EP2531315B1 - Strangführungssegment in kassettenbauweise mit einzelrollenanstellung - Google Patents

Strangführungssegment in kassettenbauweise mit einzelrollenanstellung Download PDF

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EP2531315B1
EP2531315B1 EP11701049.6A EP11701049A EP2531315B1 EP 2531315 B1 EP2531315 B1 EP 2531315B1 EP 11701049 A EP11701049 A EP 11701049A EP 2531315 B1 EP2531315 B1 EP 2531315B1
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EP
European Patent Office
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strand guide
roller
strand
segment according
guide segment
Prior art date
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Active
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EP11701049.6A
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English (en)
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EP2531315A1 (de
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Josef Guttenbrunner
Günter Ziegler
Franz Ramstorfer
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Primetals Technologies Austria GmbH
Original Assignee
Siemens VAI Metals Technologies GmbH Austria
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Filing date
Publication date
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
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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 metal strand having a slab cross section in a strand guide of a continuous casting machine.
  • the invention relates to a strand guide segment for supporting and guiding a metal strand of slab cross-section in a strand guide of a continuous casting machine, comprising a top frame and a bottom frame, the top frame being detachably connected to the bottom frame; wherein a plurality of strand guide rollers are respectively connected to the upper frame and the lower frame; and wherein in the casting at least two immediately successively arranged individually displaceable strand guide rollers are individually adjustable against the strand.
  • a strand guide segment with single role employment known in which at least two successive pairs of strand guide rollers individually, ie independently, against the strand are adjustable.
  • two adjusting devices are connected on the one hand to the subframe and on the other hand to the upper frame, so that when disassembling a displaceable strand guide roller, the adjusting manually released from the upper frame and then the upper frame must be solved by the subframe.
  • the release of the upper frame from the subframe is also an unmovable when disassembling Strand guide roller necessary. Due to the limited space in the strand guide a continuous casting so changing a single strand guide roller in the installed state of the strand guide segment is not possible, which adversely affects the maintainability of the segment and the maintenance costs.
  • the object of the invention is to provide a strand guide segment of the type mentioned, in which it is possible in the installed state of the segment to change at least one, preferably each, individually displaceable strand guide roller of the strand guide segment separately. This improves the serviceability of the strand guide segment.
  • 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 arranged crosshead are assigned, the crosshead detachably connected to the upper frame or the Subframe is connected, which is connected to the individually displaceable strand guide roller, wherein the adjusting device hinged on the one hand on the crosshead and on the other hand on the roller carrier and the individually displaceable strand guide roller is rotatably supported on the roller carrier.
  • each individually displaceable strand guide roller is assigned a roller carrier, at least one adjustment device and exactly one crosshead arranged transversely to the casting direction, so that these components can be fed or removed in a modular manner to the strand guide segment during assembly or disassembly.
  • the crosshead itself is detachably connected to the frame, specifically the upper or lower frame, which is connected to the individually displaceable strand guide roller.
  • This construction allows a very simple and quick installation and removal of an individually displaceable strand guide roller including the Anstell Roaden, since concretely only the crosshead detached from the frame and then the crosshead with the adjustment, the roller carrier and the strand guide roller itself must be removed from the frame in such a way that a displaceable strand guide roll can be mounted or removed in the strand guide even when the segment is installed.
  • all sheet guide rollers of the subframe (also referred to as outer frames) of the fixed side i.e. these strand guide rollers are designed as non-displaceable strand guide rollers
  • all the strand guide rollers of the upper frame (also referred to as inner frame) of the lot side i.
  • These strand guide rollers are designed as individually displaceable strand guide rollers assigned.
  • an individually displaceable strand guide roller in Anstellraum opposite another individually displaceable strand guide roller typically, all the strand guide rollers of the upper frame and all the strand guide rollers of the subframe are each associated with a loose side, and thus all the strand guide rollers are designed as individually displaceable strand guide rollers are.
  • This embodiment is structurally complex, but allows for the individual removal of all strand guide rollers.
  • a further advantage of this embodiment is that all strand guide rollers are individually adjustable to the strand, so that for example the over-rotation of the lateral surface of one or more strand guide rollers with a concomitant reduction in diameter can be easily compensated.
  • opposite means that two opposing strand guide rollers have an offset in the thickness direction of the strand to each other, wherein the strand guide rollers may optionally also have an axial offset in the casting direction.
  • 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 frame per individually displaceable strand guide roller longitudinal guide means, preferably a longitudinal slot having, in the Anstellraum runs.
  • the roller carrier is plate-shaped, wherein the roller carrier is guided via guide elements in the longitudinal guide devices, preferably the longitudinal slots, the lateral support frame. This ensures a simple guidance of the roller carrier and subsequently the strand guide roller, which has a positive effect on the guidance accuracy of the strand guide roller.
  • a strand guide roll is supported on a plurality of bearings, e.g. on the roller carrier or on the subframe, from, so that even high support or Anstell concept can be transferred from the role with only slight deflection.
  • each adjustment device is assigned to each roller carrier, each adjustment device being articulated to the roller carrier within the two outermost bearings in the direction of the longitudinal extent of the displaceable strand guide roller.
  • the two 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 is connected by means of one, preferably hydraulically actuated, clamping device with a lateral support frame, whereby the time required for changing a crosshead can be reduced.
  • a clamping device is associated with an automatic media supply, which is automatically connected in the connection of the crosshead with the or the lateral support frame, whereby an automated (ie without manual intervention) connecting or disconnecting the media supply lines is possible, so that the Time requirement for changing a crosshead is further reduced.
  • an adjusting device is designed as a pressure medium cylinder.
  • an adjustment device is associated with a displacement measuring device for measuring the setting position and / or a force measuring device for measuring the setting force.
  • the force measuring device is designed as a device for measuring at least one hydraulic chamber pressure of a pressure medium cylinder.
  • 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 Wegemess worn (preferably integrated into a hydraulic cylinder) and an adjusting device (preferably a hydraulic proportional or servo valve), for example, to compensate for a deflection of the crosshead as a result of the adjusting force of the adjusting device is connected. It is determined by means of the determined by the force measuring device Anstellkraft converted to the deflection of the crosshead and / or other components, so that the deflection of the crosshead and / or other components can be compensated by a correction of the setpoint for the adjustment by means of the control device.
  • a roller carrier is assigned at least one stop for calibrating a displacement measuring device. This makes it possible to calibrate the module consisting of crosshead, adjustment, roller carrier and strand guide roller before installation in the strand guide segment, so that the module - if the adjustment once against the stop - fully calibrated to fully functional is thus available.
  • the strand guide segment according to the invention in a continuous casting plant with an arcuate or horizontal strand guide for producing a strand, preferably of slab or thin slab cross section, made of steel.
  • a strand preferably of slab or thin slab cross section, made of steel.
  • the invention can also be used in vertical systems or in bloom systems.
  • 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, comprising a plate-shaped roller carrier 8, two designed as pressure medium cylinder 17 adjusting 9 for moving the roller carrier 8 in the Anstellraum 10 transverse to the casting 2 and a crosshead 11, associated with the crosshead 11 by means of the clamping devices 16, which can be hydraulically biased, releasably connected to the lateral support frame 12.
  • Each displaceable strand guide roller 6 is rotatably supported by means of four bearings 15 on the roller carrier 8, so that high contact forces with only small deflections in the roller carrier and subsequently in the upper frame 3 can be initiated.
  • the pressure 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 cylinder 17 is articulated in the direction of the longitudinal extent of the displaceable strand guide roller 6 within the two outermost bearing 15 to the roller carrier 8.
  • 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, wherein a pressure medium cylinder 17 associated displacement measuring device after starting a reference position (eg, when driven against the stop 22 or the crosshead 11) is completely calibrated available. Alternatively, the calibration can also take place outside the strand guide segment.
  • an automatic media supply 24 is assigned to a plurality of tensioning devices 16, so that when the crosshead 11 is connected to a lateral support frame 12, the media supply lines, for example for hydraulic, coolant and / or compressed air lines, are simultaneously connected.
  • Each plate-shaped roller carrier 11 is guided by means of at least one guide element 14 in a longitudinal guide device designed as a longitudinal slot 13 per side support frame 12, whereby a high guiding accuracy and rigidity is given.
  • Fig. 2 is an elevation of the strand guide segment 1 after Fig. 1 shown, wherein the cooling nozzles 23, designed as water or as water-air nozzles, were also shown with.
  • Fig. 3 represents an embodiment of the strand guide segment 1 according to the invention, wherein all the strand guide rollers 5, ie both the strand guide rollers connected to the upper frame 3 and those connected to the lower frame 4, are designed as individually displaceable strand guide rollers 6.
  • 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 lower frame of two lateral support frame 12 and one crosshead per strand guide roller 6 is formed.
  • each of the upper and lower frame of two lateral support frame 12 and one crosshead per strand guide roller 6 is formed.
  • this embodiment has the advantage that all strand guide rollers can be adjusted individually to the strand, so that, for example, if a single strand guide role was over-revved in the course of maintenance to a smaller roll diameter, this diameter reduction in a simple manner by changing the target position of the adjustment. 9 can be compensated.
  • a section of a strand guide segment 1 with a control device 18 is shown.
  • 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 9, wherein by means of the control device 18, the deflection of the crosshead 11 is compensated as a result of the adjusting force of the adjusting device 9.
  • the force measuring device 19 provides an actual value of the contact force F actual , which by means of a mechanical model, which is integrated into the control device 18, to a deflection of the crosshead 11 and optionally other components (such as the roller carrier 8, the lateral support frame 12, the connection columns 25) ⁇ s is converted.
  • u is determined in consideration of a control law is a control value that is supplied to the actuating means 21 configured as a hydraulic valve so that the value s is the value of s corresponds as closely as possible ,

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Description

  • 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 Verstelleinrichtungen einerseits mit dem Unterrahmen und andererseits mit dem Oberrahmen verbunden, sodass bei der Demontage einer verschiebbaren Strangführungsrolle die Verstelleinrichtungen 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.
  • Weitere Strangführungsegmente sind aus WO 2009/144107 A1 , DE 2503494 A1 , JP 9220654 A , DE 3034444 A1 , WO 01/94051 A1 ,
  • 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 Verstelleinrichtung 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 Verstelleinrichtung 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 Verstelleinrichtung 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 Verstelleinrichtungen, 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 Verstelleinrichtungen zugeordnet, wobei jede Verstelleinrichtung 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 Verstelleinrichtungen 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 Verstelleinrichtungen 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 Verstelleinrichtung 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 Verstelleinrichtung als Druckmittelzylinder ausgebildet.
  • Es ist vorteilhaft, dass einer Verstelleinrichtung 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 Verstelleinrichtung, 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 Strangführungssegments mit einer Regeleinrichtung zur Kompensation der Durchbiegung des Querhaupts infolge der Anstellkraft
  • Fig. 1 zeigt ein Strangführungssegment 1 einer Bogenstranggießmaschine 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 Strangführungsrolle 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 Verstelleinrichtung 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 Verstelleinrichtungen 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 Verstelleinrichtung 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) Δs umgerechnet wird. Zu der der Regeleinrichtung 18 vorgegebenen Soll-Anstellposition SSoll wird nun Δs addiert, wobei auf dem kompensierten Soll-Wert der Anstellposition s̃ = s̃Soll + Δs geregelt wird. Bei der Regelung wird in bekannter Weise s̃ 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 s̃ 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 FIst mittels einer Kraftmesseinrichtung 19, wobei die Wegmesseinrichtung 20 und die Kraftmesseinrichtung 19 einer Verstelleinrichtung 9 einer verschiebbaren Strangführungsrolle 6 zugeordnet sind;
    • Zuführen eines Soll-Werts der Anstellposition sSoll, 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 Δs infolge der Anstellkraft unter Berücksichtigung eines mechanischen Modells (z.B. Durchbiegung eines Balkens);
    • Berechnung eines kompensierten Soll-Werts der Anstellposition s̃ = sSoll + Δs;
    • Ermittlung einer Stellgröße u mittels der Regeleinrichtung 18 unter Berücksichtigung des kompensierten Soll-Werts der Anstellposition s̃ und des Ist-Werts der Anstellposition sIst unter Zuhilfenahme eines Regelgesetzes; und
    • Beaufschlagung einer der Verstelleinrichtung 9 zugeordneten Stelleinrichtung 21 mit der Stellgröße u, sodass der Ist-Wert der Anstellposition sIst dem kompensierten Soll-Wert der Anstellposition s̃ möglichst entspricht.
    Bezugszeichenliste
    • 1
    Strangführungssegment
    2
    Gießrichtung
    3
    Oberrahmen
    4
    Unterrahmen
    5
    Strangführungsrolle
    6
    Individuell verschiebbare Strangführungsrolle
    7
    Unverschiebbare Strangführungsrolle
    8
    Rollenträger
    9
    Verstelleinrichtung
    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
    sSoll
    Soll-Wert Anstellposition
    sIst
    Ist-Wert Anstellposition
    FIst
    Ist-Wert Anstellkraft

Claims (15)

  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 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 Oberrahmen (3) oder dem Unterrahmen (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.
  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 Verstelleinrichtungen (9) zugeordnet sind, wobei jede Verstelleinrichtung (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 Verstelleinrichtung (9) als Druckmittelzylinder (17) ausgebildet ist.
  11. Strangführungssegment nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass einer Verstelleinrichtung (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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