendig und beansprucht bei der Instandhaltung der Strangführungseinrichtung einen erheblichen Aufwand zur Montage und Demontage der Lagereinheiten. - Darüber hinaus sind Strangführungseinrichtungen wegen derartig endseitiger Lagerung der Rollenabschnitte nicht ohne nennenswerten Aufwand auf andere Gießmaschinenbreiten umrüstbar.
- Aus der
WO 2007/121821 A1 ist eine aus wenigstens zwei Rollenabschnitten bestehende Strangführungsrolle einer Strangführungseinrichtung bekannt, auf der ein von einer Stranggießmaschine gegossener Strang geführt wird, wonach zwischen den zwei Rollenabschnitten eine Steckverbindung ausgebildet und lediglich ein Lager vorgesehen ist, das als ungeteiltes Einzellager ausgebildet ist.
Neben einer Reihe von Vorteilen gegenüber dem vorgenannten Dokument entfaltet der lediglich eine zentral, sich im Wesentlichen über die Breite der Strangführungsrolle erstreckender Strömungskanal für das Kühlmedium keine hinreichende Kühlwirkung der Strangführungsrolle. Insbesondere der oberflächennahe Bereich der Strangführungsrolle erfährt nicht die notwendige Kühlung, um den aus der chemischen und mechanischen Belastung resultierenden Verschleiß der Strangführungsrolle zu reduzieren. Der zentrisch verlaufende Strömungskanal dient daher vorrangig dem Kühlen der Lagerinnenringe im Zapfenbereich der Strangführungsrolle bzw. der Rollenabschnitte. - Die des Weiteren aus den Dokumenten
WO 2004/094087 A1 undEP 1 646 463 B1 bekannte innengekühlte Strangführungsrolle umfasst eine zentrale drehbare Welle und mehrere auf der Welle gegen Verdrehung gesicherte und abgestützte Rollenmäntel mit integrierten Kühlmittelkanälen.
Aus der Praxis ist bekannt, dass diese Strangführungsrollen mit aufgeschobenen Rollenmänteln, neben einer nicht zufrieden stellenden Kühlung der Rollenballen, einen enorm hohen Anteil an Dichtelementen aufweisen und damit keine wartungsfreundliche und betriebssichere Lösung darstellen. - Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zum Betreiben einer Strangführungseinrichtung einer Stranggießanlage mit einer modular aufgebauten Strangführungsrolle zu schaffen, bei dem ohne nennenswerten Aufwand die Strangführungseinrichtung auf unterschiedliche Stranggießbreiten umrüstbar ist und bei dem, eine die Standzeit der Strangführungsrolle verbessernde Kühlwirkung und eine Vergleichsmäßigung der Kühlwirkung auf den Strang bzw. die Brammen erzielt wird.
- Des Weiteren ist es Aufgabe der Erfindung, ein Verfahren zu schaffen, mit dem durch die modular aufgebaute Strangführungsrolle eine vergleichsweise kostengünstige Instandhaltung erreichbar ist.
Der Erfindung liegt ferner die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zum Betreiben einer Strangführungseinrichtung zu schaffen, das, im Hinblick auf eine Erhöhung der Standzeit und eine erleichterte Instandhaltung, verbesserte Strangführungsrollen besitzt. - Die Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die Merkmale des Patentanspruchs 1 gelöst. Die Erfindung beschreibt ein Verfahren zum Betreiben einer Strangführungseinrichtung mit einer modularen Strangführungsrolle für einen aus einer Kokille einer Stranggießanlage austretenden Metallstrang, bei dem die Strangführungsrolle die folgenden Merkmale umfasst:
- mindestens ein erstes und zweites axial nebeneinander angeordnetes Rollenmodul, wobei das erste Rollenmodul an seiner dem zweiten Rollenmodul zugewandten Stirnseite einen zentrisch gelegenen Rollenzapfen aufweist, und
- ein Mittenlager, das zwischen dem ersten und zweiten Rollenmodul zum Aufnehmen und Lagern des Rollenzapfens des ersten Rollenmoduls positioniert ist, und
- eine zwischen dem zweiten Rollenmodul und dem Rollenzapfen des ersten Rollenmoduls ausgebildete Steckverbindung zum Steckverbinden des ersten und zweiten Rollenmoduls miteinander und einen zentrisch in den Rollenmodulen axial verlaufenden Strömungskanal zum Hindurchleiten eines Kühlmittels, und
- einen zentrisch angeordneten und axial verlaufenden Strömungskanal, der aus einem ersten separaten Strömungskanal und einem zweiten separaten Strömungskanal besteht, und
- Strömungskanäle im oberflächennahen Bereich des den Metallstrang führenden und stützenden Außenumfangs jedes Rollenmoduls und
- erste Verbindungskanäle, die die betreffenden Strömungskanäle mit dem ersten separaten Strömungskanal und zweite Verbindungskanäle, die die betreffenden Strömungskanäle mit dem separaten zweiten Strömungskanal verbinden. Das erfindungsgemäße Verfahren ist dadurch gekennzeichnet, dass das Kühlmittel bei benachbarten Strangführungsrollen, benachbarten Rollensegmenten oder bei dem Ober- und Unterrahmen eines Segmentes jeweils in entgegen gesetzter Richtung fließt.
- Die kennzeichnenden Merkmale des erfindungsgemäßen Verfahrens führen zu einer Vergleichmäßigung der Kühlwirkung auf den Strang bzw. auf die Brammen.
- In weiterer Ausgestaltung der Erfindung sind die im oberflächennahen Bereich jedes Rollenmoduls ausgebildeten Strömungskanäle paarig vorhanden. Dabei strömt in einem ersten Strömungskanal der paarigen Strömungskanäle das Kühlmittel entgegen der Strömungsrichtung des in den zentrisch verlaufenden Strömungskanälen fließenden Kühlmittels und in einem zweiten Strömungskanal der paarigen Strömungskanäle strömt das Kühlmittel in Strömungsrichtung des in den zentrisch verlaufenden Strömungskanälen fließenden Kühlmittels.
Damit ist in jedem Rollenmodul ein offener Kühlkreislauf ausgebildet.
Einenends der paarigen Strömungskanäle ist eine Kammer ausgebildet, die der Umlenkung des Kühlmittels innerhalb des ersten und der folgenden Rollenmodule dient. Die Kammern sind nach außen mit einem Deckel dichtend verschlossen, so dass kein Kühlmittel ausströmen kann.
Der jeweils erste Strömungskanal der paarigen Strömungskanäle ist ferner über einen entsprechenden ersten Verbindungskanal mit dem ersten zentrisch verlaufenden Strömungskanal verbunden und der jeweils zweite Strömungskanal der paarigen Strömungskanäle ist über einen entsprechenden zweiten Verbindungskanal mit dem zweiten zentrisch verlaufenden Strömungskanal verbunden.
Die Verbindung ist dabei zum einen derart hergestellt, dass der erste Verbindungskanal den zuströmseitigen Ausgang des ersten zentrisch verlaufenden Strömungskanals mit dem abströmseitigen Eingang des betreffenden Strömungskanals der paarigen Strömungskanäle verbindet und zum anderen derart, dass der zweite Verbindungskanal den zuströmseitigen Ausgang des zweiten betreffenden Strömungskanals der paarigen Strömungskanäle mit den abströmseitigen Eingang des zweiten zentrisch verlaufenden Strömungskanals verbindet.
Durch einen solchen erfindungsgemäßen Verlauf der Strömungskanäle innerhalb eines Rollenmoduls wird nicht nur, wie aus dem Stand der Technik bekannt, der Kernbereich und der Bereich der Lagerung hinreichend gekühlt, sondern auch dessen oberflächennaher Bereich. - In weiterer Ausgestaltung der Erfindung sind bei erfolgter Steckverbindung zwischen dem ersten und zweiten Rollenmodul der zweite zentrisch verlaufende Strömungskanal des ersten Rollenmoduls und der erste zentrisch verlaufende Strömungskanal des zweiten Rollenmoduls über eine Muffe verbunden, so dass aus dem zweiten zentrisch verlaufenden Strömungskanals des ersten Rollenmoduls das Kühlmittel in den ersten zentrisch verlaufenden Strömungskanal des zweite Rollenmodul strömen kann.
Das zweite Rollenmodul und jedes weitere Rollenmodul der Strangführungsrolle ist, was die Gesamtheit der Ausbildung der Strömungs- und Verbindungskanäle anbelangt, in identischer Weise zu dem ersten Rollenmodul ausgebildet.
Bei zum Beispiel einer Strangführungsrolle mit einem ersten und zweiten Rollenmoduls ist ein erster offener Kühlmittelkreislauf mit einem zweiten offenen Kühlmittelkreislauf zu einem gemeinsamen offenen Kühlmittelkreislauf vereint, wobei der erste Kühlmittelkreislauf an einen Kühlmittelzulauf und der zweite Kühlmittelkreislauf an einen Kühlmittelablauf anschließbar ist. - Mit der modular ausgebildeten Strangführungsrolle ist es in vorteilhafter Weise erstmals möglich, eine Strangführungsrolle für unterschiedliche Gießbreiten auszubilden, die sowohl im Kernbereich als auch im oberflächennahen Bereich hinreichend gekühlt wird.
- Aufgrund des geringen axialen Ausmaßes der Lagerlücken zwischen den einzelnen Rollenmodulen, wird in vorteilhafter Weise erreicht, dass es in den nicht durch die Strangführungsrollen abgestützten Bereichen einer Bramme lediglich zu deutlich verringerten bzw. minimierten Ausbauchungen der Bramme kommt.
- Mit der erfindungsgemäßen Ausbildung der Strömungskanäle innerhalb der Strangführungsrolle wird insgesamt ein Verfahren bereitgestellt, dass durch die verbesserte Kühlung der Strangführungsrolle zu einer Erhöhung der Rollenstandzeit und der Erweiterung des zu vergießenden Stahlsortenspektrums führt.
- Das Vorsehen von lösbaren Deckeln für die peripheren Strömungskanäle oder die Kammern hat den Vorteil, dass diese jeweils zugänglich wären und gereinigt werden könnten.
- Bei wendelförmiger Anordnung der peripheren Strömungskanäle könnten diese gruppenweise, z.B. als mehrgängiges Gewinde, angeordnet sein und betrieben werden. Eine erste Gruppe könnte dann für den Vorlauf und eine zweite Gruppe für den Rücklauf des Kühlmittels dienen.
- Weitere Vorteile und Merkmale der vorliegenden Erfindung ergeben sich aus den abhängigen Ansprüchen und der Beschreibung eines in den anliegenden Zeichnungsfiguren dargestellten Ausführungsbeispiels.
- In den Zeichnungen zeigen:
- Fig. 1
- eine aus drei Rollenmodule bestehende Strangführungsrolle in Schnittdarstellung nach der Linie A-A in
Fig. 4 , - Fig. 2
- ein Ausschnitt "Z" in
Fig.1 mit vergrößerter Darstellung der den Kühlmittelstrom aus dem Kernbereich in den oberflächennahen Bereich leitenden Strömungs- und Verbindungskanäle, - Fig. 3
- einen Querschnitt der Strangführungsrolle in vergrößerter Darstellung nach der Linie D-D in
Fig.1 , - Fig. 4
- einen Querschnitt der Strangführungsrolle in vergrößerter Darstellung nach der Linie B-B in
Fig.1 , - Fig. 5
- die Ansicht des zweiten oder mittleren Rollenmoduls nach Richtung "A" in
Fig.6 - Fig. 6
- das zweite oder mittlere Rollenmodul der Strangführungsrolle im Längsschnitt nach der Linie C-C in
Fig. 5 , - Fig. 7
- eine Seitenansicht des zweiten oder mittleren Rollenmoduls der Strangführungsrolle gem.
Fig.6 . - Die in
Fig. 1 dargestellte Strangsführungsrolle 1 besteht aus einem ersten Rollenmodul 2, aus einem zweiten Rollenmodul 3 und aus einem dritten Rollenmodule 4. Alle Rollenmodule sind gemäß dem vorbekannten DokumentWO 2007/121821 A1 zu einer Strangführungsrolle montiert, und zwar durch eine erste Steckverbindung zwischen dem zweiten oder mittleren Rollenmodul 3 und dem inneren Rollenzapfen 2.1 des ersten Rollenmoduls 2 und durch eine zweite Steckverbindung zwischen dem dritten Rollenmodul 4 und dem inneren Rollenzapfen 3.1 des zweiten oder mittleren Rollenmoduls 3.
Der innere Rollenzapfen 2.1 des ersten Rollenmoduls 2 ist in einem ungeteilten Mittenlager 5 und der innere Rollenzapfen 3.1 des zweiten oder mittleren Rollenmoduls 3 ist in einem ungeteilten Mittenlager 6 aufgenommen. Beide Mittenlager 5, 6 sind in vorteilhafter Weise in ihrer axialen Erstreckung relativ kurz ausgebildet, wodurch der Übergangsbereich 7 zwischen den Rollenmodulen 2, 3 und 3, 4 ebenfalls relativ kurz ausgebildet ist, so dass in vorteilhafter Weise eine Ausbauchung des gegossenen Metallstranges (Bramme) minimiert bzw. deutlich verringert wird. - Der äußere Rollenzapfen 2.2 des Rollenmoduls 2 und der äußere Rollenzapfen 4.1 des Rollenmoduls 4 der Strangführungsrolle 1 ist in jeweils einem Außenlager 8 bzw. 9 aufgenommen.
Das zweite oder mittlere Rollenmodul 3 ist nicht in dem Mittenlager 5 und das dritte Rollenmodul 4 ist nicht in dem Mittenlager 6 aufgenommen. Als Verbindung zwischen den betreffenden Rollenmodulen 2, 3 und 3, 4 ist zum Beispiel eine Steckverbindung vorgesehen. Dabei weisen die Rollenmodule 3 und 4 an ihrer dem ersten Rollenmodul 2 bzw. dem zweiten Rollenmodul 3 zugewandten Stirnseite eine Ausnehmung 10 auf, am besten zu sehen inFig. 6 , in die ein zum Beispiel ringartig ausgebildetes Bauelement 23 verdrehsicher eingesetzt ist. Ein gegenüber dem eigentlichen Rollenzapfen abgedrehter Fortsatz 2.1.1 bzw. 3.1.1 des betreffenden Rollenzapfens ist formschlüssig mit dem Bauelement 23 verbindbar. Auf weitere Details der formschlüssigen oder Steckverbindung soll an dieser Stelle nicht eingegangen werden, da diese nicht Gegenstand der vorliegenden Erfindung sind.
Wie des Weiteren aus derFig.1 hervorgeht, weist jedes Rollenmodul 2, 3, 4 einen ersten und zweiten zentrisch verlaufenden Strömungskanal 11 bzw. 12 auf. Dabei ist der Strömungskanal 11 des Rollenmoduls 2 an einen Kühlmittelzulauf 13 und der Strömungskanal 12 des Rollenmoduls 4 an einen Kühlmittelablauf 14 anschließbar.
Zur umfassenden Kühlung jedes Rollenmoduls der Strangführungsrolle 1, also nicht nur der Kühlung des Kern- und Lagerbereiches sondern auch des oberflächennahen Bereichs, weist jedes der Rollenmodule weitere Strömungs- und Verbindungskanäle auf, die zusammen mit den zentrisch verlaufenden Strömungskanälen 11, 12 in jedem Rollenmodul 2, 3, 4 und letztendlich in jeder erfindungsgemäß ausgebildeten Strangführungsrolle 1 einen offenen Kühlkreislauf ausbilden.
Dazu sind, wie inFig.2 dargestellt, im oberflächennahen Bereich des den Metallstrang führenden und stützenden Außenumfangs jedes Rollenmoduls 2, 3, 4 axial verlaufende Strömungskanäle 15, 16 ausgebildet, die über erste Verbindungskanäle 17 und zweite Verbindungskanäle 18 die axial verlaufenden Strömungskanäle 15, 16 mit den zentrisch verlaufenden Strömungskanälen 11, 12 zu einem offenen Kühlkreislauf verbinden.
Der Kühlkreislauf ist dabei derart ausgebildet, dass, wie ausFig.3 hervorgeht, zum einen die Strömungskanäle 15, 16 paarig im oberflächennahen Bereich, und zwar innerhalb jedes Rollenmoduls 2, 3, 4 vorzugsweise regelmäßig umfänglich verteilt angeordnet sind, wobei der eine Strömungskanal der paarigen Strömungskanäle 15, 16 über den Verbindungskanal 17 mit dem zuströmseitigen Ausgang 11.1 des Strömungskanals 11 verbunden ist und der andere Strömungskanal der paarigen Strömungskanäle 15, 16 über den Verbindungskanal 18 mit dem abströmseitigen Eingang 12.1 des Strömungskanals 12 verbunden ist.
Die paarigen Strömungskanäle 15, 16 sind jeweils endseitig einzeln oder gemeinsam durch einen Deckel 19 bzw. 27, am besten zu sehen in denFiguren 2 ,5 und 6 , derart verschlossen, dass diese eine Änderung der Strömungsrichtung des Kühlmittels, in Verbindung mit entsprechenden stirnseitig in dem betreffenden Rollenmodul ausgebildeten Kammern 20, sicherstellen. - Von besonderem Vorteil bei einem solchen Kühlkreislauf ist, dass die Verbindungskanäle 17, 18 zapfenseitig in Richtung des Kühlmittelzulaufes 13 in jedes Rollenmodul 2, 3 ,4 eingebracht sind und somit die Umfangsfläche jedes Rollenmoduls frei von jedweder mechanischen Bearbeitung zum Ausbilden von Verbindungskanälen mit notwendigerweise vorhandenen Dichtelementen ist.
Im montierten Zustand der Strangführungsrolle 1 ist der jeweils zweite zentrisch verlaufende Strömungskanal 12 der Rollenmodule 2 und 3 durch eine Verbindungsmuffe 21 mit dem jeweils ersten zentrisch verlaufenden Strömungskanal 11 des Rollenmoduls 3 bzw. 4 verbunden. Damit ist der offene Kühlkreislauf jedes Rollenmoduls zu einem offenen Kühlkreislauf der Strangführungsrolle 1 zusammengeführt. - Zum besseren Verständnis des Kühlkreislaufes innerhalb der Strangführungsrolle 1 ist die Strömungsrichtung des Kühlmittels 22 vom Kühlmittelzulauf 13 bis zum Kühlmittelablauf 14 durch Richtungspfeile dargestellt.
- Das in den Strömungskanal 11 des Rollenmoduls 2 einströmende Kühlmittel 22 strömt endseitig des Strömungskanals 11 in den Verbindungskanal 17 und gelangt in den Strömungskanal 15 der paarig angeordneten Strömungskanäle 15, 16. Endseitig des Strömungskanals 15 wird das Kühlmittel 22 in den Strömungskanal 16 der paarig angeordneten Strömungskanäle 15, 16 geleitet und gelangt über den Verbindungskanal 18 in den abströmseitigen Eingang 12.1 des zweiten zentrisch verlaufenden Strömungskanals 12, von wo aus es über die Verbindungsmuffe 21 in den ersten zentrisch verlaufenden Strömungskanal 11 des Rollenmoduls 3 gelangt.
Der weitere Strömungsverlauf des Kühlmittels 22 in den Rollenmodulen 3 und 4 erfolgt analog des Strömungsverlaufes zu dem im Rollenmodul 2 dargestellten Strömungsverlauf, so dass auf weitere Ausführungen dazu verzichtet werden kann. - In
Fig. 2 ist die relevante Ausbildung der Strömungs- und Verbindungskanäle des Rollenmoduls 2 mit der Darstellung der Strömungsrichtung des Kühlmittels 22 gemäß dem Ausschnitt "Z" inFig. 1 vergrößert dargestellt. Für gleiche Teile derFig. 1 und2 sind gleiche Bezugszeichen verwendet. - Die in
Fig.3 gezeigte Schnittdarstellung gemäß der Linie D-D inFig. 1 offenbart den Bereich der Steckverbindung zwischen dem Rollenmodul 2 und dem Rollenmodul 3 sowie die paarig im oberflächennahen Bereich des Rollenmoduls 3 angeordneten und axial verlaufenden Strömungskanäle 15 und 16 bei abgenommenen Deckel 27. Bei den paarig ausgebildeten Strömungskanälen handelt es sich dabei um jeweils einen Strömungskanal 15 mit zuströmenden Kühlmittel 22 und einen Strömungskanal 16 mit abströmenden Kühlmittel 22. Die paarigen Strömungskanäle 15, 16 sind durch jeweils eine in dem Rollenmodul eingebrachte Kammer 20 miteinander verbunden. In dem Rollenzapfen 2.1 des Rollenmoduls 2 ist ferner der zweite zentrisch verlaufende Strömungskanal 12 dargestellt. - Die
Fig.4 zeigt das Rollenmodul 3 in Schnittdarstellung gemäß der Linie B-B inFig.1 mit den oberflächennah angeordneten, paarigen Strömungskanälen 15 und 16 und den zentrisch angeordneten, ersten Strömungskanal 11. -
Fig.5 zeigt eine Seitenansicht des inFig.6 dargestellten Rollenmoduls 3. Die im oberflächennahen Bereich des Rollenmoduls 3 paarig angeordneten und axial verlaufenden Strömungskanäle 15, 16 sind endseitig mit jeweils einem oder einem gemeinsamen Deckel 27 dichtend, vorzugsweise lösbar, verschlossen. Ferner ist der zentrisch verlaufende Strömungskanal 11; 12 des Rollenmoduls 3 dargestellt.
Der Strömungskanal 11 ist über die spitzwinklig verlaufenden Verbindungskanäle 17 mit den betreffenden Strömungskanälen 15 der paarigen Strömungskanäle 15, 16 verbunden, während der Strömungskanal 12 über die spitzwinklig verlaufenden Verbindungskanäle 18 mit den betreffenden Strömungskanälen 16 der paarigen Strömungskanäle 15, 16 verbunden ist. - Die
Fig. 6 zeigt einen Längsschnitt nach der Linie C-C inFig.5 . In übersichtlicher Form ist hier nochmals das Rollenmodul 3 mit Rollenzapfen 3.1 und den in Fortführung des Rollenzapfens 3.1 an selbigem angeordneten, vorzugsweise polygonal ausgebildeten Fortsatz 3.1.1 dargestellt.
Das Rollenmodul 3 weist, neben der bereits vorstehend ausführlich beschriebenen Anordnung der Strömungs- und Verbindungskanäle, eine Ausnehmung 10 auf, die sich auf der dem Rollenzapfen 3.1 abgewandten Stirnseite befindet. In der Ausnehmung 10 ist ein ringförmiges Bauelement 23 eingesetzt, das durch geeignete Sicherungsmittel 24, zum Beispiel Spannstifte, gegen Verdrehen gesichert ist. Das Innere des ringförmigen Bauelements 23 besitzt dabei, entsprechend der Querschnittsform des Fortsatzes 2.1.1 des Rollenzapfens 2.1, einen dementsprechenden Querschnitt, zum Beispiel in Art eines Polygons. An die Ausnehmung 10 schließt sich eingangsseitig des zentrischen Strömungskanals 11 eine Aufnahmebohrung 25 für die Muffe 21 an, s. a.Fig.1 . Die Aufnahmebohrung 25 ist dabei im Durchmesser größer als der Durchmesser des zentrisch verlaufenden Strömungskanals 11. Eine demselben Zweck dienende Aufnahmebohrung 26 weist des Weiteren der Fortsatz 3.1.1 des Rollenzapfens 3.1 vom Rollenmodul 3 auf. -
Fig.7 zeigt eine weitere Seitenansicht des inFig.6 dargestellten Rollenmoduls 3. Im oberflächennahen Bereich sind, analog zu der Ausbildung gem.Fig.5 , die paarigen Strömungskanäle 15, 16 um den Strömungskanal 11 bzw. 12 angeordnet und durch Verschlussdeckel 19 verschlossen. Eine lediglich inFig.6 dargestellte Kammer 20 verbindet die beiden paarig angeordneten Strömungskanäle 15, 16, so dass die Strömung des Kühlmittels 22 darin eine Umlenkung erfährt.
Die Seitenansicht zeigt des Weiteren die polygonale Ausbildung des Fortsatzes 3.1.1, die Aufnahmebohrung 26 für die Muffe 21 und den zentrisch verlaufenden Strömungskanal 12; 11. -
- 1
- Strangführungsrolle
- 2
- Rollenmodul
- 2.1
- Rollenzapfen innen
- 2.1.1
- Fortsatz
- 2.2
- Rollenzapfen außen
- 3
- Rollenmodul
- 3.1
- Rollenzapfen
- 3.1.1
- Fortsatz
- 4
- Rollenmodul
- 4.1
- Rollenzapfen außen
- 5
- Mittenlager
- 6
- Mittenlager
- 7
- Übergangsbereich
- 8
- Außenlager
- 9
- Außenlager
- 10
- Ausnehmung
- 11
- Strömungskanal
- 11.1
- zuströmseitiger Ausgang
- 12
- Strömungskanal
- 12.1
- abströmseitiger Eingang
- 13
- Kühlmittelzulauf
- 14
- Kühlmittelablauf
- 15
- Strömungskanal
- 15.1
- abströmseitiger Eingang
- 16
- Strömungskanal
- 16.1
- zuströmseitiger Ausgang
- 17
- Verbindungskanal
- 18
- Verbindungskanal
- 19
- Deckel
- 20
- Kammer
- 21
- Muffe
- 22
- Kühlmittel
- 23
- Bauelement
- 24
- Sicherungsmittel
- 25
- Aufnahmebohrung
- 26
- Aufnahmebohrung
- 27
- Verschlussdeckel
Claims (12)
- Verfahren zum Betreiben einer Strangführungseinrichtung mit modularen Strangführungsrollen (1) für einen aus einer Kokille einer Stranggießanlage austretenden Metallstrang, bei dem die- wenigstens eine Strangführungsrolle (1) die folgenden Merkmale umfasst:mindestens ein erstes und zweites axial nebeneinander angeordnetes Rollenmodul (2, 3), wobei das erste Rollenmodul (2) an seiner dem zweiten Rollenmodul (2) zugewandten Stirnseite einen zentrisch gelegenen Rollenzapfen (2.1) aufweist,ein Mittenlager (5), das zwischen dem ersten und zweiten Rollenmodul (2, 3) zum Aufnehmen und Lagern des Rollenzapfens (2.1) des ersten Rollenmoduls (2) positioniert ist,eine zwischen dem zweiten Rollenmodul (3) und dem Rollenzapfen (2.1.) des ersten Rollenmoduls (2) ausgebildete Steckverbindung zum Steckverbinden des ersten und zweiten Rollenmoduls (2, 3) miteinander und einen zentrisch in den Rollenmodulen (2, 3) axial verlaufenden Strömungskanal zum Hindurchleiten eines Kühlmittels (21),einen zentrisch angeordneten und axial verlaufenden Strömungskanal, der aus einem ersten separaten Strömungskanal (11) und einem zweiten separaten Strömungskanal (12) besteht,Strömungskanäle (15, 16) im oberflächennahen Bereich des den Metallstrang führenden und stützenden Außenumfangs jedes Rollenmoduls (2, 3)erste Verbindungskanäle (17), die die betreffenden Strömungskanäle (15) mit dem ersten separaten Strömungskanal (11) und zweite Verbindungskanäle (18), die die betreffenden Strömungskanäle (16) mit dem separaten zweiten Strömungskanal (12) verbinden,
dadurch gekennzeichnet,dass das Kühlmittel bei benachbarten Strangführungsrollen, benachbarten Rollensegmenten oder bei dem Ober- und Unterrahmen eines Segmentes jeweils in entgegen gesetzter Richtung fließt. - Verfahren nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
dass die Strömungskanäle (15, 16) paarig verlaufen. - Verfahren nach Anspruch 2
dadurch gekennzeichnet,
dass das Kühlmittel (22) wenigstens einenends jedes der paarigen Strömungskanäle (15, 16) eine Kammer (20) umgelenkt wird. - Verfahren nach Anspruch 3,
dadurch gekennzeichnet,
dass die Strömungskanäle (15, 16) und die Kammern (20) nach außen mit jeweils einem eigenen oder einem gemeinsamen ringförmigen Deckel (19) bzw. (27) dichtend, vorzugsweise lösbar, verschlossen werden. - Verfahren nach Anspruch 2,
dadurch gekennzeichnet,
dass die betreffenden Strömungskanäle (15) der paarigen Strömungskanäle (15, 16) über die Verbindungskanäle (17) mit dem jeweiligen ersten Strömungskanal (11), und
die betreffenden Strömungskanäle (16) der paarigen Strömungskanäle (15, 16) über die Verbindungskanäle (18) mit dem jeweiligen zweiten Strömungskanal (12) verbunden werden. - Verfahern nach Anspruch 5,
dadurch gekennzeichnet,
dass mit dem jeweiligen Verbindungskanal (17) des zuströmseitigen Ausgangs (11.1) des ersten Strömungskanals (11) der abströmseitige Eingang (15.1) des betreffenden Strömungskanals (15) der paarigen Strömungskanäle (15, 16) verbunden wird. - Verfahren nach Anspruch 5,
dadurch gekennzeichnet,
dass mit dem jeweiligen Verbindungskanal (18) des zuströmseitigen Ausgangs (16.1) des betreffenden Strömungskanals (16) der paarigen Strömungskanäle (15, 16) der abströmseitige Eingang (12.1) des zweiten Strömungskanals (12) verbunden wird. - Verfahren nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
dass der Strömungskanal (11) des ersten Rollenmoduls (2) an einen Kühlmittelzulauf (13) und der zweite Strömungskanal (12) des betreffenden Rollenmoduls an einen Kühlmittelablauf (14) angeschlossen wird. - Verfahren nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
dass der zweite Strömungskanal (12) des ersten Rollenmoduls (2) über eine Muffe (21) mit dem ersten Strömungskanal(11) des zweiten Rollenmoduls (3) verbunden wird. - Verfahren nach den Ansprüchen 1 bis 9,
dadurch gekennzeichnet,
dass die Strömungsrichtung des Kühlmittels (21) des jeweiligen Rollenmoduls (2, 3) umgelenkt wird. - Verfahren nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der erste und zweite separate Strömungskanal (11, 12) jeweils als Abschnitte von ein- und demselben zentrischen Strömungskanal ausgebildet sind und lediglich durch eine Absperrung, z.B. einen Stopfen, voneinander getrennt werden.
- Verfahren nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Kühlmittel durch die Strömungskanäle (15,16) achsparallel, wendelförmig oder in Form eines Ringspaltes im oberflächennahen Bereich der Rollenmodule geleitet wird.
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