Vorrichtung zur Führung eines Gussstranges mit länglichem Querschnitt in der Sekundärkühlzone einer Stranggiessanlage für Metalle Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Vor richtung Führung eines Stranges mit länglichem Quer schnitt in der Sekundärkühlzone eines Stranggiessanlagefür Metalle. Es sind bereits Vorrichtungen zur Strangführung in der Sekundarkühlzone bekannt, welche von unterhalb der Stranggussform entlang der Breitseiten des Stranges angeordneten Stützelementen gebildet sind.
Bei diesen Vorrichtungen besitzen die Stützelemente die Form von in Reihen angeordneten Rollen oder die Form von Führungsschienen, welche feststehend angeord net oder gegen Federn abgestützt sind und dazu dienen, ein Aufbauen der Gusshaut des Stranges unter der Wirkung des vom Metall ausgeübten statischen Druckes des flüs sigen Kerns des Stranges zu verhindern.
Im Zuge der Weiterentwicklung der Blechherstellung erwies es sich als erforderlich, Stranggussanlagen, insbe sondere für Stahl, herzustellen mittels welcher Stränge langgestreckten Querschnittes und grosser Dimensionen, insbesondere Stränge mit einer Breite vom 2 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 infolge des statischen Druckes auf die grossen Seitenflächen des Stranges ausgeübten Kräfte oft mehrere 100 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 anderen Querschnittes umstellen zu können.
Der Nachteil bekannter Stranggiessanlagen mit von fest stehenden Führungsrollen gebildeten Stützelementen liegt darin, dass bei einer Verbiegung des Stranges in der Se kundärkühlzone die Rolleneinheiten der Strangführungs- vorrichtung hohen örtlich konzentrierten Belastungen aus gesetzt 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 kon stant 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 Stützelemente erforderlichen Federn äus- serst kräftig zu bemessen und damit sehr raumbe anspruchend.
Ein weiterer Nachteil der mit Führungsrollen ausge statteten 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 un brauchbar werden.
Es wurde bereits versucht, als Stützelemente in Ein richtungen zur Strangführung vertikal angeordnete Sätze von Schienen über die gesamte Höhe der Sekundärkühl- zone vorzusehen. Auf diese Weise werden zwar sehr ro buste Stützelemente erhalten, welche im Falle eines Ber stens der Gusshaut des Stranges unterhalb der Strangguss- form durch das schmelzflüssige Metall nicht unbrauchbar gemacht werden, jedoch besitzt eine solche Anordnung bei der Herstellung von Strängen langgestreckten Quer schnittes und grosser Dimensionen den Nachteil,
dass die zum Abziehen des Stranges erforderlichen Kräfte ausserge- wöhnlich erhöht werden, da die Reibung zwischen den Führungsschienen und dem einen flüssigen Kern auf weisenden Strang, insbesondere im unteren Teil der Sekun- därkühlzone, beträchtlich ist.
Ein weiterer Nachteil der bekannten Vorrichtungen liegt darin, dass keine Mittel vorgesehen sind, um eine rasche und sichere Umstellung der Vorrichtung auf das Giessen von Strängen verschiedener Abmessungen zu er möglichen.
Die vorliegende Erfindung bezweckt nun die Beseiti gung der oben angeführten Nachteile.
Ziel der vorliegenden Erfindung ist es, eine Vorrich tung zur Führung von Strängen mit länglichem Quer schnitt in der Sekundärkühlzone derart auszubilden, dass eine Zerstörung der Stützelemente vermieden wird und eine rasche Umstellung auf das Giessen von Strängen verschiedener Abmessungen vorgenommen werden kann.
Dies wird gemäss der Erfindung durch eine Vorrich tung zur Führung eines Stranges mit länglichem Quer schnitt in der Sekundärkuhlzone, welche entlang der Breit seiten des Gussstranges angeordnete Stützelemente auf weist, dadurch erreicht, dass mindestens ein Teil der Stütz elemente über die Höhe der Sekundärkühlzone in von einander unabhängige Abschnitte zusammengefasst sind, die einzeln mit hydraulischen Einrichtungen verbunden und mittels Führungsholmen zur Querverschiebung der Abschnitte gegenüber dem Strang geführt sind.
Die entlang der Breitseiten des Stranges vorgesehenen Stützelemente können aus einer Kombination von Schienen und Führungsrollen bestehen,, welche unterhalb der Stranggussform in der Sekundärkühlzone derart angeord net sind, dass im oberen Teil nur Führungsschienen und im unteren Teil nur Führungsrollen vorhanden sind.
Die Erfindung wird im folgenden anhand eines in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispieles näher erläutert.
In der Zeichnung zeigt Fig. 1 schematisch einen Profil schnitt durch eine Vorrichtung für die Führung eines Stranges langgestreckten Querschnittes in der Sekundär kühlzone einer Stranggussanlage und Fig. 2 eineDraufsicht auf diese Vorrichtung.
Die in der Zeichnung dargestellte Vorrichtung besitzt von Führungsschienen 1 und Führungsrollen 2 gebildete Stützelemente, welche an einer Seite des Stranges, und zwar in Fig. 1 rechts, fest angeordnet und an der gegen überliegenden Seite des Stranges auf 5 bewegliche Ab schnitte 3, 4, 5, 6 und 7 verteilt sind. Diese beweglichen Abschnitte 3, 4, 5, 6 und 7 sind an Zugstäben 8 festgelegt und mit den Kolbenstangen von hydraulischen Einrich tungen 9 verbunden.
Die Grenzlagen der Abschnitte 3, 4, 5, 6 und 7 werden durch eine Stützeinrichtung bestimmt, welcher der Breite des herzustellenden Stranges entspricht. In Arbeitsstellung der Abschnitte 3, 4, 5, 6 und 7 stützen sich diese gegen die Stützvorrichtung 10 ab.
Die Stützvorrichtung 10 kann, beispielsweise wie in den Fig. 1 und 2 gezeigt ist, die Form eines gelenkigen Parallelogrammes besitzen, welches über Keile betätigt wird, die ihrerseits über eine Schnecke an einen Elektro motor gekuppelt sind.
Die Kühlung des Stranges in der Sekundärkühlzone erfolgt in üblicher Weise mittels Zerstäuber, durch welche Wasser auf die Stützelemente und auf die freiliegenden Oberflächenbereiche des Stranges versprüht wird.
Die hydraulischen Einrichtungen 9 werden entspre chend den auf die Abschnitte 3, 4, 5, 6 und 7 in Anbetracht des vom Metall ausgeübten statischen Druckes des flüssi gen Kernes des Stranges wirkenden Kräften bemessen.
Die Höhe der Führungssdhienen 1 wird in Abhängig keit jener Reibungskräfte bemessen, welche zwischen den Führungsschienen und dem einen flüssigen Kern auf weisenden Strang auftreten.
Die Reibung zwischen dem Strang und den Führungs schienen 1 wird dadurch auf einen optimalen Wert ge bracht, dass die von der den Abschnitt 3 haltenden hy- draulischen Einrichtung 9 ausgeübten Kräfte entsprechend eingeregelt werden.
Die Höhe der Führungsrollen tragenden Abschnitte wird derart gewählt, dass die hydraulische Einrichtung, welche als Dämpfeinrichtung wirkt, in der Lage ist eine Zerstörung der Rolleneinheiten zu verhindern. Eine Stranggiessanlage, welche mit einer solchen Vor richtung zur Strangführung ausgestattet ist, arbeitet wie folgt: Bei zurückgezogenen Abschnitten 3, 4, 5, 6 und 7 wird der Stützvorrichtung 10 eine der Breite des herzu stellenden Stranges entsprechende Stellung gegeben.
Die hydraulischen Einrichtungen 9 führen die Ab schnitte 3, 4, 5, 6 und 7 in Wirkstellung gegen die Abstütz- vorrichtung 10.
Der Hilfsstrang wird mittels an den Auszugskäfig (nicht dargestellt) gekuppelten Einrichtungen in die Se kundärkühlzone soweit eingeführt, dass er in die Strang- giessform ragt und mit seinem unteren Ende noch in der an den Abzugkäfig gekuppelten Einrichtung sitzt.
Die Rollen 2 und die Schienen 3 der Vorrichtung zur Strangführung verhindern eine seitliche Verschiebung des Hilfsstranges.
Zu Beginn des Stranggiessvorganges werden der Hilfs strang und der sich ausbildende Gussstrang aus der Strang- gussform mittels der an den Abzugkäfig gekuppelten Einrichtung abgezogen, wobei der Gussstrang in die Se- kundärkühlzone eingeführt wird. In dieser Sekundärkühl zone wird das Kühlmittel mittels Zerstäuber direkt auf den Strang versprüht.
Um zu verhindern, dass sich die grossen Seitenflächen des Stranges während der Kristalli sation werfen, werden diese Seitenflächen im oberen Abschnitt mittels der Führungsschienen 1 und im unteren Abschnitt mittels der Führungsrollen 2 gestützt.
Während des Giessens werden die auf den Strang in horizontaler Richtung ausgeübten Kräfte von den hydrau lischen Einrichtungen 9 und die Verwindungskräfte durch die Zugstäbe 8 aufgenommen.
Da es praktisch unmöglich ist, die Kühlung des Stran ges in der Sekundärkühlzone völlig gleichmässig zu ge stalten, entstehen im Strang thermische Spannungen, wel che den Strang zu verwinden trachten. Diese auf den Strang wirkenden Verwindungskräfte, welche auf die von den Schienen 1 und den Rollen 2 gebildeten Stützelemente übertragen werden, vergrössern sich im Falle der Ver langsamung des Giessvorganges bzw. im Falle des Ab brechens des Giessvorganges plötzlich, da in diesem Falle der Strang über einen gesamten bzw. fast seinen gesamten Querschnitt erstarrt.
Im Falle, dass die Verbiegungskräfte die von den hy- draulischen Einrichtungen ausgeübten Kräfte übersteigen, werden die beweglichen Abschnitte 3, 4, 5, 6 und 7 zurück geschoben womit eine Zerstörung der Einheiten von Stütz elementen 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 hydrau lischen Einrichtungen 9 zurückverschoben, worauf der Stützeinrichtung 10 die gewünschte Stellung gegeben wird und schliesslich die beweglichen Abschnitte 3, 4, 5, 6 und 7 mittels der hydraulischen Einrichtungen unter Abstüt zung gegen die Stützeinrichtung 10 rückgeführt werden, so dass den Stützelementen 1 und 2 ein der Breite des herzu stellenden Stranges entsprechender Abstand voneinander erteilt wird.
Die vorliegende Erfindung ist nicht auf das dargestellte Ausführungsbeispiel eingeschränkt. So können beispiels weise in der Vorrichtung zur Strangführung in der Sekun- därkühlzone gemäss einer abgeänderten Ausführungsform zu beiden Seiten des Stranges, also rechts und links der Symmetrieebene desselben, bewegliche Abschnitte vor gesehen sein.
Die beschriebene Vorrichtung besitzt die vorliegenden Vorteile: 1. Die hydraulischen Einrichtungen, welche die in unabhängig voneinander beweglichen Abschnitten grup pierten Stützelemente 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 her zustellenden Stranges entsprechende Stellungen erteilt werden können.
3. Die Vorrichtung, welche in Kombination im oberen Teil von Führungsschienen und im unteren Teil von Füh rungsrollen gebildete Stützelemente aufweist, ermöglicht eine beträchtliche Verringerung der zum Abziehen des Stranges erforderlichen Kräfte und schafft einen robu sten und sicheren Aufbau im oberen Abschnitt, wo die grösste Gefahr eines Berstens der Gusshaut des Stranges besteht.