DE19622929C2 - Stützenanordnung für Dünnbandgießen - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft spezielle Anordnungen von Stützen in Dünnbandgießanlagen.

Als Dünnbandgießanlage wird hier eine Anlage bezeichnet, bei der der flüssige Stahl über ein Zuführsystem auf ein umlaufend, von unten durch Wasser gekühltes Band gefördert wird. Die Unterseite der aufgebrachten Stahlschicht erstarrt dann im Kontakt mit dem Band und die Oberseite als freie Oberfläche unter Schutzgas oder zur Erzielung einer besseren Oberflächenbeschaffenheit im Kontakt mit einer Oberrolle. Nach der Durcherstarrung verläßt der entstandene Strang (das Dünnband) das umlaufende Transportband und wird durch einen Treiber weitergefördert. Entsprechend der benötigten Dicke beim fertiggewalzten Warmband (1 bis 3 mm) sowie der erforderlichen Warmverformung zur Erzielung ausreichender Materialeigenschaften kann die Gießdicke (ca. 10 mm) weitgehend optimal gewählt werden. Die optimale Gießdicke ist dabei diejenige, bei welcher der erforderliche Warmverformungsgrad mit möglichst wenig Verformungsarbeit erreicht wird.

Das umlaufende Transportband ermöglicht eine Kühlung und weitgehend reibungsfreie Stützung des Stranges über einen langen Bereich. Hieraus ergibt sich eine hohe Gießgeschwindigkeit, wie sie Voraussetzung für eine direkte Kopplung zwischen Gießanlage und Walzstufe ist, und eine hohe Produktivität als Grundbedingung für das Vergießen von Massenstählen.

Das von oben und von vorn zugängliche umlaufende Band erleichtert die Stahlzuführung. Der Stahl muß nicht, wie bei anderen Verfahren, in einen engen Spalt zwischen zwei Bändern oder Walzen geführt werden.

Im Bereich zwischen den Förderrollen für das umlaufende Band ist zur Kühlung des umlaufenden Bandes an dessen vom Stahl abgewandter Seite eine Kühleinrichtung (Wasserkühlung mit geeigneten Düsen) angeordnet. Trotz dieser Kühlung kommt es durch die mit der Stahlschmelze auf die Oberseite des Bandes aufgebrachten hohen Temperaturen zu einem Aufwölben des umlaufenden Bandes. Diese Aufwölbung schlägt sich als Formgebung des Stranges in dessen Oberfläche nieder. Zur Vermeidung der Aufwölbung ist im Kühler ein Unterdruck eingestellt. Durch die Druckdifferenz wird das umlaufende Band auf Stützen gepreßt.

Die bisher verwendeten Stützrollen (Production of steel strip with a single­ belt process, K.-H. Spitzer und K. Schwertfege, I & SM November 1995, Seite 51) wiesen bisher einen Längsschnitt mit Nuten auf, die (Fig. 12 der Veröffentlichung) Stützrollen hatten, also eine profilierte Oberfläche, wobei das Profil im Längsschnitt gegenüber dem minimalen Rollendurchmesser Abschnitte mit größerem Durchmesser aufwiesen. Die Breite dieser Abstände entsprach bisher im wesentlichen dem Abstand der Abschnitte.

Bei derartigen Rollenkonstruktionen konnten die insbesondere durch die thermische Belastung entstehenden Spannungen im umlaufenden Transportband nicht kontrolliert abgebaut werden. Sobald die Stabilitätsgrenze durch zu hohe Spannungen überschritten wird, wölbt sich das umlaufende Band bevorzugt im mittleren Bereich auf. Der eingestellte Unterdruck führt also bei der bisher verwendeten Rollenkonstruktion nicht zu dem gewünschten Ergebnis, da die Aufwölbung des umlaufenden Bandes weiterhin die Form des Stranges in unerwünschter Weise beeinflußt.

Aufgabe der Erfindung war es daher, eine Stützenkonstruktion und eine Stützenanordnung anzugeben, bei der das Aufwölben des umlaufenden Bandes, insbesondere im Bereich der Flüssigstahlaufgabe, vermieden wird.

Diese Aufgabe wird gelöst durch die kennzeichnenden Merkmale des Anspruches 1.

Erfindungsgemäß sind die Stützen im Bereich der Transportbandoberfläche insbesondere kufenförmig ausgebildet, wobei die Abstände der Stützen quer zur Transportrichtung gemessen größer sind, als in dieser Richtung die Länge der Stützen. Die Abstände sind dabei so optimiert, daß sich einerseits ausreichend die Spannungen im Band abbauen können, andererseits eine Aufwölbung des Bandes über mehrere Stützen hinweg nicht erfolgen kann. Im Zwischenraum der Stützen ist anderseits die Bandsteifigkeit hoch genug, um im wesentlichen keine Aufwölbung des Bandes erfolgen zu lassen. Insbesondere wird eine etwaige Aufwölbung auch dadurch vermieden, daß zwischen den Stützen das Band durch den an der Bandunterseite anliegenden Unterdruck im wesentlichen in einer Ebene gehalten wird.

Bevorzugt ist die Länge der Stützen in Umlaufrichtung des Transportbandes größer als in Querrichtung. Die Stützen in Verbindung mit dem an der Unterseite des Transportbandes wirkenden Unterdruck bewirkt dies eine verstärkte Einspannung des Bandes, wodurch die Sicherheit gegen ein Aufwölben des Bandes erhöht wird.

Insbesondere sind die Stützen im wesentlichen in der Ebene der Unterseite des Transportbandes gitterartig angeordnet, wobei die Gitterachsen bevorzugt schräg zur Transportrichtung, insbesondere unter einem Winkel von 45° zu dieser stehen. Hierdurch ergibt sich eine günstigere flächige Verteilung der Spannungen innerhalb des Transportbandes. Weil die höchsten Spannungskomponenten nicht mehr in Querrichtung des Bandes zeigen, so daß sich in dieser Richtung keine Aufwölbung mehr ergeben kann.

In den Gitterzwischenräumen, also zwischen den Stützen, sind bevorzugt zur Kühlung des Transportbandes die Düsen für das Kühlmittel angeordnet. Hierdurch kann insbesondere der kritische Bereich der Bandoberfläche zwischen den Stützen verstärkt gekühlt werden. Anders als bei Verwendung von Stützwalzen ist der Raum zwischen den Stützen für die Anordnung von Düsen für Kühlmittel leichter zugänglich, da die Stützen so weit nach unten verlängert werden können, um genügend Raum für die notwendigen Kühlmittel zu schaffen. Die Stützen können an ihrer, dem Transportband zugewandten Oberfläche eben sein. Insbesondere kann an dieser Oberfläche auch eine Beschichtung vorgesehen sein, die in dem tribulogischen System Transportbandoberfläche, Stützenoberfläche, Kühlmittel die Reibung minimiert. Insbesondere kann die Stützenoberfläche durch eine oder mehrere, an der Stütze gelagerte Rolle bzw. Rollen gebildet werden.

In die erfindungsgemäßen Stützen werden bevorzugt Düsen zur Kühlung des Transportbandes integriert. Hierbei kann es sich zum einen um die Düsen handeln, die die Zwischenräume zwischen den Stützen kühlen. Andererseits kann unabhängig hiervon in der Stütze selbst die Führung von Kühlmittel zur Stützenoberfläche im Bereich der Transportbandunterseite geführt werden. Hierdurch ergibt sich eine konstruktiv einfache Möglichkeit, das Band unmittelbar auch an der Auflagefläche der Stützen zu kühlen und einen Gleitfilm zwischen Stütze und Band zu erzeugen. Insbesondere ist diese Auflagefläche im wesentlichen eben, worunter auch eine Zylindermantelfläche fallen soll, und es sind in dieser Stützenoberfläche Kühlmittelführungskanäle angeordnet.

In einer weiter bevorzugten Ausführung können an der einzelnen Stütze mehrere Düsen angeordnet sein, die insbesondere bis in die Stützenoberfläche an die Unterseite des Transportbandes geführt werden.

Anhand eines schematisch in den Fig. 1 und 2 dargestellten Ausführungsbeispiels wird die Erfindung näher erläutert.

Es zeigen:

Fig. 1 eine Draufsicht auf die Stützenanordnung unterhalb des Transportbandes;

Fig. 2 einen Ausschnitt quer zur Förderrichtung.

Nach Fig. 1 bilden die Stützen 3, 3' ein Gitter mit den Gitterachsen 2, 2', wobei die Gitterachsen 2, 2' schräg zur Förderrichtung 1 des umlaufenden Transportbandes stehen. Die Stützen 3, 3' sind in den Schnittpunkten der Gitterachsen 2, 2' angeordnet. In den Zwischenräumen der Stützen 3, 3' sind die Düsen 4 für die Zufuhr des Kühlmittels angeordnet.

In Fig. 2 sind die bis an die Unterseite 6 des Transportbandes 5 heran reichenden Stützen 3, 3' dargestellt, wobei der Übersichtlichkeit halber die Düse 4 nicht gezeichnet wurde. Die Stützen 3, 3' weisen Führungskanäle 7 für die Zufuhr von Kühlmittel bis in den Bereich der Transportunterseite 6 auf. Hierdurch kann sich zwischen der Stützenoberfläche 8 und der Transportbandunterseite 6 ein Kühlmittelfilm ausbilden, der die Reibung zwischen diesen Flächen verhindert.

Als Kühlmittel wird regelmäßig Wasser verwendet. Zur Erhöhung der Wärmeabfuhr kommen aber auch Zweiphasenkühlungen für die Stützen und Düsen in Frage. Dabei kann die Stütze bevorzugt luft- oder schutzgasgekühlt sein.

Claims (7)

1. Stützenanordnung für das Transportband in Dünnbandgießanlagen, dadurch gekennzeichnet, daß die Stützen im Bereich der Unterdruckseite des Transportbandes insbesondere kufenförmig ausgebildet sind, wobei die Abstände der Stützen quer zur Transportrichtung gemessen größer sind, als in dieser Richtung die Länge der Stützen.

2. Stützenanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Länge der Stützen in Umlaufrichtung des Transportbandes größer ist als in Querrichtung.

3. Stützenanordnung nach den Ansprüchen 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Stützen im wesentlichen in der Ebene der Transportbandoberfläche gitterartig angeordnet sind, insbesondere mit Gitterachsen, die schräg, bevorzugt unter 45°, zur Transportrichtung stehen.

4. Stützenanordnung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß in den Gitterzwischenräumen Düsen zur Kühlung des Transportbandes angeordnet sind.

5. Stützenanordnung insbesondere nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß in wenigstens einer Stütze wenigstens eine Düse zur Kühlung des Transportbandes angeordnet ist.

6. Stützenanordnung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Oberfläche der Stützen im Bereich der unterdruckseitigen Oberfläche des Transportbandes im wesentlichen als Ebene mit darin angeordneten Kühlmittelführungskanälen ausgebildet ist.

7. Stützenanordnung nach einem der Ansprüche 5 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß in wenigstens einer Stütze mehrere Düsen angeordnet sind.