EP2531315A1 - Strangführungssegment in kassettenbauweise mit einzelrollenanstellung - Google Patents

Strangführungssegment in kassettenbauweise mit einzelrollenanstellung

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EP2531315A1
EP2531315A1 EP11701049A EP11701049A EP2531315A1 EP 2531315 A1 EP2531315 A1 EP 2531315A1 EP 11701049 A EP11701049 A EP 11701049A EP 11701049 A EP11701049 A EP 11701049A EP 2531315 A1 EP2531315 A1 EP 2531315A1
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EP
European Patent Office
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strand guide
strand
roller
segment according
individually
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EP11701049A
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Josef Guttenbrunner
Günter Ziegler
Franz Ramstorfer
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Original Assignee
SIEMENS VAI METALS TECHNOLOGIES GmbH
Siemens VAI Metals Technologies GmbH Austria
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    • B22D11/00—Continuous casting of metals, i.e. casting in indefinite lengths
    • B22D11/14—Plants for continuous casting

Definitions

  • the present invention relates to a strand guide segment for supporting and guiding a metallic strand
  • the invention relates to a strand guide segment for supporting and guiding a metallic strand
  • Continuous casting machine comprising a top frame and a bottom frame, wherein the top frame is detachably connected to the sub-frame; wherein a plurality of strand guide rollers are respectively connected to the upper frame and the lower frame; and wherein in the casting direction at least two directly
  • successively arranged individually displaceable strand guide rollers are individually adjustable against the strand.
  • Adjustment devices manually detached from the upper frame and then the upper frame of the subframe must be solved. Furthermore, the release of the upper frame from the subframe is also an unmovable when disassembling Strand guide roller necessary. Due to the cramped
  • the object of the invention is to provide a strand guide segment of the type mentioned, in which it in
  • each individually displaceable strand guide roller a roller carrier, at least one adjusting device for moving the roller carrier in a Anstellraum transverse to the casting direction and exactly one transverse to the casting direction
  • crosshead is detachably connected to the upper frame or the subframe, which is connected to the individually displaceable strand guide roller, wherein the adjusting device articulated on the one hand on the crosshead and on the other hand on the roller carrier and the individually displaceable strand guide roller on the
  • Roller carrier is rotatably supported.
  • each individually displaceable strand guide roller is a roller carrier
  • the crosshead is itself connected to the frame, specifically, detachably connected to the upper ⁇ or subframe, which is connected to the individually displaceable strand guide roller.
  • Strand guide roller can be assembled or disassembled even in the installed state of the segment in the strand guide.
  • all strand guide rollers of the subframe also referred to as
  • Strand guide rollers are as immovable
  • Another advantage of this embodiment is that all strand guide rollers are individually adjustable to the strand, so that e.g. the over-rotation of the lateral surface of one or more strand guide rollers with a concomitant reduction of the diameter can be easily compensated.
  • opposite strand guide rollers have an offset in the thickness direction of the strand to each other, wherein the strand guide rollers optionally also an axial
  • the upper or lower frame which is connected to the individually displaceable strand guide roller, formed of two lateral support frame and one crosshead per strand guide roller, wherein the
  • lateral support frames each individually movable
  • Strand guide roller a longitudinal guide device, preferably a longitudinal slot, which extends in the direction of adjustment.
  • the roller carrier is plate-shaped, wherein the roller carrier over
  • a strand-guiding roller is supported on a plurality of bearings, for example on the roller carrier or on the lower frame, so that high support or
  • Anstell theory can be transmitted with only slight deflection of the roll.
  • roller carrier assigned two adjusting devices, each adjusting device are articulated in the direction of the longitudinal extent of the displaceable strand guide roller within the two outermost bearing on the roller carrier.
  • the support or the Anstell member be initiated in a favorable manner by the roller carrier in the adjusting devices. Furthermore, this can be ensured that the
  • roller gap on the left and on the right side one, same or different, setpoint corresponds.
  • Adjusting devices are articulated in the direction of the longitudinal extent of the displaceable strand guide roller outside the two outermost bearing on the roller carrier.
  • each roller carrier is assigned an adjusting device which is arranged centrally on the roller carrier.
  • a crosshead by means of one, preferably hydraulically operated,
  • Clamping device connected to a lateral support frame, whereby the time required for changing a crosshead can be reduced.
  • Clamping device an automatic media supply
  • an adjusting device is designed as a pressure medium cylinder.
  • Displacement measuring device for measuring the setting position and / or a force measuring device for measuring the contact force is assigned.
  • the force measuring device is a device for measuring at least one hydraulic chamber pressure
  • a highly accurate achievement of a required contact force or a required strand thickness is possible when a control device with a force measuring device, a
  • Path measuring device preferably integrated in a hydraulic cylinder
  • an adjusting device preferably a hydraulic proportional or servo valve
  • Control device can be compensated.
  • a roller carrier at least one stop for calibrating a
  • Strand guide segment in a continuous casting plant with an arcuate or horizontal strand guide for producing a strand, preferably with slab or
  • Thin slab cross section to be used in steel.
  • the invention can also be used in vertical systems or in bloom systems. Further advantages and features of the present invention will not become apparent from the following description
  • Fig. 1 is a perspective view of a
  • FIG. 2 is an elevational view of the strand guide segment of FIG. 1
  • Fig. 3 is an elevation of a strand guide segment with two lot sides
  • Fig. 4 is a schematic representation of a strand guiding segment with a control device for compensating the deflection of the crosshead as a result of the contact force
  • the strand guide segment 1 shows a strand guide segment 1 of an arc casting machine for the production of steel slabs.
  • liquid steel is poured in a mold into an at least partially solidified strand, which is guided, supported and cooled further in the subsequent arcuate strand guide formed by a plurality of strand guide segments which follow one another in the casting direction 2.
  • the strand guide segment 1 has a
  • displaceable strand guide rollers 6 and all the sub-frame 4 associated strand guide rollers 5 are designed as non-displaceable strand guide rollers 7.
  • Strand guide rollers 6 the strand can be targeted, e.g. be treated by a soft-reduction or a pre-rolling, etc., metallurgical, so for example
  • Preset limits can be maintained, but also an overload of the movable strand guide roller can be prevented;
  • Anstell 46 the sliding strand guide rollers 6 can be determined with high accuracy; - any, ie linear but also non-linear,
  • the subframe 4 is connected by means of lateral connecting columns 25 with the upper frame 3, wherein the upper frame 3 is formed of two lateral support frame 12 and one crosshead 11 per displaceable strand guide roller 6.
  • Each displaceable strand guide roller 6 is a module
  • Pressure medium cylinder 17 formed adjusting 9 for moving the roller carrier 8 in the Anstellraum 10 transverse to the casting direction 2 and a crosshead 11, assigned, wherein the crosshead 11 by means of the clamping devices 16, which can be hydraulically biased, releasably connected to the
  • Each slidable strand guide roller 6 is by means of four bearings 15 on the
  • Roller carrier 8 rotatably supported, so that high
  • the pressure medium cylinder 17 is articulated on the one hand articulated on the crosshead 11 and on the other hand articulated on the roller carrier 8, wherein each pressure medium cylinder 17 in the direction of the longitudinal extension of the displaceable
  • Strand guide roller 6 is hinged within the two outermost bearing 15 to the roller carrier 8. Due to this modular construction, it is possible to have a single displaceable one
  • roller carrier 8 the adjusting devices 9 and the
  • each roller carrier 8 is assigned a stop 22, it is furthermore possible to remove the module even when it has been removed, ie outside the strand guide segment to calibrate, with a pressure medium cylinder 17 associated
  • Displacement measuring device after starting a reference position (for example, when it is driven against the stop 22 or the crosshead 11) is completely calibrated available.
  • the calibration can also be outside the
  • Each plate-shaped roller carrier 11 is by means of at least one guide element 14 in a longitudinal slot 13 designed as a longitudinal guide device per side
  • Support frame 12 out, whereby a high guidance accuracy and rigidity is given.
  • FIG. 2 is an elevation of the strand guide segment 1 shown in FIG. 1, wherein the cooling nozzles 23, designed as
  • Fig. 3 illustrates an embodiment of the strand guiding segment 1 according to the invention, wherein all the strand guiding rollers 5, i. both the strand guide rollers connected to the upper frame 3 and the lower frame 4, as
  • the upper frame 3 is detachably connected by means of a plurality of laterally arranged, connecting columns 25 to the lower frame 4, wherein each of the upper and the lower frame of two lateral support frame 12 and one crosshead each
  • Strand guide roller 6 is formed. In addition to one
  • Strand guide rollers can be made individually to the strand, so that e.g. if a single one
  • FIG. 4 shows a detail of a strand guide segment 1 with a control device 18.
  • the control device 18 is connected to a displacement measuring device 20 and a force measuring device 19 designed as a pressure medium cylinder 17 adjusting device 9, wherein by means of the control device 18, the deflection of the crosshead 11 due to the contact force of the adjusting device.
  • the force measuring device 19 provides an actual value of the contact force Fi st , which by means of a mechanical model, in the control device 18th
  • Displacement measuring device 20 and the force measuring device 19 an adjusting device 9 a displaceable

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Continuous Casting (AREA)
  • Guides For Winding Or Rewinding, Or Guides For Filamentary Materials (AREA)
  • Forwarding And Storing Of Filamentary Material (AREA)

Abstract

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Strangführungssegment (1) zum Stützen und Führen eines metallischen Strangs mit Brammenquerschnitt in einer Strangführung einer Stranggießmaschine, aufweisend einen Oberrahmen (3) und einen Unterrahmen (4), wobei der Oberrahmen (3) lösbar mit dem Unterrahmen (4) verbunden ist; wobei mehrere Strangführungsrollen (5,6,7) jeweils mit dem Oberrahmen (3) und dem Unterrahmen (4) verbunden sind; und wobei in Gießrichtung (2) wenigstens zwei unmittelbar aufeinanderfolgend angeordnete individuell verschiebbare Strangführungsrollen (6) individuell gegen den Strang anstellbar sind. Aufgabe der Erfindung ist es, ein Strangführungssegment der eingangs genannten Art zu schaffen, bei welchem es im eingebauten Zustand des Segments möglich ist, zumindest eine individuell verschiebbare Strangführungsrolle (6) des Strangführungssegments zu wechseln. Diese Aufgabe wird durch ein Strangführungssegment gelöst, bei der jeder individuell verschiebbaren Strangführungsrolle (6) ein Rollenträger (8), zumindest eine Verstelleinrichtung (9) zur Verschiebung des Rollenträgers (8) in einer Anstellrichtung (10) quer zur Gießrichtung (2) und genau ein quer zur Gießrichtung (2) angeordnetes Querhaupt (11) zugeordnet sind, wobei das Querhaupt (11) lösbar mit dem Ober- oder Unterrahmen (3, 4) verbunden ist, der mit der individuell verschiebbaren Strangführungsrolle (6) verbunden ist, wobei die Verstelleinrichtung (9) einerseits am Querhaupt (11) und andererseits am Rollenträger (8) angelenkt und die individuell verschiebbare Strangführungsrolle (6) auf dem Rollenträger (8) drehbar abgestützt ist.

Description

Beschreibung
Strangführungssegment in Kassettenbauweise mit
Einzelrollenanstellung
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Strangführungssegment zum Stützen und Führen eines metallischen Strangs mit
Brammenquerschnitt in einer Strangführung einer
Stranggießmaschine .
Konkret betrifft die Erfindung ein Strangführungssegment zum Stützen und Führen eines metallischen Strangs mit
Brammenquerschnitt in einer Strangführung einer
Stranggießmaschine, aufweisend einen Oberrahmen und einen Unterrahmen, wobei der Oberrahmen lösbar mit dem Unterrahmen verbunden ist; wobei mehrere Strangführungsrollen jeweils mit dem Oberrahmen und dem Unterrahmen verbunden sind; und wobei in Gießrichtung wenigstens zwei unmittelbar
aufeinanderfolgend angeordnete individuell verschiebbare Strangführungsrollen individuell gegen den Strang anstellbar sind .
Aus der DE 27 31 748 ist ein Strangführungssegment mit
Einzelrollenanstellung bekannt, bei welchem wenigstens zwei aufeinanderfolgende Paare von Strangführungsrollen
individuell, d.h. unabhängig voneinander, gegen den Strang anstellbar sind. Bei dieser Lösung sind zwei
Versteileinrichtungen einerseits mit dem Unterrahmen und andererseits mit dem Oberrahmen verbunden, sodass bei der Demontage einer verschiebbaren Strangführungsrolle die
Versteileinrichtungen vom Oberrahmen manuell gelöst und anschließend der Oberrahmen vom Unterrahmen gelöst werden muss. Weiters ist das Lösen des Oberrahmens vom Unterrahmen auch bei der Demontage einer unverschiebbaren Strangführungsrolle notwendig. Aufgrund der beengten
Platzverhältnisse in der Strangführung einer Stranggießanlage ist somit der Wechsel einer einzelnen Strangführungsrolle im eingebauten Zustand des Strangführungssegments nicht möglich, was sich nachteilig auf die Wartbarkeit des Segments und die Wartungskosten auswirkt.
Aufgabe der Erfindung ist es, ein Strangführungssegment der eingangs genannten Art zu schaffen, bei welchem es im
eingebauten Zustand des Segments möglich ist, zumindest eine, bevorzugt jede, individuell verschiebbare Strangführungsrolle des Strangführungssegments separat zu wechseln. Dadurch wird die Wartungsfreundlichkeit des Strangführungssegments
verbessert .
Diese Aufgabe wird durch ein Strangführungssegment gelöst, bei der jeder individuell verschiebbaren Strangführungsrolle ein Rollenträger, zumindest eine Versteileinrichtung zur Verschiebung des Rollenträgers in einer Anstellrichtung quer zur Gießrichtung und genau ein quer zur Gießrichtung
angeordnetes Querhaupt zugeordnet sind, wobei das Querhaupt lösbar mit dem Oberrahmen oder dem Unterrahmen verbunden ist, der mit der individuell verschiebbaren Strangführungsrolle verbunden ist, wobei die Versteileinrichtung einerseits am Querhaupt und andererseits am Rollenträger angelenkt und die individuell verschiebbare Strangführungsrolle auf dem
Rollenträger drehbar abgestützt ist.
Dabei ist in einer modularen Bauweise jeder individuell verschiebbaren Strangführungsrolle ein Rollenträger,
zumindest eine Versteileinrichtung und genau ein quer zur Gießrichtung angeordnetes Querhaupt zugeordnet, sodass diese Bauteile bei einer Montage bzw. einer Demontage modular dem Strangführungssegment zugeführt bzw. entnommen werden können. Das Querhaupt selbst ist mit dem Rahmen, konkret dem Ober¬ oder Unterrahmen, lösbar verbunden, der mit der individuell verschiebbaren Strangführungsrolle verbunden ist. Diese Konstruktion lässt einen sehr einfachen und schnellen Ein- bzw. Ausbau einer individuell verschiebbaren
Strangführungsrolle einschließlich der AnStelleinrichtungen zu, da konkret nur das Querhaupt vom Rahmen gelöst und anschließend das Querhaupt mit den Versteileinrichtungen, dem Rollenträger und der Strangführungsrolle selbst aus dem
Rahmen entnommen werden müssen, sodass eine verschiebbare
Strangführungsrolle auch im eingebauten Zustand des Segments in der Strangführung montiert bzw. demontiert werden kann.
Bei einer einfachen Ausführungsform liegt einer individuell verschiebbaren Strangführungsrolle in Anstellrichtung eine unverschiebbare Strangführungsrolle gegenüber. Entsprechend dieser Ausführungsform sind typischerweise bei Bogenanlagen alle Strangführungsrollen des Unterrahmens (auch als
Außenrahmen bezeichnet) der Festseite, d.h. diese
Strangführungsrollen sind als unverschiebbare
Strangführungsrollen ausgeführt, und alle
Strangführungsrollen des Oberrahmens (auch als Innenrahmen bezeichnet) der Losseite, d.h. diese Strangführungsrollen sind als individuell verschiebbare Strangführungsrollen ausgeführt, zugeordnet.
Bei einer vorteilhaften Ausführungsform liegt einer
individuell verschiebbaren Strangführungsrolle in
Anstellrichtung eine weitere individuell verschiebbare
Strangführungsrolle gegenüber. Typischerweise sind alle Strangführungsrollen des Oberrahmens und alle
Strangführungsrollen des Unterrahmens je einer Losseite zugeordnet, wobei somit alle Strangführungsrollen als individuell verschiebbare Strangführungsrollen ausgebildet sind. Diese Ausführungsform ist konstruktiv aufwändiger, lässt jedoch den individuellen Ausbau aller
Strangführungsrollen zu. Neben der individuellen
Wechselbarkeit aller Strangführungsrollen besteht ein
weiterer Vorteil dieser Ausführungsform darin, dass alle Strangführungsrollen individuell an den Strang anstellbar sind, sodass z.B. das Überdrehen der Mantelfläche einer oder mehrerer Strangführungsrollen mit einer damit einhergehenden Reduktion des Durchmessers einfach kompensiert werden kann.
In Zusammenhang mit den beiden vorgenannten Ausführungsformen ist unter „gegenüber" zu verstehen, dass zwei
gegenüberliegende Strangführungsrollen einen Versatz in der Dickenrichtung des Strangs zueinander aufweisen, wobei die Strangführungsrollen gegebenenfalls auch einen axialen
Versatz in der Gießrichtung aufweisen können.
In einer Ausführungsform wird der Ober- oder Unterrahmen, der mit der individuell verschiebbaren Strangführungsrolle verbunden ist, aus zwei seitlichen Tragrahmen und je einem Querhaupt pro Strangführungsrolle gebildet, wobei der
seitliche Tragrahmen je individuell verschiebbarer
Strangführungsrolle eine Längsführungseinrichtung, bevorzugt einen Längsschlitz, aufweist, der in der Anstellrichtung verläuft.
In einer einfachen Ausführungsform ist der Rollenträger plattenförmig ausgebildet, wobei der Rollenträger über
Führungselemente in den Längsführungseinrichtungen, bevorzugt den Längschlitzen, der seitlichen Tragrahmen geführt wird. Dadurch wird eine einfache Führung des Rollenträgers und in weiterer Folge der Strangführungsrolle gewährleistet, was sich positiv auf die Führungsgenauigkeit der
Strangführungsrolle auswirkt. In einer weiteren Ausführungsform stützt sich eine Strangführungsrolle auf mehreren Lagern, z.B. am Rollenträger oder am Unterrahmen, ab, sodass auch hohe Stütz- bzw.
Anstellkräfte bei nur geringer Durchbiegung von der Rolle übertragen werden können.
In einer vorteilhaften Ausführungsform sind jedem
Rollenträger zwei Versteileinrichtungen zugeordnet, wobei jede Versteileinrichtung in Richtung der Längserstreckung der verschiebbaren Strangführungsrolle innerhalb der beiden äußersten Lager an den Rollenträger angelenkt sind. Mittels dieser Ausführungsform ist es zum Einen möglich,
unterschiedliche Anstellpositionen bzw. Anstellkräfte auf der rechten und der linken Seite vorzugeben und zum Anderen werden die Stütz- bzw. die Anstellkräfte in günstiger Weise vom Rollenträger in die Versteileinrichtungen eingeleitet. Weiters kann dadurch sichergestellt werden, dass der
Rollenspalt auf der linken und auf der rechten Seite jeweils einem, gleichem oder unterschiedlichem, Sollwert entspricht.
Natürlich ist es aber auch möglich, dass die zwei
Versteileinrichtungen in Richtung der Längserstreckung der verschiebbaren Strangführungsrolle außerhalb der beiden äußersten Lager an den Rollenträger angelenkt sind.
Weiters ist es in einer Ausführungsform auch möglich, dass jedem Rollenträger eine Versteileinrichtung zugeordnet ist, die mittig am Rollenträger angeordnet ist.
In einer vorteilhaften Ausführungsform ist ein Querhaupt mittels je einer, vorzugsweise hydraulisch betätigten,
Spanneinrichtung mit einem seitlichen Tragrahmen verbunden, wodurch der Zeitbedarf für das Wechseln eines Querhaupts reduziert werden kann.
In einer vorteilhaften Ausführungsform ist einer
Spanneinrichtung eine automatische Medienversorgung
zugeordnet, wobei diese bei der Verbindung des Querhaupts mit dem bzw. den seitlichen Tragrahmen selbsttätig verbunden wird, wodurch ein automatisiertes (d.h. ohne manuelle
Eingriffe) Anschließen bzw. Lösen der
Medienversorgungsleitungen möglich ist, sodass der Zeitbedarf für das Wechseln eines Querhaupts weiter reduziert wird.
In einer Ausführungsform ist eine Versteileinrichtung als Druckmittelzylinder ausgebildet.
Es ist vorteilhaft, dass einer Versteileinrichtung eine
Wegmesseinrichtung zur Messung der Anstellposition und/oder eine Kraftmesseinrichtung zur Messung der Anstellkraft zugeordnet ist.
In einer einfachen, robusten und genauen Ausführungsform ist die Kraftmesseinrichtung als eine Einrichtung zur Messung wenigstens eines hydraulischen Kammerdrucks eines
Druckmittelzylinders ausgebildet .
Eine hochgenaue Erreichung einer geforderten Anstellkraft bzw. einer geforderten Strangdicke wird möglich, wenn eine Regeleinrichtung mit einer Kraftmesseinrichtung, einer
Wegemesseinrichtung (vorzugsweise in einen Hydraulikzylinder integriert) und einer Stelleinrichtung (vorzugsweise ein hydraulisches Proportional- oder Servoventil) , z.B. zur
Kompensation einer Durchbiegung des Querhaupts infolge der Anstellkraft der Versteileinrichtung, verbunden ist. Dabei wird mittels der von der Kraftmesseinrichtung ermittelten Anstellkraft auf die Durchbiegung des Querhaupts und/oder weiterer Bauteile umgerechnet, sodass die Durchbiegung des Querhaupts und/oder weiterer Bauteile über eine Korrektur der Sollwertvorgabe für die Anstellposition mittels der
Regeleinrichtung kompensiert werden kann.
In einer weiteren Ausführungsform ist einem Rollenträger wenigstens ein Anschlag zur Kalibrierung einer
Wegmesseinrichtung zugeordnet. Dadurch ist es möglich, das Modul bestehend aus Querhaupt, VerStelleinrichtung,
Rollenträger und Strangführungsrolle vor dem Einbau in das Strangführungssegment zu kalibrieren, sodass das Modul - wenn die VerStelleinrichtung einmal gegen den Anschlag fährt - vollständig kalibriert zu somit vollständig funktionsfähig zur Verfügung steht.
Es ist vorteilhaft, das erfindungsgemäße
Strangführungssegment in einer Stranggießanlage mit einer bogenförmigen oder horizontalen Strangführung zur Herstellung eines Strangs, vorzugsweise mit Brammen- oder
Dünnbrammenquerschnitt, aus Stahl zu verwenden. Natürlich ist die Erfindung aber auch bei Vertikalanlagen oder auch bei Vorblockanlagen einsetzbar. 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 perspektivische Darstellung eines
Strangführungssegments mit einer Fest- und einer Losseite
Fig. 2 ein Aufriss des Strangführungssegments nach Fig. 1 Fig. 3 ein Aufriss eines Strangführungssegments mit zwei Losseiten
Fig. 4 eine schematische Darstellung eines Strangführungs- Segments mit einer Regeleinrichtung zur Kompensation der Durchbiegung des Querhaupts infolge der Anstellkraft
Fig. 1 zeigt ein Strangführungssegment 1 einer Bogen- stranggießmaschine zur Herstellung von Brammen aus Stahl. In der Stranggießmaschine selbst wird flüssiger Stahl in einer Kokille zu einem zumindest teilerstarrten Strang vergossen, der in der nachfolgenden, aus mehreren in Gießrichtung 2 aufeinanderfolgenden Strangführungssegmenten gebildeten, bogenförmigen Strangführung geführt, gestützt und weiter abgekühlt wird. Das Strangführungssegment 1 weist einen
Oberrahmen 3 und einen lösbar damit verbundenen Unterrahmen 4 auf, wobei alle dem Oberrahmen 3 zugeordneten
Strangführungsrollen 5 als individuell anstellbare
verschiebbare Strangführungsrollen 6 und alle dem Unterrahmen 4 zugeordneten Strangführungsrollen 5 als unverschiebbare Strangführungsrollen 7 ausgebildet sind. Mittels der
individuell an den Strang anstellbaren verschiebbaren
Strangführungsrollen 6 kann der Strang gezielt, z.B. durch eine Soft-Reduction oder ein Pre-Rolling etc., metallurgisch behandelt werden, sodass beispielsweise
- die Anstellkraft pro verschiebbarer Strangführungsrolle 6 zur Verbesserung der Innenqualität innerhalb
voreingestellter Grenzen gehalten werden kann, wodurch aber auch eine Überlastung der verschiebbaren Strang- führungsrolle verhindert werden kann;
- die Sumpfspitze des Strangs über die Beobachtung der
Anstellkräfte der verschiebbaren Strangführungsrollen 6 mit hoher Genauigkeit ermittelt werden kann; - beliebige, d.h. lineare aber auch nichtlineare,
Dickenreduktionen quer zur Gießrichtung 2 des Strangs erzielt werden können. Der Unterrahmen 4 ist mittels seitlicher Verbindungssäulen 25 mit dem Oberrahmen 3 verbunden, wobei der Oberrahmen 3 aus zwei seitlichen Tragrahmen 12 und je einem Querhaupt 11 pro verschiebbarer Strangführungsrolle 6 gebildet wird. Jeder verschiebbaren Strangführungsrolle 6 ist ein Modul,
aufweisend einen plattenförmiger Rollenträger 8, zwei als
Druckmittelzylinder 17 ausgebildete Versteileinrichtung 9 zur Verschiebung des Rollenträgers 8 in der Anstellrichtung 10 quer zur Gießrichtung 2 und ein Querhaupt 11, zugeordnet, wobei das Querhaupt 11 mittels der Spanneinrichtungen 16, die hydraulisch vorgespannt werden kann, lösbar mit dem
seitlichen Tragrahmen 12 verbunden ist. Jede verschiebbare Strangführungsrolle 6 ist mittels vier Lager 15 auf dem
Rollenträger 8 drehbar abgestützt, sodass auch hohe
Anstellkräfte mit nur geringen Durchbiegungen in den
Rollenträger und in weiterer Folge in den Oberrahmen 3 eingeleitet werden können. Der Druckmittelzylinder 17 ist einerseits gelenkig am Querhaupt 11 und andererseits gelenkig am Rollenträger 8 angelenkt, wobei jeder Druckmittelzylinder 17 in Richtung der Längserstreckung der verschiebbaren
Strangführungsrolle 6 innerhalb der beiden äußersten Lager 15 an den Rollenträger 8 angelenkt ist. Durch diese modulartige Bauweise ist es möglich, eine einzelne verschiebbare
Strangführungsrolle 6 inklusive des zugeordneten
Rollenträgers 8, den Versteileinrichtungen 9 und den
Querhaupt 11 auch im eingebauten Zustand des
Strangführungssegments 1 zu Demontieren bzw. zu Montieren, sodass eine hohe Wartungsfreundlichkeit gegeben ist. Dadurch dass jedem Rollenträger 8 ein Anschlag 22 zugeordnet ist, ist es weiters möglich, das Modul auch im ausgebauten Zustand, d.h. außerhalb des Strangführungssegments, zu kalibrieren, wobei eine einem Druckmittelzylinder 17 zugeordnete
Wegmesseinrichtung nach dem Anfahren einer Referenzposition (z.B. wenn gegen den Anschlag 22 oder das Querhaupt 11 gefahren wird) vollständig kalibriert zur Verfügung steht. Alternativ kann die Kalibrierung auch außerhalb des
Strangführungssegments erfolgen. Weiters ist mehreren
Spanneinrichtungen 16 eine automatische Medienversorgung 24 zugeordnet, sodass bei der Verbindung des Querhaupts 11 mit einem seitlichen Tragrahmen 12 auch gleichzeitig die
Medienversorgungsleitungen, beispielsweise für Hydraulik-, Kühlmittel- und/oder Druckluftleitungen, verbunden werden. Jeder plattenförmige Rollenträger 11 wird mittels wenigstens eines Führungselements 14 in einer als Längsschlitz 13 ausgeführten Längsführungseinrichtung je seitlichem
Tragrahmen 12 geführt, wodurch eine hohe Führungsgenauigkeit und -Steifigkeit gegeben ist.
In Fig. 2 ist ein Aufriss des Strangführungssegments 1 nach Fig. 1 dargestellt, wobei die Kühldüsen 23, ausgeführt als
Wasser oder als Wasser-Luft Düsen, ebenfalls mit dargestellt wurden .
Fig. 3 stellt eine Ausführungsform des erfindungsgemäßen Strangführungssegments 1 dar, wobei alle Strangführungsrollen 5, d.h. sowohl die mit dem Oberrahmen 3 als auch die mit dem Unterrahmen 4 verbundenen Strangführungsrollen, als
individuell verschiebbare Strangführungsrollen 6 ausgeführt sind. Der Oberrahmen 3 ist lösbar mittels mehrerer, seitlich angeordneter, Verbindungssäulen 25 mit dem Unterrahmen 4 verbunden, wobei jeweils der Ober- und der Unterrahmen aus zwei seitlichen Tragrahmen 12 und je einem Querhaupt je
Strangführungsrolle 6 gebildet ist. Neben einer
Überlastsicherung aller verschiebbaren Strangführungsrollen 6 weist diese Ausführungsform den Vorteil auf, dass alle
Strangführungsrollen individuell an den Strang angestellt werden können, sodass z.B. wenn eine einzelne
Strangführungsrolle im Zuge von Wartungsarbeiten auf einen geringeren Rollendurchmesser überdreht wurde, diese
Durchmesserverringerung in einfacher Art und Weise durch eine Änderung der Sollposition der Versteileinrichtung 9
kompensiert werden kann. In Fig. 4 ist ein Ausschnitt eines Strangführungssegments 1 mit einer Regeleinrichtung 18 dargestellt. Dabei ist die Regeleinrichtung 18 mit einer Wegmesseinrichtung 20 und einer Kraftmesseinrichtung 19 einer als Druckmittelzylinder 17 ausgebildeten VerStelleinrichtung 9 verbunden, wobei mittels der Regeleinrichtung 18 die Durchbiegung des Querhaupts 11 infolge der Anstellkraft der VerStelleinrichtung 9
kompensiert wird. Konkret liefert die Kraftmesseinrichtung 19 einen Ist-Wert der Anstellkraft Fist , der mittels eines mechanischen Modells, das in die Regeleinrichtung 18
eingebunden ist, auf eine Durchbiegung des Querhaupts 11 und gegebenenfalls weiterer Bauteile (wie z.B. der Rollenträger 8, der seitlichen Tragrahmen 12, der Verbindungssäulen 25) As umgerechnet wird. Zu der der Regeleinrichtung 18
vorgegebenen Soll-Anstellposition sSoii wird nun As addiert, wobei auf dem kompensierten Soll-Wert der Anstellposition 's = sSoU + As geregelt wird. Bei der Regelung wird in bekannter
Weise 's mit dem Ist-Wert der Anstellposition Sist verglichen, wobei unter Berücksichtigung eines Regelgesetzes ein
Stellwert u ermittelt, der der als Hydraulikventil
ausgebildeten Stelleinrichtung 21 zugeführt wird, sodass der Wert Sist dem Wert 's möglichst genau entspricht. Konkret laufen bei der Kompensation der Anstellposition infolge einer Anstellkraft einer verschiebbaren
Strangführungsrolle folgende Verfahrensschritte ab:
- Erfassen von zumindest eines Ist-Werts einer
Anstellposition Sist mittels einer Wegmesseinrichtung 20;
- Erfassen von zumindest eines Ist-Werts einer Anstellkraft FI st mittels einer Kraftmesseinrichtung 19, wobei die
Wegmesseinrichtung 20 und die Kraftmesseinrichtung 19 einer Versteileinrichtung 9 einer verschiebbaren
Strangführungsrolle 6 zugeordnet sind;
- Zuführen eines Soll-Werts der Anstellposition sSoii/ des Ist-Werts der Anstellposition Sist und des Ist-Werts der Anstellkraft Fist an eine Regeleinrichtung 18;
- Ermittlung einer Abweichung des Soll-Werts (z.B. der
Durchbiegung des Querhaupts 11) der Anstellposition As infolge der Anstellkraft unter Berücksichtigung eines mechanischen Modells (z.B. Durchbiegung eines Balkens);
- Berechnung eines kompensierten Soll-Werts der
Anstellposition 7 = sSoU+As;
- Ermittlung einer Stellgröße u mittels der Regeleinrichtung 18 unter Berücksichtigung des kompensierten Soll-Werts der Anstellposition 's und des Ist-Werts der Anstellposition Sist unter Zuhilfenahme eines Regelgesetzes; und
- Beaufschlagung einer der Versteileinrichtung 9
zugeordneten Stelleinrichtung 21 mit der Stellgröße u, sodass der Ist-Wert der Anstellposition Sist dem
kompensierten Soll-Wert der Anstellposition 's möglichst entspricht . Bezugs zeichenliste
1 Strangführungssegment
2 Gießrichtung
3 Oberrahmen
4 Unterrahmen
5 Strangführungsrolle
6 Individuell verschiebbare Strangführungsrolle
7 Unverschiebbare Strangführungsrolle
8 Rollenträger
9 Versteileinrichtung
10 Anstellrichtung
11 Querhaupt
12 Seitlicher Tragrahmen
13 Längsschlitz
14 Führungselement
15 Lager
16 Spanneinrichtung
17 Druckmittelzylinder
18 Regeleinrichtung
19 Kraftmesseinrichtung
20 Wegmesseinrichtung
21 Stelleinrichtung
22 Anschlag
23 Kühldüse
24 Automatische Medienversorgung
25 Verbindungssäule u Stellgröße
sSoii Soll-Wert Anstellposition
Sist Ist-Wert Anstellposition
FTqt Ist-Wert Anstellkraft

Claims

Patentansprüche
1. Strangführungssegment (1) zum Stützen und Führen eines metallischen Strangs mit Brammenquerschnitt in einer
Strangführung einer Stranggießmaschine,
- aufweisend einen Oberrahmen (3) und einen Unterrahmen (4), wobei der Oberrahmen (3) lösbar mit dem Unterrahmen (4) verbunden ist;
- wobei mehrere Strangführungsrollen (5,6,7) jeweils mit dem Oberrahmen (3) und dem Unterrahmen (4) verbunden sind;
- wobei in Gießrichtung (2) wenigstens zwei unmittelbar
aufeinanderfolgend angeordnete individuell verschiebbare Strangführungsrollen (6) individuell gegen den Strang anstellbar sind;
dadurch gekennzeichnet,
dass jeder individuell verschiebbaren Strangführungsrolle (6) ein Rollenträger (8), zumindest eine Versteileinrichtung (9) zur Verschiebung des Rollenträgers (8) in einer
Anstellrichtung (10) quer zur Gießrichtung (2) und genau ein quer zur Gießrichtung (2) angeordnetes Querhaupt (11)
zugeordnet sind, wobei das Querhaupt (11) lösbar mit dem Oberrahmen (3) oder dem Unterrahmen (4) verbunden ist, der mit der individuell verschiebbaren Strangführungsrolle (6) verbunden ist, wobei die Versteileinrichtung (9) einerseits am Querhaupt (11) und andererseits am Rollenträger (8) angelenkt und die individuell verschiebbare
Strangführungsrolle (6) auf dem Rollenträger (8) drehbar abgestützt ist.
2. Strangführungssegment nach Anspruch 1, dadurch
gekennzeichnet, dass einer individuell verschiebbaren
Strangführungsrolle (6) in Anstellrichtung (10) eine
unverschiebbare Strangführungsrolle (7) gegenüberliegt.
3. Strangführungssegment nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass einer individuell verschiebbaren
Strangführungsrolle (6) in Anstellrichtung (10) eine weitere individuell verschiebbare Strangführungsrolle (6)
gegenüberliegt .
4. Strangführungssegment nach einem der vorhergehenden
Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Ober- oder
Unterrahmen (3, 4), der mit der individuell verschiebbaren
Strangführungsrolle (6) verbunden ist, aus zwei seitlichen Tragrahmen (12) und je einem Querhaupt (11) pro
verschiebbarer Strangführungsrolle (6) gebildet wird, wobei der seitliche Tragrahmen (12) je individuell verschiebbarer Strangführungsrolle (6) eine Längsführungseinrichtung, bevorzugt einen Längsschlitz (13), aufweist, der in der Anstellrichtung (10) verläuft.
5. Strangführungssegment nach Anspruch 4, dadurch
gekennzeichnet, dass der Rollenträger (8) plattenförmig ausgebildet ist, wobei der Rollenträger (8) über
Führungselemente (14) in den Längsführungseinrichtungen, bevorzugt den Längschlitzen (13), der seitlichen Tragrahmen (12) geführt wird.
6. Strangführungssegment einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass sich eine Strangführungsrolle (5, 6, 7) auf mehreren Lagern (15) abgestützt.
7. Strangführungssegment nach Anspruch 6, dadurch
gekennzeichnet, dass jedem Rollenträger (8) zwei
Versteileinrichtungen (9) zugeordnet sind, wobei jede
Versteileinrichtung (9) in Richtung der Längserstreckung der verschiebbaren Strangführungsrolle (6) innerhalb der beiden äußersten Lager (15) an den Rollenträger (8) angelenkt sind.
8. Strangführungssegment nach einem der Ansprüche 2 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass ein Querhaupt (11) mittels je einer Spanneinrichtung (16) mit einem seitlichen Tragrahmen (12) verbunden ist.
9. Strangführungssegment nach Anspruch 8, dadurch
gekennzeichnet, dass einer Spanneinrichtung (16) eine
automatische Medienversorgung (24) zugeordnet ist, wobei diese bei der Verbindung des Querhaupts (11) mit den
seitlichen Tragrahmen (12) selbsttätig verbunden wird.
10. Strangführungssegment nach einem der vorhergehenden
Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass eine
Versteileinrichtung (9) als Druckmittelzylinder (17)
ausgebildet ist.
11. Strangführungssegment nach einem der vorhergehenden
Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass einer
Versteileinrichtung (9) eine Wegmesseinrichtung zur Messung der Anstellposition und/oder eine Kraftmesseinrichtung zur Messung der Anstellkraft zugeordnet ist.
12. Strangführungssegment nach einem der Ansprüche 10 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass die Kraftmesseinrichtung als eine Einrichtung zur Messung wenigstens eines hydraulischen Kammerdrucks eines Druckmittelzylinders (17) ausgebildet ist.
13. Strangführungssegment nach einem der Ansprüche 11 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass eine Regeleinrichtung (18) mit einer Kraftmesseinrichtung (19), einer Wegemesseinrichtung (20) und einer Stelleinrichtung (21) verbunden ist.
14. Strangführungssegment nach einem der Ansprüche 11 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass einem Rollenträger (8)
wenigstens ein Anschlag (22) zur Kalibrierung einer
Wegmesseinrichtung (20) zugeordnet ist.
15. Verwendung des Strangführungssegments nach einem der vorhergehenden Ansprüche in einer Stranggießanlage mit einer bogenförmigen oder horizontalen Strangführung zur Herstellung eines Strangs, vorzugsweise mit Brammen- oder
Dünnbrammenquerschnitt, aus Stahl.
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