WO2013053546A1 - Rollenlinie für eine stranggiessanlage sowie verfahren zum betrieb einer rollenlinie - Google Patents

Rollenlinie für eine stranggiessanlage sowie verfahren zum betrieb einer rollenlinie Download PDF

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WO2013053546A1
WO2013053546A1 PCT/EP2012/067161 EP2012067161W WO2013053546A1 WO 2013053546 A1 WO2013053546 A1 WO 2013053546A1 EP 2012067161 W EP2012067161 W EP 2012067161W WO 2013053546 A1 WO2013053546 A1 WO 2013053546A1
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WO
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roller
cooling
different
roller line
areas
Prior art date
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PCT/EP2012/067161
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English (en)
French (fr)
Inventor
Axel Stavenow
Erich Hovestädt
Original Assignee
Sms Siemag Ag
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Classifications

    • 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
    • B22D11/1287—Rolls; Lubricating, cooling or heating rolls while in use

Definitions

  • the present invention relates to a roller line and a method for operating a roller line for a continuous casting.
  • roller lines which have roller bodies with a liquid cooling. Roller lines are used both in the casting sheets of the continuous casting plants, as well as for transporting the slabs cast by means of the continuous casting plant.
  • the liquid cooling of the roller bodies of the roller lines is typically designed as an internal cooling of the respective roller body, so that a cooling fluid flows through the respective roller body.
  • roller bodies are provided, each with identical construction of the internal cooling in the respective roller lines, being known as cooling geometries, for example, axle rollers or solid rollers with a core hole, turret rollers, etc.
  • the roller line is cooled with a constant amount of water over the entire support line away. Accordingly, in the previously known constructions of the internally cooled roller lines, a nearly constant temperature profile of the roller surfaces over the entire support length of the roller lines is established.
  • a modular strand guide roller is known, for example, from WO 2009/156093 A1, wherein the axially adjacent roller modules are each provided with at least one roller body, which is provided with flow channels for internal cooling.
  • an internally cooled roller body which is provided with a plurality of bores which extend over the entire length of the roller body and through which a cooling fluid can circulate. By means of a distributor, the respectively circulating cooling liquid is distributed to the majority of the holes extending in the region near the surface.
  • DE 102 1 1 802 C1 also shows a support and / or transport roller which has liquid cooling, wherein the liquid cooling is provided by cooling channels arranged in the region near the surface of the respective roller.
  • the slab temperature during continuous casting can be influenced differently in defined regions over the support length of the roller line.
  • the central region or the middle region of the roller line can be designed so that a stronger cooling takes place here than in the regions lying further outside.
  • the increased cooling in the central area takes account of the geometry and the geometry resulting conditions with respect to the temperature loss of the slab so that a more uniform temperature distribution can be achieved across the width of the corresponding cast slab.
  • This embodiment of the roller line can be achieved by providing at least two roller bodies for forming the support length of the roller line, wherein the first roller body has a first cooling capacity and the second roller body has a second cooling capacity different from the first cooling capacity.
  • the first roller body has a first cooling capacity
  • the second roller body has a second cooling capacity different from the first cooling capacity.
  • a simple construction of known components can be achieved if the internal cooling of at least one roller body in the form of an axle roller, a solid roller with a core hole, a solid roller with turret bore and / or is provided with a different liquid cooling.
  • the internal cooling can be combined with each other to provide areas of different cooling performance.
  • areas of the entry of different cooling performance can be provided by arranging the respective cooling channels, which are provided, for example, in a revolver-cooled reel body, at different distances from the roller surface.
  • At least one roller body may have a first area with a first cooling capacity and a second area with a second cooling capacity.
  • a particularly compact roller line can be provided, which can be adapted even more precisely to the temperature profile of the slab to be transported, since areas of different cooling capacity can be formed which are shorter than the length of a roller body.
  • different amounts of cooling fluid can be supplied in the areas of different cooling power.
  • the actual formation of the temperature gradient or the different cooling capacities then takes place via a control of the amount of cooling liquid.
  • two areas can be formed by a coaxial connection on each side of the roll, which are acted upon with different amounts of cooling liquid.
  • the cooling capacity in the respective area can be adjusted, regulated or controlled.
  • the coaxial arrangement on both sides is therefore advisable, since cooling water can be supplied via an inlet, which then can be discharged again via the same connection, which is coaxial with the inlet. In this way, an efficient adjustment of the temperature profile over the length of at least this reel body is possible by the fact that in the first area a different amount of liquid is entered, as in the second area.
  • Other configurations of the roller geometry are also conceivable.
  • the amount of cooling liquid which can be supplied to the different regions is preferably adjustable, controllable or regulatable for setting, controlling or regulating the cooling capacity.
  • This achieves a flexible and variably available cooling capacity that can be adapted to different slab geometries with the corresponding temperature profiles.
  • the slab supported by the roller line may be differently affected in the regions with respect to its slab temperature in order to homogenize the temperature profile of the slab.
  • a method for operating a roller line of a continuous casting plant which has at least one roller surface having a roller body for forming a support length of the roller line, wherein the roller body has an internal cooling for cooling the roller surface.
  • at least two regions of different cooling capacity are formed over the support length.
  • At least two regions of different cooling capacity are preferably formed in a roller body.
  • At least two regions of different cooling capacity are formed in at least two different roller bodies.
  • Figure 1 is a schematic sectional view of a roller line according to the
  • Figure 2 is a schematic sectional view of a roller line according to a first embodiment
  • Figure 3 is a schematic sectional view through a roller body in a second embodiment.
  • Figure 1 shows a roller line 1 'according to the prior art.
  • the roller line 1 ' has in this embodiment shown three roller body 2, which extend over the support length S of the roller line 1' away.
  • the roller bodies 2 are each cylindrical and mounted on both sides in a known manner.
  • a respective outer bearing 20 and two center bearings 22 are provided, on which the three roller body 2 are rotatably mounted.
  • the roller body 2 are liquid-cooled in the embodiment shown in Figure 1 in a known manner.
  • a number of parallel to and at the same radial distance from the roller axis 100 extending coolant holes 30 are provided in the vicinity of the roller surface 24 .
  • These coolant bores 30 extend substantially over the entire length of the respective roller surface 24 of the roller body 2.
  • the coolant bores 30 are each connected via connecting bores 32 to the central region of the respective roller body 2.
  • Via centrally extending flow channel 34 the flow of coolant is used, is performed according to the cooling liquid via the connecting holes 32 to the actual coolant holes 30.
  • Via downstream connecting bores 34 the cooling liquid is then forwarded to a further flow channel 36, via which the cooling liquid flows.
  • the second flow channel 36 is arranged centrally in the reel body 2.
  • the cooling liquid then enters the adjacent reel body 2 and here in particular serving as an inflow flow channel 34, which in turn applied via connecting holes 32 cooling liquid holes 30 with the cooling liquid.
  • the material of the roller body 2 has a good thermal conductivity, so that the heat energy introduced by a slab via the roller surface 24 into the roller body 2 by means of the cooling liquid the roller body 2 can be discharged.
  • the roller surface 24 has an essentially constant cooling capacity over the entire support width S of the roller line 1 'due to the internal cooling provided in this way.
  • all the roller bodies 2 are essentially identical in terms of the supply and distribution of the cooling fluid in the roller body 2. Accordingly, the cooling performance of the individual roller body 2 over the support length S is also substantially uniform. In particular, the amount of cooling fluid that interacts with the respective roller surfaces 24 is substantially identical for all roller surfaces 24.
  • FIG. 2 shows an embodiment of a roller line 1 according to a preferred embodiment of the present invention.
  • a first roller body 4 is provided with a roller surface 44 which has a flow channel 5 extending centrally through the roller body 4.
  • the flow channel 5 serves as an internal cooling for the roller surface 44 of the roller body 4 by the flow of cooling liquid.
  • the construction of such a roller body 4 is also known as "solid roller with core hole.” In other words, the internal cooling is realized by the core hole.
  • the flow channel 5 of the reel body 4 is connected to a flow channel 50 of a second reel body 7.
  • This flow channel 50 serves for the inflow of the cooling liquid into the roller body 7 and is arranged in its central area.
  • the flow channel 50 is connected via a connecting bore 52 with coolant holes 54 extending near the surface.
  • the cooling liquid bores 54 are connected to a further flow duct 56, which serves for the outflow of the cooling liquid.
  • This design of internal cooling is also known as a "solid roller with turret holes.”
  • the ratio between roller surface 74 and near-surface cooling water flow is less than that of a core hole, and accordingly, in this embodiment, a higher cooling capacity can be applied to the respective surface regions This results in the support width of constant slab temperature, that the roller surface 74 has a lower surface temperature than the roller surface 44 of the core hole 4 having the roller body.
  • the flow channel 56 of the roller body 7 is connected to a further flow channel 5 of the re-adjacent reel body 4.
  • the roller body 4 in turn has only the centrally arranged flow channel 5, through which the cooling liquid flows, in order then to leave the roller line 1 again.
  • the reel body 7 is surrounded by two identical reel bodies 4. Accordingly, it can be clearly seen in FIG.
  • the roller line 1 consists, for example, of three roller bodies 4, 7, 4, which are arranged in line with their respective axes of rotation / longitudinal axes in a line, and are of different design with regard to the arrangement / design of the liquid cooling ,
  • the middle region of the roller line 1, which is formed by the roller body 7, a liquid cooling with the arranged in the surface region coolant holes 54, which extend substantially parallel to the surface of the roller body 7.
  • this roller body 7 arranged in the middle region of the roller line 1 has a more effective surface cooling than the roller bodies 4 provided in the edge region of the roller line 1, which only have a centrally arranged flow channel 5.
  • the entry of cooling capacity in the respective slab in the central region of the roller line 1 is greater than in the two outer regions.
  • areas of different cooling power along the support length S of the roller line 1 are provided.
  • a first cooling power is provided in a first region b-1, which here corresponds to the first roller body 4.
  • a second cooling capacity is provided in a second area b 2 , which corresponds to the second roller body 7, correspondingly, which is higher than the cooling capacity provided in the first area b 1 .
  • a cooling capacity is again provided, which substantially corresponds to the cooling capacity provided in the first area bi.
  • the roller line 1 proposed here provides internal cooling which has at least two regions b 1, b 2 , b 3 with different cooling power over the support length S of the roller line 1.
  • a higher temperature prevails on the roller surface 44 of the roller body 4, and thus in the region bi, than in the adjacent region b 2 , which is defined by the middle roller body 7.
  • the one about it subsequent outer region b 3 which is formed by the identical to the first region bi reel body 4 is again provided with a similar temperature of the roller surface 44 as in the first region bi.
  • a single roller body 6 which has a flow channel 60 for the inflow of the cooling fluid.
  • At least one connecting bore 62 for connecting the flow channel 60 with coolant holes 66 extending in the vicinity of the roller surface 64 is also provided.
  • the coolant holes 10 66 extend only approximately to half the width of the roller body 6.
  • they are in turn connected to a flow channel 68 to the outflow of the cooling liquid.
  • the flow channel 68 extends correspondingly approximately to half the roll width of the reel body 6.
  • a roller line 1 comprising one or more roller bodies 4, 7, each having different constructions for the liquid cooling over the support length S of the roller line 1;
  • the slab temperature is influenced in defined areas over the support length of the roller line.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Continuous Casting (AREA)
  • Rolls And Other Rotary Bodies (AREA)

Abstract

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Rollenlinie (1) für eine Stranggießanlage, mit mindestens einem eine Rollenoberfläche (40) aufweisenden Rollenkörper (4, 42) zur Ausbildung einer Stützlänge der Rollenlinie, wobei der Rollenkörper eine Innenkühlung (5, 50, 52, 54, 56) zur Kühlung der Rollenoberfläche (40) aufweist, wobei die Innenkühlung mindestens zwei Bereiche (b1, b2, b3) unterschiedlicher Kühlleistung über die Stützlänge hinweg aufweist.

Description

Rollenlinie für eine Stranggießanlage sowie
Verfahren zum Betrieb einer Rollenlinie
Technisches Gebiet
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Rollenlinie sowie ein Verfahren zum Betrieb einer Rollenlinie für eine Stranggießanlage.
Stand der Technik
Im Bereich der Stranggießanlagen ist es bekannt, Rollenlinien zu verwenden, welche Rollenkörper mit einer Flüssigkeitskühlung aufweisen. Rollenlinien kommen dabei sowohl in den Gießbögen der Stranggießanlagen, als auch zum Transport der mittels der Stranggießanlage gegossenen Brammen zum Einsatz.
Die Flüssigkeitskühlung der Rollenkörper der Rollenlinien ist dabei typischerweise als Innenkühlung der jeweiligen Rollenkörper ausgebildet, so dass eine Kühlflüssigkeit die jeweiligen Rollenkörper durchfließt. Dabei sind Rollenkörper mit jeweils identischer Konstruktion der Innenkühlung in den jeweiligen Rollenlinien vorgesehen, wobei als Kühlgeometrien beispielsweise Achsrollen oder Massivrollen mit einer Kernlochbohrung, Revolverrollen etc. bekannt sind. Üblicherweise wird die Rollenlinie mit einer konstanten Wassermenge über die gesamte Stützlinie hinweg gekühlt. Entsprechend stellt sich bei den vorbekannten Konstruktionen der innengekühlten Rollenlinien ein nahezu konstantes Temperaturprofil der Rollenoberflächen über die gesamte Stützlänge der Rollenlinien hinweg ein.
Eine modulare Strangführungsrolle ist beispielsweise aus der WO 2009/156093 A1 bekannt, wobei die axial nebeneinander angeordneten Rollenmodule jeweils mit mindestens einem Rollenkörper versehen sind, welcher mit Strömungskanälen zur Innenkühlung versehen ist. Auch aus der EP 0 543 531 A1 ist ein innengekühlter Rollenkörper bekannt, welcher mit einer Mehrzahl von Bohrungen versehen ist, welche sich über die Gesamtlänge des Rollenkörpers hinweg erstrecken und durch welche hindurch eine Kühlflüssigkeit zirkulieren kann. Mittels eines Verteilers wird die jeweils zirkulierende Kühlflüssigkeit an die Mehrzahl der sich im oberflächennahen Bereich erstreckenden Bohrungen verteilt.
Auch in der DE 102 1 1 802 C1 ist eine Stütz- und/oder Transportrolle gezeigt, welche eine Flüssigkeitskühlung aufweist, wobei die Flüssigkeitskühlung durch im oberflächennahen Bereich der jeweiligen Rolle angeordnete Kühlkanäle bereitgestellt wird.
Darstellung der Erfindung
Ausgehend von dem vorbekannten Stand der Technik ist es eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, das Temperaturprofil einer Rollenlinie über die Stützlänge hinweg an die Temperaturverteilung einer Bramme anzupassen.
Diese Aufgabe wird durch eine Rollenlinie für eine Stranggießanlage mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen ergeben sich aus den Unteransprüchen. Entsprechend ist eine Rollenlinie für eine Stranggießanlage vorgesehen, welche mindestens einen eine Rollenoberfläche aufweisenden Rollenkörper zur Ausbildung einer Stützlänge der Rollenlinie aufweist, wobei der Rollenkörper eine Innenkühlung zur Kühlung der Rollenoberfläche hat. Erfindungsgemäß weist die Innenkühlung mindestens zwei Bereiche unterschiedlicher Kühlleistung über die Stützlänge hinweg auf. Dadurch, dass die Innenkühlung derart ausgebildet ist, dass über die Stützlänge hinweg mindestens zwei Bereiche unterschiedlicher Kühlleistung bereit gestellt werden, kann das Temperaturprofil der Rollenlinie über die Stützlänge der Rollenlinie hinweg an die Temperaturverteilung einer Bramme angepasst werden.
Entsprechend kann auf diese Weise die Brammentemperatur beim Stranggießen in definierten Bereichen über die Stützlänge der Rollenlinie hinweg unterschiedlich beeinflusst werden. Beispielsweise kann der zentrale Bereich bzw. der mittlere Bereich der Rollenlinie so ausgebildet sein, dass hier eine stärkere Kühlung stattfindet, als in den weiter außen liegenden Bereichen. Die stärkere Kühlung im zentralen Bereich trägt der Geometrie und den sich aus der Geometrie ergebenden Verhältnissen bezüglich des Temperaturverlustes der Bramme derart Rechnung, dass über die Breite der entsprechend gegossenen Bramme hinweg eine gleichmäßigere Temperaturverteilung erreicht werden kann.
Bei den Rollenlinien des Standes der Technik wird über die gesamte Breite der Bramme hinweg die gleiche Kühlleistung in die Bramme eingetragen. Da aber in den Seitenbereichen der Bramme relativ mehr Oberfläche pro Volumen vorhanden ist, als im mittleren Bereich, führt dies bei den herkömmlichen Rollenlinien dazu, dass die Bramme in ihrem zentralen Bereich weniger stark abgekühlt wird, als in ihren Randbereichen. Hieraus resultiert dann eine über die Breite der Bramme hinweg inhomogene Temperaturverteilung, welche beim nachfolgenden Walzen zu ebenfalls inhomogenen Ergebnissen führen kann. Dies wurde bislang durch Beheizen der Bramme in den entsprechenden Bereichen behoben.
Mittels der Rollenlinie gemäß der vorliegenden Erfindung hingegen kann erreicht werden, dass im zentralen Bereich über die Rollenlinie eine höhere Kühlleistung eingetragen wird, als in den Außenbereichen. Mit anderen Worten ist das Temperaturprofil der Bramme komplementär zum Eintrag der Kühlleistung mittels der Rollenlinie. Hierdurch kann eine Homogenisierung der Temperaturverteilung in Querrichtung der Bramme, also entlang der Stützlänge der Rollenlinie, über die gesamte Stützlänge der Rollenlinie hinweg erreicht werden. Bevorzugt ist die Innenkühlung in einem ersten Bereich mit einer ersten Kühlleistung und in einem zweiten Bereich mit einer zweiten Kühlleistung ausgebildet. Auf diese Weise kann - je nach Abschnitt der zu transportierenden Bramme - ein angepasstes Temperaturprofil erreicht werden, indem die Bramme in einigen (zentralen) Bereichen stärker abgekühlt wird, als in anderen (weiter außen liegenden) Bereichen.
Diese Ausgestaltung der Rollenlinie kann dadurch erreicht werden, dass mindestens zwei Rollenkörper zur Ausbildung der Stützlänge der Rollenlinie vorgesehen sind, wobei der erste Rollenkörper eine erste Kühlleistung und der zweite Rollenkörper eine sich von der ersten Kühlleistung unterscheidende zweite Kühlleistung aufweist. Auf diese Weise kann durch die Verwendung von Rollenkörpern mit unterschiedlichen Kühlleistungen und entsprechend unterschiedlichen Geometrien bzw. Layouts der Innenkühlung erreicht werden, dass eine Rollenlinie aufgebaut wird, welche beispielsweise ein Kühlleistungsprofil aufweist, welches dem Temperaturprofil einer Bramme komplementär ist.
Ein einfacher Aufbau aus bekannten Komponenten kann erreicht werden, wenn die Innenkühlung mindestens eines Rollenkörpers in Form einer Achsrolle, einer Massivrolle mit Kernlochbohrung, einer Massivrolle mit Revolverbohrung und/oder mit einer anderen Flüssigkeitskühlung vorgesehen ist. Auf diese Weise ist es möglich, beispielsweise aus einem Fundus von unterschiedlichen Rollenmodulen, eine Rollenlinie zusammenzusetzen, welche die geforderten Eigenschaften bezüglich der Verteilung der Kühlleistung über die Stützbreite hinweg aufweist. Es versteht sich, dass auch andere bekannte Varianten der Innenkühlung miteinander kombiniert werden können, um Bereiche unterschiedlicher Kühlleistung bereit zu stellen. Beispielsweise können Bereiche des Eintrags unterschiedlicher Kühlleistung dadurch bereitgestellt werden, dass die jeweiligen Kühlkanäle, welche beispielsweise bei einem Rollenkörper mit Revolverkühlung vorgesehen sind, in unterschiedlichem Abstand von der Rollenoberfläche angeordnet sind. In einer Variante oder Ergänzung kann mindestens ein Rollenkörper einen ersten Bereich mit einer ersten Kühlleistung und einen zweiten Bereich mit einer zweiten Kühlleistung aufweisen. Auf diese Weise kann eine besonders kompakte Rollenlinie bereitgestellt werden, die sich dem Temperaturprofil der zu transportierenden Bramme noch genauer anpassen lässt, da hier Bereiche unterschiedlicher Kühlleistung ausgebildet werden können, welche kürzer als die Länge eines Rollenkörpers sind.
In einer weiteren bevorzugten Ausprägung sind in den Bereichen unterschiedlicher Kühlleistung unterschiedliche Mengen an Kühlflüssigkeit zuführbar. Die eigentliche Ausbildung des Temperaturgradienten bzw. der unterschiedlichen Kühlleistungen findet dann über eine Steuerung der Kühlflüssigkeitsmenge statt.
Beispielsweise können durch einen koaxialen Anschluss auf jeder Seite der Rolle zwei Bereiche ausgebildet werden, die mit unterschiedlichen Mengen an Kühlflüssigkeit beaufschlagt werden. Über die Einstellung, Steuerung oder Regelung der eingetragenen Flüssigkeitsmenge in die jeweiligen Bereiche der Rolle kann die Kühlleistung im jeweiligen Bereich eingestellt, geregelt oder gesteuert werden. Die koaxiale Anordnung auf beiden Seiten bietet sich daher an, da über einen Einlauf Kühlwasser zugeführt werden kann, welches dann über den gleichen Anschluss, welcher koaxial zu dem Zulauf liegt, wieder abgeführt werden kann. Auf diese Weise ist eine effiziente Einstellung des Temperaturprofils über die Länge zumindest dieses Rollenkörpers hinweg dadurch möglich, dass in den ersten Bereich eine andere Flüssigkeitsmenge eingetragen wird, als in den zweiten Bereich. Andere Ausbildungen der Rollengeometrie sind ebenfalls denkbar.
Bevorzugt ist die Menge der den unterschiedlichen Bereichen zuführbaren Kühlflüssigkeit zur Einstellung, Steuerung oder Regelung der Kühlleistung einstellbar, steuerbar oder regelbar. So wird eine flexibel und variabel bereitstellbare Kühlleistung erreicht, die unterschiedlichen Brammengeometrien mit den entsprechenden Temperaturprofilen angepasst werden kann. Die von der Rollenlinie abgestützte Bramme kann in den Bereichen bezüglich ihrer Brammentemperatur unterschiedlich beeinflusst sein, um das Temperaturprofil der Bramme zu homogenisieren. Die oben gestellte Aufgabe wird weiterhin durch ein Verfahren mit den Merkmalen des Anspruchs 9 gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen ergeben sich aus den Unteransprüchen.
Entsprechend wird Verfahren zum Betrieb einer Rollenlinie einer Stranggießanlage vorgeschlagen, welche mindestens einen eine Rollenoberfläche aufweisenden Rollenkörper zur Ausbildung einer Stützlänge der Rollenlinie aufweist, wobei der Rollenkörper eine Innenkühlung zur Kühlung der Rollenoberfläche aufweist. Erfindungsgemäß werden über die Stützlänge hinweg mindestens zwei Bereiche unterschiedlicher Kühlleistung ausgebildet.
Bevorzugt werden mindestens zwei Bereiche unterschiedlicher Kühlleistung in einem Rollenkörper ausgebildet.
In einer Variante werden mindestens zwei Bereiche unterschiedlicher Kühlleistung in mindestens zwei unterschiedlichen Rollenkörpern ausgebildet.
Kurze Beschreibung der Figuren
Bevorzugte weitere Ausführungsformen und Aspekte der vorliegenden Erfindung werden durch die nachfolgende Beschreibung der Figuren näher erläutert. Dabei zeigen:
Figur 1 eine schematische Schnittdarstellung einer Rollenlinie gemäß dem
Stand der Technik;
Figur 2 eine schematische Schnittdarstellung einer Rollenlinie gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel; und Figur 3 eine schematische Schnittdarstellung durch einen Rollenkörper in einem zweiten Ausführungsbeispiel.
Detaillierte Beschreibung bevorzugter Ausführungsbeispiele
Im Folgenden werden bevorzugte Ausführungsbeispiele anhand der Figuren beschrieben. Dabei werden gleiche, ähnliche oder gleichwirkende Elemente mit identischen Bezugszeichen bezeichnet und auf eine wiederholte Beschreibung dieser Elemente wird teilweise verzichtet, um Redundanzen in der Beschreibung zu vermeiden.
Figur 1 zeigt eine Rollenlinie 1 ' gemäß dem Stand der Technik. Die Rollenlinie 1 ' weist in diesem gezeigten Ausführungsbeispiel drei Rollenkörper 2 auf, welche sich über die Stützlänge S der Rollenlinie 1 ' hinweg erstrecken.
Die Rollenkörper 2 sind jeweils zylindrisch ausgebildet und an ihren beiden Seiten in bekannter Art und Weise gelagert. Insbesondere sind jeweils ein Außenlager 20 sowie zwei Mittenlager 22 vorgesehen, an welchen die drei Rollenkörper 2 drehbar gelagert sind.
Die Rollenkörper 2 sind in dem in Figur 1 gezeigten Ausführungsbeispiel in bekannter Weise flüssigkeitsgekühlt. Hierzu ist in der Nähe der Rollenoberfläche 24 eine Anzahl an parallel zueinander und im gleichen radialen Abstand zur Rollenachse 100 verlaufenden Kühlflüssigkeitsbohrungen 30 vorgesehen. Diese Kühlflüssigkeitsbohrungen 30 erstrecken sich im Wesentlichen über die gesamte Länge der jeweiligen Rollenoberfläche 24 der Rollenkörper 2 hinweg. Die Kühlflüssigkeitsbohrungen 30 sind jeweils über Verbindungsbohrungen 32 mit dem zentralen Bereich des jeweiligen Rollenkörpers 2 verbunden. Über einen zentrisch verlaufenden Strömungskanal 34, der zum Zustrom der Kühlflüssigkeit verwendet wird, wird entsprechend Kühlflüssigkeit über die Verbindungsbohrungen 32 zu den eigentlichen Kühlflüssigkeitsbohrungen 30 geführt. Über stromabseitig liegende Verbindungsbohrungen 34 wird die Kühlflüssigkeit dann an einen weiteren Strömungskanal 36 weitergeleitet, über welchem die Kühlflüssigkeit abströmt. Auch der zweite Strömungskanal 36 ist zentrisch in dem Rollenkörper 2 angeordnet.
Von dem als Abstrom dienenden Strömungskanal 36 gelangt die Kühlflüssigkeit dann in den benachbarten Rollenkörper 2 und hier insbesondere in einen als Zustrom dienenden Strömungskanal 34, welcher über Verbindungsbohrungen 32 wiederum Kühlflüssigkeitsbohrungen 30 mit der Kühlflüssigkeit beaufschlagt.
Die die jeweiligen Bohrungen durchlaufende Kühlflüssigkeit dient entsprechend zur Innenkühlung der Rollenoberfläche 24 der jeweiligen Rollenkörper 2. Insbesondere weist das Material der Rollenkörper 2 eine gute Wärmeleitfähigkeit auf, so dass die von einer Bramme über die Rollenoberfläche 24 in den Rollenkörper 2 eingetragene Wärmeenergie mittels der Kühlflüssigkeit aus dem Rollenkörper 2 ausgetragen werden kann. Entsprechend weist die Rollenoberfläche 24 durch die so bereit gestellten Innenkühlung über die gesamte Stützbreite S der Rollenlinie 1 ' hinweg eine im Wesentlichen gleichbleibende Kühlleistung auf.
In dem in Figur 1 gezeigten Ausführungsbeispiel gemäß dem Stand der Technik sind darüber hinaus sämtliche Rollenkörper 2 bezüglich der Zuführung und Verteilung der Kühlflüssigkeit in dem Rollenkörper 2 im Wesentlichen identisch ausgeführt. Entsprechend ist auch die Kühlleistung der einzelnen Rollenkörper 2 über die Stützlänge S hinweg im Wesentlichen gleichförmig. Insbesondere ist die Menge an Kühlflüssigkeit, welche mit den jeweiligen Rollenoberflächen 24 in Wechselwirkung tritt, für sämtliche Rollenoberflächen 24 im Wesentlichen identisch.
In Figur 2 ist ein Ausführungsbeispiel einer Rollenlinie 1 gemäß einem bevorzugten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung gezeigt. Hierbei ist ein erster Rollenkörper 4 mit einer Rollenoberfläche 44 vorgesehen, welcher einen sich zentral durch den Rollenkörper 4 hindurch erstreckenden Strömungskanal 5 aufweist. Der Strömungskanal 5 dient durch die Durchströmung mit Kühlflüssigkeit als Innenkühlung für die Rollenoberfläche 44 des Rollenkörpers 4. Die Konstruktion eines solchen Rollenkörpers 4 ist auch als „Massivrolle mit Kernlochbohrung" bekannt. Mit anderen Worten wird die Innenkühlung durch die Kernlochbohrung realisiert.
Der Strömungskanal 5 des Rollenkörpers 4 ist mit einem Strömungskanal 50 eines zweiten Rollenkörpers 7 verbunden. Dieser Strömungskanal 50 dient zum Zustrom der Kühlflüssigkeit in den Rollenkörper 7 und ist in dessen zentralem Bereich angeordnet. Der Strömungskanal 50 ist über eine Verbindungsbohrung 52 mit sich oberflächennah erstreckenden Kühlflüssigkeitsbohrungen 54 verbunden. Über weitere Verbindungsbohrungen 52 sind die Kühlflüssigkeitsbohrungen 54 mit einem weiteren Strömungskanal 56, welcher zum Abstrom der Kühlflüssigkeit dient, verbunden. Diese Konstruktion der Innenkühlung ist auch als „Massivrolle mit Revolverbohrungen" bekannt. Bei dieser Konstruktionsvariante ist das Verhältnis zwischen Rollenoberfläche 74 und oberflächennaher Kühlwasserdurchströmung geringer, als bei einer Kernlochbohrung. Entsprechend kann in diesem Ausführungsbeispiel eine höhere Kühlleistung auf die jeweiligen Oberflächenbereiche aufgebracht werden, als in der Variante mit Kernlochbohrung. Hieraus ergibt sich bei über die Stützbreite konstanter Brammentemperatur, dass die Rollenoberfläche 74 eine geringere Oberflächentemperatur aufweist, als die Rollenoberfläche 44 des die Kernlochbohrung aufweisenden Rollenkörpers 4.
Der Strömungskanal 56 des Rollenkörpers 7 ist mit einem weiteren Strömungskanal 5 des dann wieder benachbarten Rollenkörpers 4 verbunden. Der Rollenkörper 4 weist wiederum lediglich den zentrisch angeordneten Strömungskanal 5 auf, durch welchen hindurch die Kühlflüssigkeit fließt, um dann die Rollenlinie 1 wieder zu verlassen. Mit anderen Worten wird der Rollenkörper 7 von zwei identischen Rollenkörpern 4 umrandet. Entsprechend ist in Figur 2 klar zu erkennen, dass die Rollenlinie 1 beispielhaft aus drei Rollenkörpern 4, 7, 4 besteht, welche mit ihren jeweiligen Rotationsachsen/Längsachsen fluchtend nebeneinander in einer Linie angeordnet sind, und bezüglich der Anordnung/Ausbildung der Flüssigkeitskühlung unterschiedlich ausgebildet sind. Insbesondere zeigt der mittlere Bereich der Rollenlinie 1 , welcher durch den Rollenkörper 7 ausgebildet ist, eine Flüssigkeitskühlung mit den im Oberflächenbereich angeordneten Kühlflüssigkeitsbohrungen 54, welche sich im Wesentlichen parallel zur Oberfläche des Rollenkörpers 7 erstrecken. Entsprechend verfügt dieser im mittleren Bereich der Rollenlinie 1 angeordnete Rollenkörper 7 über eine effektivere Oberflächenkühlung, als die jeweils im Randbereich der Rollenlinie 1 vorgesehenen Rollenkörper 4, welche lediglich einen zentral angeordneten Strömungskanal 5 aufweisen.
Entsprechend ist der Eintrag an Kühlleistung in die jeweilige Bramme im mittleren Bereich der Rollenlinie 1 größer, als in den beiden außen liegenden Bereichen. Mit anderen Worten werden Bereiche unterschiedlicher Kühlleistung entlang der Stützlänge S der Rollenlinie 1 bereit gestellt. Insbesondere wird in einem ersten Bereich b-ι, welcher hier dem ersten Rollenkörper 4 entspricht, eine erste Kühlleistung bereitgestellt. In einem zweiten Bereich b2, welcher dem zweiten Rollenkörper 7 entspricht, wird entsprechend eine zweite Kühlleistung bereitgestellt, welche höher ist, als die im ersten Bereich bi bereit gestellte Kühlleistung. Im dritten Bereich b3, welcher dem dritten Rollenkörper 4 entspricht, wird wiederum eine Kühlleistung bereitgestellt, welche im Wesentlichen der im ersten Bereich bi bereit gestellten Kühlleistung entspricht.
Entsprechend stellt die hier vorgeschlagene Rollenlinie 1 eine Innenkühlung bereit, welche über die Stützlänge S der Rollenlinie 1 hinweg mindestens zwei Bereiche b-i, b2, b3 mit unterschiedlicher Kühlleistung aufweist. Auf diese Weise wird entsprechend eine höhere Temperatur auf der Rollenoberfläche 44 des Rollenkörpers 4 und damit im Bereich bi herrschen, als im danebenliegenden Bereich b2, welcher durch den mittleren Rollenkörper 7 definiert ist. Der daran anschließende äußere Bereich b3, welcher durch den zum ersten Bereich bi identischen Rollenkörper 4 ausgebildet wird, ist wieder mit einer ähnlichen Temperatur der Rollenoberfläche 44 wie im ersten Bereich bi versehen.
5 In einer alternativen Ausführung, die schematisch in Figur 3 gezeigt ist, wird ein einzelner Rollenkörper 6 gezeigt, welcher einen Strömungskanal 60 zum Zustrom der Kühlflüssigkeit aufweist. Mindestens eine Verbindungsbohrung 62 zur Verbindung des Strömungskanals 60 mit sich in der Nähe der Rollenoberfläche 64 erstreckenden Kühlflüssigkeitsbohrungen 66 ist ebenfalls vorgesehen. Die Kühlflüssigkeitsbohrungen 10 66 erstrecken sich nur ungefähr bis zur Hälfte der Breite des Rollenkörpers 6. Hier sind sie wiederum mit einem Strömungskanal 68 zum Abstrom der Kühlflüssigkeit verbunden. Der Strömungskanal 68 erstreckt sich entsprechend ungefähr bis zur Hälfte der Rollenbreite des Rollenkörpers 6.
15 Entsprechend ergeben sich bei dieser Konstruktion zwei Bereiche bi , b2 unterschiedlicher Kühlleistung in dem Rollenkörper 6. Insbesondere erstreckt sich in dem ersten Bereich bi lediglich der Ausströmkanal 68, während sich im zweiten Bereich b2 die sich oberflächennah angeordneten Kühlflüssigkeitskanäle 66 erstrecken. Entsprechend kann auch innerhalb eines Rollenkörpers einer Rollenlinie 0 eine unterschiedliche Temperaturverteilung bzw. unterschiedliche Verteilung der in die Bramme eingebrachten Kühlleistung dadurch erreicht werden, dass die Geometrie bzw. das Layout der Flüssigkeitskühlung entsprechend unterschiedlich aufgebaut wird. 5 In einer hier nicht gezeigten Ausführungsform kann die Menge der die einzelnen Bereiche bi , b2, b3 durchfließenden Kühlflüssigkeit für jeden Bereich unabhängig eingestellt, gesteuert oder geregelt werden. Auf diese Weise können die einzelnen Bereiche bi , b2, b3 dadurch mit unterschiedlichen Kühlleistungen versehen werden, dass entweder mehr oder weniger Kühlflüssigkeit durch die entsprechenden
30 Kühlflüssigkeitsbohrungen getrieben wird. In dieser Variante ist es möglich, für alle Bereiche bi , b2, b3 die jeweils gleichen Geometrien für die Bohrungen der Innenkühlung zu verwenden und die unterschiedlichen Kühlleistungen mittels der Einstellung, Steuerung oder Regelung der die Bereiche b-ι, b2, b3 durchfließenden Kühlwassermengen zu erreichen.
Es ergeben sich hier unter anderem die folgenden Varianten: eine Rollenlinie 1 , aufweisend einen oder mehrere Rollenkörper 4, 7, welche jeweils unterschiedliche Konstruktionen für die Flüssigkeitskühlung über die Stützlänge S der Rollenlinie 1 hinweg aufweisen;
unterschiedliche Wassermengen werden über die Stützlänge S hinweg in definierte Bereiche b-ι, b2, b3 von Rollenkörpern eingebracht, welche eine jeweils identische Konstruktion aufweisen;
unterschiedliche Wassermengen pro Rollenkörper, welche jeweils eine unterschiedliche Konstruktion der Innenkühlung aufweisen, werden in definierten Bereichen b-ι, b2, b3 entlang der Stützlänge S der Rollenlinie 1 eingetragen;
die Einstellung unterschiedlicher Temperaturprofile der Rollenkörper 4, 6, 7 über die Stützlänge S der Rollenlinie 1 hinweg wird gezielt forciert;
die Brammentemperatur wird in definierten Bereichen über die Stützlänge der Rollenlinie hinweg beeinflusst.
Bezugszeichenliste
1 , r Rollenlinie
100 Rollenachse
2 Rollenkörper
20 Außenlager
22 Mittenlager
24 Rollenoberfläche
30 Kühlflüssigkeitsbohrung
32 Verbindungsbohrung
34 Strömungskanal (Zustrom)
36 Strömungskanal (Abstrom)
4 Rollenkörper
44 Rollenoberfläche
5 Strömungskanal (Zentralbohrung)
50 Strömungskanal (Zustrom)
52 Verbindungsbohrung
54 Kühlflüssigkeitsbohrung
56 Strömungskanal (Abstrom)
6 Rollenkörper
60 Strömungskanal (Zustrom)
62 Verbindungsbohrung
64 Rollenoberfläche
66 Kühlflüssigkeitsbohrung
68 Strömungskanal (Abstrom und Zentralbohrung)
7 Rollenkörper
74 Rollenoberfläche
S Stützlänge der Rollenlinie
bi, b2, b3 Bereiche unterschiedlicher Kühlleistung

Claims

Patentansprüche
1. Rollenlinie (1 ) für eine Stranggießanlage, mit mindestens einem eine Rollenoberfläche (40) aufweisenden Rollenkörper (4, 6, 7) zur Ausbildung einer Stützlänge der Rollenlinie, wobei der Rollenkörper eine Innenkühlung (5, 50, 52, 54, 56, 60, 62, 66, 68) zur Kühlung der Rollenoberfläche (44, 64, 74) aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass die Innenkühlung mindestens zwei Bereiche (b-ι, b2, b3) unterschiedlicher Kühlleistung über die Stützlänge (S) hinweg aufweist.
2. Rollenlinie gemäß Anspruch 1 , wobei die Innenkühlung in einem ersten Bereich (b-ι) mit einer ersten Kühlleistung, und in einem zweiten Bereich (b2) mit einer zweiten Kühlleistung ausgebildet ist.
3. Rollenlinie gemäß Anspruch 1 oder 2, wobei mindestens zwei Rollenkörper (4, 7) zur Ausbildung der Stützlänge (S) der Rollenlinie vorgesehen sind, wobei der erste Rollenkörper (4) eine erste Kühlleistung und der zweite Rollenkörper (7) eine sich von der ersten Kühlleistung unterscheidende zweite Kühlleistung aufweist.
4. Rollenlinie gemäß einem der vorstehenden Ansprüche, wobei die Innenkühlung mindestens eines Rollenkörpers in Form einer Achsrolle, einer Massivrolle mit Kernlochbohrung, einer Massivrolle mit Revolverbohrung und/oder mit einer anderen Flüssigkeitskühlung vorgesehen ist. Rollenlinie gemäß einem der vorstehenden Ansprüche, wobei mindestens ein Rollenkörper (6) einen ersten Bereich (b-ι) mit einer ersten Kühlleistung und einen zweiten Bereich (b2) mit einer zweiten Kühlleistung aufweist.
Rollenlinie gemäß einem der vorstehenden Ansprüche, wobei den Bereichen unterschiedlicher Kühlleistung unterschiedliche Mengen an Kühlflüssigkeit zuführbar sind.
Rollenlinie gemäß Anspruch 6, wobei die Menge der den unterschiedlichen Bereichen zuführbaren Kühlflüssigkeit zur Einstellung, Steuerung oder Regelung der Kühlleistung einstellbar, steuerbar oder regelbar ist.
Rollenlinie gemäß einem der vorstehenden Ansprüche, wobei eine von der Rollenlinie (1 ) abgestützte Bramme in den Bereichen (b-ι, b2, b3) bezüglich ihrer Brammentemperatur unterschiedlich beeinflusst ist.
Verfahren zum Betrieb einer Rollenlinie (1 ) einer Stranggießanlage, welche mindestens einen eine Rollenoberfläche (44, 54, 64) aufweisenden Rollenkörper (4, 6, 7) zur Ausbildung einer Stützlänge (S) der Rollenlinie aufweist, wobei der Rollenkörper eine Innenkühlung (5, 50, 52, 54, 56, 60, 62, 66, 68) zur Kühlung der Rollenoberfläche (44, 54, 64) aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass über die Stützlänge (S) hinweg mindestens zwei Bereiche (b-ι, b2, b3) unterschiedlicher Kühlleistung ausgebildet werden.
0. Verfahren gemäß Anspruch 9, wobei mindestens zwei Bereiche (b-ι, b2, b3) unterschiedlicher Kühlleistung in einem Rollenkörper (6) ausgebildet werden.
1. Verfahren gemäß Anspruch 9 oder 10, wobei mindestens zwei Bereiche (b-ι, b2, b3) unterschiedlicher Kühlleistung in mindestens zwei unterschiedlichen Rollenkörpern (4, 7) ausgebildet werden.
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