DE10236367A1 - Verfahren und Vorrichtung zum dynamischen Anstellen von einen Giessstrang aus Metall, insbesondere aus Stahl, beidseitig stützenden und/oder führenden Rollensegmenten - Google Patents
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Abstract
Ein Verfahren und eine Stranggießvorrichtung dienen zum dynamischen Anstellen von Rollensegmenten (13 bis 17) an den Gießstrang (4) aus Metall, insbesondere aus Stahl, mit Rollenpaaren (18), die mittels Kolben-Zylinder-Einheiten (19) sowohl positionsgeregelt als auch druckgeregelt gegeneinander angestellt werden und der Hydraulikdruck von positions- auf druckgeregelten Betrieb bei Erreichen eines Grenzwertdrucks umgestellt wird. Um den Anwendungsbereich des Verfahrens zu erweitern, wird die Anwendung auf Rollensegmente (13 bis 17) von Vorblock- und Knüppel-Stranggießvorrichtungen vorgeschlagen, wobei die Rollensegmente (13 bis 17) im Kaltstrang-, Warmstrang- und/oder im Soft-Reduktions-Bereich vorgesehen werden.
Description
- Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Stranggießvorrichtung zum dynamischen Anstellen von einen Gießstrang aus Metall, insbesondere aus Stahl, beidseitig stützenden und / oder führenden Rollensegmenten, mit zumindest zwei aufeinandertolgenden Rollenpaaren, die mittels Kolben-Zylinder-Einheiten gegeneinander angestellt werden, die sowohl positions- als, auch druckgeregelt beaufschlagt werden, und die Rollenpaare an den Gießstrang danach positionsgeregelt angestellt werden und der Hydraulikdruck von positions- auf druckgeregelten Betrieb dann umgeschaltetet wird, wenn der Hydraulikdruck in einer Kolben-Zylinder-Einheit einen vorherbestimmten Wert erreicht.
- Ein solches Verfahren ist aus der
EP 1 062 066 B1 bekannt. Das Verfahren wurde bisher an Treibergerüsten von Vorblock- und Knüppelstranggießmaschinen eingesetzt, wobei die betreffenden hydraulischen Kolben-Zylinder-Einheiten positions- und druckgeregelt sind. In den übrigen Bereichen, ausgenommen in Brammen und Dünn-Brammen-Stranggießmaschinen fand das Verfahren jedoch keinen Eingang. - Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die bekannte Aufgabe, nämlich durch das Anstellverfahren Beschädigungen des Rollensegmentes durch übermäßige Kraftein- Wirkungen zu vermeiden, darüber hinaus Aufbauchungen des Gießstrangs möglichst zu beseitigen, dahingehend zu erweitern, indem das Verfahren auch einer größeren Anzahl von Betriebsarten beim Stranggießen zugänglich gemacht wird.
- Die gestellte Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die Anwendung auf Rollensegmente von Vorblock- und Knüppel-Stranggießvorrichtungen gelöst, wobei die Rollensegmente im Kaltstrang-, Warmstrang- und / oder im Soft-Reduktions-Bereich vorgesehen werden. Dadurch ist eine jeweils schonende, auf die jeweilige Betriebsart ausgerichtete Anstellung von Rollensegmenten auch bei Vorblock- und Knüppel-Strangquerschnitten möglich.
- Eine vorteilhafte Ausgestaltung besteht darin, dass an der Segment-Eingangsseite und / oder an der Segment-Ausgangsseite von schwenkbaren und / oder parallel verstellbaren Rollensegmenten angeordnete, integrierte, angetriebene Rollen abhängig von der Prozess-Phase vom positionsgeregelten auf druckgeregelten Betrieb umgestellt werden. Dadurch werden auf die jeweilige Betriebsart individuell abgestimmte Kraft- oder Druck-Zustände gewährleistet.
- Eine Stranggießvorrichtung zum Gießen von Vorblock- oder Knüppel-Stranggießprofilen weist ein der Stranggießkokille nachgeordnetes Stützrollengerüst und eine Biege-Richt-Einheit auf.
- Die verfahrenstechnische Aufgabe, das Verfahren auf eine größere Anzahl von Betriebsarten auszudehnen, wird vorrichtungstechnisch erfindungsgemäß dadurch gelöst, dass eine Vorrichtung zumindest teilweise vor der Biege-Richt-Einheit oder vollständig hinter der Biege-Richt-Einheit angeordnet ist, mit mehreren hydraulisch betätigbaren Kolben-Zylinder-Einheiten mit positions- oder druckgeregelten, anstellbaren Rollensegmenten, die jeweils zumindest eine angetriebene Rolle aufweisen.
- Die Kraftübertragung auf den Gießstrang erfolgt nach weiteren Merkmalen dahingehend, dass die angetriebenen Rollen an der Segment-Eingangssseite und / oder an der Segment-Ausgangsseite vorgesehen sind. Dadurch wird auch bei entsprechender Winkelstellung eines Rollensegmentes intensiv Kraft auf den Gießstrang oder den Kaltstrang übertragen.
- Die Gestaltung der Antriebe für die angetriebenen Rollen ist nach weiteren Merkmalen derart vorgenommen, dass der Antriebsmotor für eine angetriebene Rolle zusammen mit einem Vorschaltgetriebe an einer Seite des Segmentrahmens in senkrechter Antriebsachslage angeordnet ist. Dadurch ist die Kraftübertragung direkt und die Zugänglichkeit der Motoren ist vorteilhaft einfach.
- Die hydraulischen Kolben-Zylinder-Einheiten und die Antriebsmotoren für angetriebene Rollen werden jeweils derart betätigt, dass das Anstell- und Regelungskonzept für die dynamische Anstellung in eine Segmentregelung und eine Basis-Automatisierung gegliedert ist.
- Dabei ist die Steuerung und / oder Regelung weiter derart gestaltet, dass die Segmentregelung zumindest aus der jeweiligen Betriebsstrategie, einer Auffederungs-Kompensation, einem Maximalkraftregler, einem Minimalkraftregler und einem Positionsregler gebildet ist. Die hydraulischen Kolben-Zylinder-Einheiten passen die Führungs- und Transportkraft für den Warmstrang, den Kaltstrang (Anfahrstrang) und für eine eingesetzte Soft-Reduction in optimalen Größen an.
- Außerdem ist nach anderen Merkmalen die Basisautomatisierung zumindest aus der jeweiligen Betriebsart, einem Drehmomentregler und einem Drehzahlregler gebildet. Dadurch werden die angetriebenen Rollen jeweils auf ihre optimale Drehzahl oder auf das optimale Drehmoment eingestellt.
- Die Regelung des Verfahrens wird ferner dadurch vorteilhaft gestaltet, dass an jeder Kolben-Zylinder-Einheit jeweils zwei für unterschiedliche Kolben-Stellungen beabstandete Druckgeber und ein Positionsgeber für den Kolben einer Kolben-Zylinder-Einheit vorgesehen sind, die mit der Segmentregelung verbunden sind.
- Schließlich wird die Regelung und / oder Steuerung dadurch vervollständigt, dass der Antriebsmotor für die angetriebene Rolle mit der Basis-Automatisierung kommuniziert.
- In der Zeichnung sind Ausführungsbeispiele der Stranggießvorrichtung dargestellt, die nachstehend näher beschrieben sind und aufgrund deren auch das Verfahren beschrieben wird.
- Es zeigen:
-
1 eine Seitenansicht einer Stranggießvorrichtung für Vorblock- oder Knüppelprofile, -
2 einen Ausschnitt der Strangführungssegmenete, -
3 eine perspektivische Ansicht der Strangführungssegmente in Segmentbauweise, -
4 ein Blockschaltbild des Anstell-Regel-Konzeptes, an eine Warmstrangförderung angeschlossen, -
5 das Anstell-Regel-Konzept für die Kaltstrangförderung und6 das Anstell-Regel-Konzept für eine Softreduktionsstrecke. - Aus einem Verteilergefäß
1 strömt flüssiger Stahl in eine gekühlte Stranggießkokille2 , die mittels einer Oszillationseinheit3 in Schwingungen versetzt wird, um den die Stranggießkokille2 verlassenden Gießstrang4 zum äußeren Erstarren und zum Lösen zu bringen. Dabei durchläuft der Gießstrang4 , der im Inneren flüssig ist, nach einander, in einem Stützrollengerüst5 geführt Kühlzonen6 ,7 ,8 ,9 und10 und tritt in eine Biege-Richt-Einheit11 ein. In Strang-Bewegungsrichtung12 tritt der Gießstrang4 , weiter abgekühlt, in Rollensegmente13 ,14 ,15 ,16 ,17 ein (1 ). - Die Rollensegmente
13 bis17 weisen jeweils zumindest zwei Rollenpaare18 auf. Jedes Rollensegment13 bis17 ist mit einem Paar Kolben-Zylinder-Einheiten19 ausgestattet, die jedoch auf einer Mittenlinie hintereinander innerhalb eines Rollensegmentes13 bis17 angeordnet sind und nur einen oberen Teil des jeweiligen Rollensegmentes anstellen, während der untere Teil starr auf dem Segmentrahmen13a ( bis 17a ) angeordnet ist. - Die sich jeweils paarweise gegenüberliegenden Rollensegmente
13 bis17 werden mittels den Kolben-Zylinder-Einheiten19 gegeneinander geregelt angestellt, wobei das Anstellen sowohl positions- als auch druckgeregelt vorgenommen wird. Dabei werden die Rollenpaare18 zunächst positionsgeregelt an den Gießstrang4 angestellt. Die Anstellkraft wird vom positions- auf druckgeregelten Betrieb umgestellt, sobald der Hydraulikdruck in einer Kolben-Zylindereinheit19 einen vorherbestimmten Wert erreicht. - Das Verfahren wird auf die Rollensegmente
13 bis17 von Vorblock- und Knüppel-Stranggießvorrichtungen20 angewendet, wobei die Rollensegmente13 bis17 im Kaltstrang-, Warmstrang und 1 oder im Soft-Reduktionsbereich vorgesehen werden. - An der Segment-Eingangsseite
21 und / oder an der Segment-Ausgangsseite22 der schwenkbaren oder parallel verstellbaren Rollensegmente13 bis17 können in das jeweilige Segment integrierte, angetriebene Rollen23 abhängig von der Prozess-Phase oder von der Betriebsart vom positionsgeregelten auf den druckgeregelten Betrieb in den Kolben-Zylinder-Einheiten19 umgestellt werden. - Die Stranggießvorrichtung mit dem der Stranggießkokille
2 nachgeordneten Stützrollengerüst5 und der Biege-Richt-Einheit11 weist sodann mehrere Rollensegmente13 bis17 auf, die die angetriebenen Rollen23 und die Kolben-Zylinder-Einheiten19 tragen (2 ). - Jedes Rollensegment
13 bis17 weist an einer oberen Rollenbahn24 die Kolben-Zylinder-Einheit19 auf, der eine untere, starre Rollenbahn25 gegenüberliegt. An einer Seite 26 ist ein in senkrechter Antriebsachslage28 gelagerter Antriebsmotor29 mit Vorschaltgetriebe30 (3 ) angeordnet. - In den
4 ,5 und6 ist ein Anstell- und Regelungs-Konzept31 dargestellt. Das Konzept ist regelungs- und steuerungstechnisch in eine Segmentregelung32 und eine Basis-Automatisierung33 gegliedert. Die Segmentregelung32 umfasst die jeweilige Betriebsart34 , eine Auffederungs-Kompensation35 , einen Maximalkraftregler36 , einen Minimalkraftregler37 und einen Positionsregler38 . - Die Basis-Automatisierung
33 ist zumindest aus der jeweiligen Betriebsart34 , einem Drehmomentregler39 und aus einem Drehzahlregler40 aufgebaut. - An jeder Kolben-Zylinder-Einheit
19 sind für Kolben-Stellungen beabstandete Druckgeber41 und ein Positionsgeber42 für die Kolben43 einer Kolben-Zylinder-Einheit19 vorgesehen, die an die Segmentregelung32 angeschlossen sind. - Der Antriebsmotor
29 für eine angetriebene Rolle23 kommuniziert mit der Basis-Automatisierung33 (4 ). - Gemäß
5 ist die Kraftübertragung auf einen Kaltstrang44 dargestellt, der in den Ein- und Ausfahrrichtungen45 bewegt wird. - In
6 ist eine entsprechende Winkellage für eine Soft-Reduktion des noch nicht voll im Querschnitt erstarrten Gießstrangs4 gezeigt. -
- 1
- Verteilergefäß
- 2
- Stranggießkokille
- 3
- Oszillationseinheit
- 4
- Gießstrang
- 5
- Stützrollengerüst
- 6
- Kühlzone I
- 7
- Kühlzone II + III
- 8
- Kühlzone IV
- 9
- Kühlzone V
- 10
- Kühlzone VI
- 11
- Biege-Richt-Einheit
- 12
- Strangbewegungsrichtung
- 13
- Rollensegment
- 13a
- Segmentoberrahmen
- 14
- Rollensegment
- 15
- Rollensegment
- 16
- Rollensegment
- 17
- Rollensegment
- 18
- Rollenpaar
- 19
- Kolben-Zylinder-Einheit
- 20
- Vorblock-, Knüppel-Stranggießvorrichtung
- 21
- Segment-Eingangsseite
- 22
- Segment-Ausgangsseite
- 23
- angetriebene Rolle
- 24
- obere Rollenbahn
- 25
- untere Rollenbahn
- 26
- Seite des Segmentrahmens
- 27
- Segmentrahmen
- 28
- Antriebsachslage
- 29
- Antriebsmotor
- 30
- Vorschaltgetriebe
- 31
- Anstell- und Regelungskonzept
- 32
- Segmentregelung
- 33
- Basis-Automatisierung
- 34
- Betriebsart
- 35
- Auffederungs-Kompensation
- 36
- Maximalkraftregler
- 37
- Minimalkraftregler
- 38
- Positionsregler
- 39
- Drehmomentregler
- 40
- Drehzahlregler
- 41
- Druckgeber
- 42
- Positionsgeber
- 43
- Kolben
- 44
- Kaltstrang
- 45
- Ein- und Ausfahrrichtungen
Claims (10)
- Verfahren zum dynamischen Anstellen von einen Gießstrang (
4 ) aus Metall, insbesondere aus Stahl, beidseitig stützenden und / oder führenden Rollensegmenten (13 bis17 ), mit zumindest zwei aufeinander folgenden Rollenpaaren (18 ), die mittels Kolben-Zylinder-Einheiten (19 ) gegeneinander angestellt werden, die sowohl positions- als auch druckgeregelt beaufschlagt werden, und die Rollenpaare (18 ) an den Gießstrang (4 ) danach positionsgeregelt angestellt werden und der Hydraulikdruck von positions- auf druckgeregelten Betrieb dann umgeschaltet wird, wenn der Hydraulikdruck in einer Kolben-Zylinder-Einheit (19 ) einen vorherbestimmten Wert erreicht, gekennzeichnet durch die Anwendung auf Rollensegmente (13 bis17 ) von Vorblock- und Knüppelstranggießvorrichtungen (20 ), wobei die Rollensegmente (13 bis17 ) im Kaltstrang-, Warmstrang- und / oder im Soft-Reduktionsbereich vorgesehen werden. - Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass an der Segment-Eingangsseite (
21 ) und / oder an der Segment-Ausgangsseite (22 ) von schwenkbaren und / oder parallel verstellbaren Rollensegmenten (13 bis17 ) angeordnete, integrierte, angetriebene Rollen (23 ) abhängig von der Prozess-Phase vom positionsgeregelten auf druckgeregelten Betrieb umgestellt werden. - Stranggießvorrichtung zum Gießen von Vorblock- oder Knüppelstranggieß-Profilen, mit einem der Stranggießkokille (
2 ) nachgeordneten Stützrollengerüst (5 ) und einer Biege-Richt-Einheit (11 ), dadurch gekennzeichnet, dass eine Vorrichtung zumindest teilweise vor der Biege-Richt-Einheit (11 ) oder vollständig hinter der Biege-Richt-Einheit (11 ) angeordnet ist, mit mehreren hydraulisch betätigbaren Kolben-Zylinder-Einheiten (19 ) mit positionsoder druckgeregelten, anstellbaren Rollensegmenten (13 bis17 ) , die jeweils zumindest eine angetriebene Rolle (23 ) aufweisen. - Stranggießvorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die angetriebenen Rollen (
23 ) an der Segment-Eingangsseite (21 ) und / oder an der Segment-Ausgangsseite (22 ) vorgesehen sind. - Stranggießvorrichtung nach einem der Ansprüche 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Antriebsmotor (
31 ) für eine angetriebene Rolle (23 ) zusammen mit einem Vorschaltgetriebe (30 ) an einer Seite (26) des Segmentrahmens (27 ) in senkrechter Antriebsachslage (28 ) angeordnet ist. - Stranggießvorrichtung nach einem der Ansprüche 3 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass das Anstell- und Regelungskonzept (
31 ) für die dynamische Anstellung in eine Segmentregelung (32 ) und eine Basis-Automatisierung (33 ) gegliedert ist. - Stranggießvorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Segmentregelung (
32 ) zumindest aus der jeweiligen Betriebsstrategie (34 ,39 ,40 ), einer Auffederungs-Kompensation (35 ), einem Maximalkraftregler (36 ), einem Minimalkraftregler (37 ) und einem Positionsregler (38 ) gebildet ist. - Stranggießvorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Basis-Automatisierung (
33 ) zumindest aus der jeweiligen Betriebsart (34 ), einem Drehmomentregler (39 ) und einem Drehzahlregler (40 ) gebildet ist. - Stranggießvorrichtung nach einem der Ansprüche 3 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass an jeder Kolben-Zylinder-Einheit (
19 ) jeweils zwei für unterschiedliche Kolbenstellungen beabstandete Druckgeber (41 ) und ein Positionsgeber (42 ) für den Kolben (43 ) einer Kolben-Zylinder-Einheit (19 ) vorgesehen sind, die mit der Segmentregelung (32 ) verbunden sind. - Stranggießvorrichtung nach einem der Ansprüche 3 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass der Antriebsmotor (
29 ) für die angetriebene Rolle (23 ) mit der Basis-Automatisierung (33 ) kommuniziert.
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