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Vorrichtung zur Führung eines Stranges länglichen Querschnittes in der Sekundärkühlzone einer Stranggiessanlage für Metalle
Die Erfindung bezieht sich auf Stranggiessanlagen, insbesondere auf eine Vorrichtung zur Strangführung in der Sekundärkühlzone einer Stranggiessanlage für Metalle, in der Stränge länglichen Querschnittes hergestellt werden. Es sind bereits Vorrichtungen zur Strangführung in der Sekundärkühlzone bekannt, die von unterhalb der Stranggussform entlang der Breitseiten des Stranges angeordneten Stützteilen gebildet sind.
Bei diesen Vorrichtungen besitzen die Stützteile die Form von in Reihen angeordneten Rollen oder die Form von Führungsschienen, die feststehend angeordnet oder gegen Federn abgestützt sind und dazu dienen, ein Aufbauchen der Gusshaut des Stranges unter der Wirkung des ferrostatischen Druckes des flüssigen Kernes des Stranges zu verhindern.
Im Zuge der Weiterentwicklung der Blechherstellung erwies es sich als erforderlich, Stranggussanlagen, insbesondere für Stahl, zu konstruieren, mittels der Stränge langgestreckten Querschnittes und grosser Dimensionen, insbesondere Stränge mit einer Breite von 4 m und mehr, hergestellt werden können. Bei der Herstellung solcher Stränge kann sich der flüssige Kern derselben über eine Höhe von mehr als 14 m erstrecken, und in diesem Falle betragen die durch den ferrostatischen Druck auf die grossen Seitenflächen des Stranges ausgeübten Kräfte oft mehrere hundert Tonnen.
Im übrigen können in neuartigen Stranggiessanlagen bereits Stränge verschiedenster Dimensionen hergestellt werden, und für solche neuartige Stranggiessanlagen ist es erwünscht, diese Anlagen rasch vom Giessen eines Stranges bestimmten Querschnittes auf das Giessen eines Stranges andern Querschnittes umstellen zu können.
Der Nachteil bekannter Stranggiessanlagen mit von feststehenden Führungsrollen gebildeten Stützteilen liegt darin, dass bei einer Verbiegung des Stranges in der Sekundärkühlzone die Rolleneinheiten der Strangführungsvorrichtung hohen, örtlich konzentrierten Belastungen ausgesetzt werden und damit der Gefahr einer Zerstörung ausgesetzt sind. Wenn in einem solchen Falle zum Schutz der Führungsrollen Federn verwendet werden, wird nun der angestrebte Effekt deshalb nicht erzielt, weil die von den Federn ausgeübten mechanischen Kräfte nicht konstant sind, so dass es beim Verbiegen des Stranges zu einer Überlastung der Rolleneinheiten kommen kann.
Darüber hinaus sind die in einem solchen Falle für die Halterung der Stützteile erforderlichen Federn äusserst kräftig zu bemessen und damit sehr raumbeanspruchend.
Ein weiterer Nachteil der mit Führungsrollen ausgestatteten Vorrichtungen ist der, dass im Falle, dass die Gusshaut des Stranges unterhalb der Stranggussform birst, die in diesem Bereich vorgesehenen Führungsrollen vom schmelzflüssigen Metall umflossen und damit unbrauchbar werden.
Es wurde bereits versucht, als Stützteile in Einrichtungen zur Strangführung vertikal angeordnete Sätze von Schienen über die gesamte Höhe der Sekundärkühlzone vorzusehen. Auf diese Weise werden zwar sehr robuste Stützen erhalten, die im Falle eines Berstens der Gusshaut des Stranges unterhalb der Stranggussform durch das schmelzflüssige Metall nicht unbrauchbar gemacht werden. Es besitzt jedoch eine
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solche Anordnung bei der Herstellung von Strängen langgestreckten Querschnittes und grosser Dimensionen den Nachteil, dass die zum Abziehen des Stranges erforderlichen Kräfte aussergewöhnlich erhöht werden, da die Reibung zwischen den Führungsschienen und dem einen flüssigen Kern aufweisenden Strang, insbesondere im unteren Teil der Sekundärkühlzone, beträchtlich ist.
Ein weiterer Nachteil der bekannten Vorrichtungen liegt darin, dass keine Einrichtungen vorgesehen sind, um eine rasche und sichere Umstellung der Vorrichtung auf das Giessen von Strängen verschiedener Abmessungen zu ermöglichen.
Die Erfindung bezweckt nun die Beseitigung der oben angeführten Nachteile.
Ziel der Erfindung ist M, eine Vorrichtung zur Führung von Strängen langgestreckten Querschnittes in der Sekundärkühlzone derart auszubilden, dass eine Zerstörung der Stützteile vermieden wird und eine rasche Umstellung auf das Giessen von Strängen verschiedener Abmessungen vorgenommen werden kann.
Dies wird gemäss der Erfindung durch eine Vorrichtung zur Führung eines Gussstranges mit länglichem Querschnitt in der Sekundärkühlzone einer Stranggiessanlage für Metalle, in der entlang der Breitseite des Gussstranges in Querrichtung desselben nachgiebig belastete Führungsschienen oder Führungsrollen vorgesehen sind, wobei alle Führungsschienen oder Führungsrollen oder ein Teil davon in voneinander unabhängige Abschnitte zusammengefasst sind, dadurch erreicht, dass die einzelnen Abschnitte mit hydraulischen Vorrichtungen ausgestattet und mittels Führungsholmen zur Querverschiebung der Abschnitte gegenüber dem Strang geführt sind.
Es kann auch eine Kombination von Schienen und Führungsrollen vorgesehen sein, die unterhalb der Stranggussform in der Sekundärkühlzone derart angeordnet sind, dass im oberen Teil nur Führungsschienen und im unteren Teil nur Führungsrollen vorhanden sind.
Die Erfindung wird im folgenden an Hand eines in den Zeichnungen dargestellten Ausführungsbeispieles näher erläutert.
In den Zeichnungen zeigt Fig. 1 schematisch einen Profilschnitt durch eine erfindungsgemässe Vorrichtung für die Führung eines Stranges langgestreckten Querschnittes in der Sekundärkühlzone und Fig. 2 eine Draufsicht auf diese Vorrichtung.
Die in den Zeichnungen dargestellte erfindungsgemässe Vorrichtung besitzt von Führungsschienen --1-- und Führungsrollen --2-- gebildete Stützteile, die an einer Seite des Stranges, u. zw. in Fig. l rechts, fest angeordnet und an der gegenüberliegenden Seite des Stranges --11-- auf fünf bewegliche Abschnitte--3, 4, 5, 6 und 7-verteilt sind. Diese beweglichen Abschnitte-3, 4, 5, 6 und 7-sind an Führungsstäben-8-festgelegt und mit den Kolbenstangen von hydraulischen Einrichtungen-9verbunden.
Die Grenzlagen der Abschnitte-3, 4, 5, 6 und 7-werden durch eine Stützeinrichtung bestimmt,
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eines gelenkigen Parallelogrammes besitzen, das über Teile betätigt wird, die ihrerseits über eine Schnecke an einen Elektromotor gekuppelt sind.
Die Kühlung des Stranges --11-- in der Sekundärkühlzone erfolgt in üblicher Weise mittels Zerstäuber, durch die Wasser auf die Stützteile und auf die freiliegenden Oberflächenbereiche des Stranges versprüht wird.
Die hydraulischen Einrichtungen --9- werden entsprechend den auf die Abschnitte-3, 4, 5, 6 und 7-in Anbetracht des ferrostatischen Druckes des flüssigen Kernes des Stranges --11-- wirkenden Kräften bemessen.
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--11-- auftreten.Die Höhe der Führungsrollen tragenden Abschnitte wird derart gewählt, dass die hydraulische Einrichtung, die als Dämpfeinrichtung wirkt, in der Lage ist, eine Zerstörung der Rolleneinheiten zu verhindern.
Eine Stranggiessanlage, die mit einer erfindungsgemässen Vorrichtung zur Strangführung ausgestattet ist, arbeitet wie folgt : Bei zurückgezogenen Abschnitten-3, 4, 5, 6 und 7-wird der Stützvorrichtung --10-- eine der Breite des herzustellenden Stranges entsprechende Stellung gegeben.
Die hydraulischen Einrichtungen führen die Abschnitte-3, 4, 5, 6 und 7-in Wirkstellung gegen die Abstützvorrichtung-10-. Der Hilfsstrang wird mittels an den Auszugskäfig (nicht dargestellt)
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gekuppelten Einrichtungen in die Sekundärkühlzone so weit eingeführt, dass er in die Stranggiessform ragt und mit seinem unteren Ende noch in der an den Auszugskäfig gekuppelten Einrichtung sitzt.
Die Rollen --2-- und die Schienen-l-der Vorrichtung zur Strangführung verhindern eine seitliche Verschiebung des Hilfsstranges.
Zu Beginn des Stranggiessvorganges werden der Hilfsstrang und der sich ausbildende Gussstrang aus der Stranggussform mittels der an den Auszugskäfig gekuppelten Einrichtung abgezogen, wobei der Gussstrang in die Sekundärkühlzone eingeführt wird. In dieser Sekundärkühlzone wird das Kühlmittel mittels Zerstäuber direkt auf den Strang --11-- versprühr. Um zu verhindern, dass sich die grossen Seitenflächen des Stranges während der Kristallisation werfen, werden diese Seitenflächen im oberen Abschnitt mittels der Führungsschienen-l-und im unteren Abschnitt mittels der Führungsrollen - 2-gestützt.
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--11-- in- -8-- aufgenommen.
Da es praktisch unmöglich ist, die Kühlung des Stranges --11-- in der Sekundärkühlzone völlig gleichmässig zu gestalten, entstehen im Strang thermische Spannungen, welche den Strang zu verwinden trachten. Diese auf den Strang wirkenden Verwindungskräfte, die auf die von den Schienen-l-und den Rollen --2-- gebildeten Stützteile übertragen werden, vergrössern sich im Falle der Verlangsamung des Giessvorganges bzw. im Falle des Abbrechens des Giessvorganges plötzlich, da in diesem Falle der Strang über seinen gesamten bzw. fast seinen gesamten Querschnitt erstarrt.
Im Falle, dass die Verbiegungskräfte die von den hydraulischen Einrichtungen ausgeübten Kräfte übersteigen, werden die beweglichen Abschnitte-3, 4, 5, 6 und 7-- zurückgeschoben, womit eine Zerstörung der Einheiten von Stützteilen vermieden wird.
Wenn auf das Giessen eines Stranges anderer Dicke umgestellt werden soll, so werden die beweglichen Abschnitte-3, 4, 5, 6 und 7-mittels der hydraulischen Einrichtungen-9-
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4, 5, 62-ein der Breite des herzustellenden Stranges --11-- entsprechender Abstand voneinander erteilt wird.
Die Erfindung ist nicht auf das dargestellte Ausführungsbeispiel eingeschränkt. So können beispielsweise in der erfindungsgemässen Vorrichtung zur Strangführung in der Sekundärkühlzone gemäss einer abgeänderten Ausführungsform zu beiden Seiten des Stranges, also rechts und links der Symmetrieebene desselben, hydraulisch bewegbare Abschnitte vorgesehen werden.
Die erfindungsgemässe Vorrichtung besitzt die vorliegenden Vorteile :
1. Die hydraulischen Einrichtungen, welche die in unabhängig voneinander beweglichen Abschnitten gruppierten Stützteile haltern, ermöglichen ein völlig sicheres Arbeiten der Vorrichtung, wobei eine Zerstörung der Rolleneinheiten vermieden wird.
2. Die hydraulischen Einrichtungen ermöglichen weiters eine rasche und sichere Umstellung der Vorrichtung auf andere Strangquerschnitte, da mittels dieser hydraulischen Einrichtungen den Abschnitten neue, der Breite des herzustellenden Stranges entsprechende Stellungen erteilt werden können.
PATENTANSPRÜCHE :
1. Vorrichtung zur Führung eines Gussstranges mit länglichem Querschnitt in der Sekundärkühlzone einer Stranggiessanlage für Metalle, in der entlang der Breitseite des Gussstranges in Querrichtung desselben nachgiebig belastete Führungsschienen oder Führungsrollen vorgesehen sind, wobei alle Führungsschienen oder Führungsrollen oder ein Teil davon in voneinander unabhängige Abschnitte zusammengefasst sind,
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Vorrichtungen (9) ausgestattet und mittels Führungsholmen (8) zur Querverschiebung der Abschnitte gegenüber dem Strang (11) geführt sind.
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