DE2438825A1 - Stranggiessanlage und verfahren zur steuerung einer stranggiessanlage - Google Patents

Description

Dipl.-lng. Walter Jackisch 1/ Λ ιοτ

Stuttgart N, Menzelstraße 40 'A· Q-1974

Vereinigte österreichische Eisen- und Stahlwerke - Alpine Montan Aktiengesellschaft Wien, Österreich

Stranggießanlage und Verfahren zur Steuerung einer Stranggießanlage

Die Erfindung betrifft eine Stranggießanlage zum kontinuierlichen Gießen schmelzflüssiger Metalle, insbesondere Stahl, mit einer Kokille und einer daran anschließenden, aus Rollen bestehenden Stütz- und Führungseinrichtung für den Strang, wobei zwischen den Rollen Spritzdüsen für die Zufuhr eines Kühlmittels auf den Strang bzw. auf die Rollen vorgesehen sind.

Bekannte Kühleinrichtungen, wie sie beispielsweise in den ÖPS 233.186 und 265.550 beschrieben sind, bestehen aus einem stationären System von gegen die Strangoberfläche gerichteten Spritzdüsen für Wasser oder Gemische aus Wasser und einem gasförmigen Medium, z.B. Preßluft, und sind an Rohrleitungen angeschlossen. Die Spritzdüsen sind jeweils zwischen den Stütz>und Führungsrollen für den Strang angeordnet. Um die Kühlung des Stranges gleichmäßig zu gestalten, sind Spritzdüsen mit flacher Charakteristik und eine versetzte Anordnung der Düsen, in Strangtransportrichtung gesehen, vorgeschlagen worden; weiters ist es bekannt, die Spritzdüsen gruppenweise mit einem Kühlmittel zu versorgen, wobei die Leistung des Kühlmittels einer Gruppe selektiv von der veränderten Leistung des Kühlmittels einer anderen Gruppe zyklisch abgelöst wird. Schließlich ist

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auch empfohlen worden, einzelne Spritzdüsenreihen, insbesondere die im Bereich der Strangkanten gelegenen, vollkommen getrennt regel- bzw. abschaltbar auszubilden, damit die Strangkanten nicht zu stark gekühlt werden, was zu Rißbildungen führt; Risse werden durch starke Schrumpfspannungen im Bereich unterkühlter Zonen ausgelöst. Das Abschalten einzelner Spritzdüsenreihen oder -gruppen hat den Nachteil, daß die sogenannte "Maschinenkühlung", d.h. die Kühlung der mit der glühenden Strangoberfläche in Berührungskontakt stehenden Stütz- und Führungsrollen, verschlechtert wird. Außerdem ist beim Abschalten einzelner Spritzdüsengruppen ein Verziehen des Stranges, d.h. eine Abweichung von der vorgesehenen Strangtransportrichtung, zu beobachten. Schließlich besteht ein weiterer Nachteil der zeitweiligen Außerbetriebnahme von Spritzdüsen bzw. Spritzdüsengruppen darin, daß sich bei längerer Abschaltdauer Verunreinigungen des Kühlmittels in den Rohrleitungen ablagern, die dann beim Wiedereinschalten Verstopfungen der Düsenbohrungen herbeiführen können. Alle bekannten Strangguß-Kühleinrichtungen haben den Nachteil, daß bei Änderung der Brammenformate die Kühlwirkung unterschiedlich und ungleichmäßig wird; denn bei bestimmten Formaten ist es unvermeidlich, daß die Strangkanten in den Bereich der fix montierten Spritzdüsen zu liegen kommen und unterkühlt werden; die Strangkanten können bei den in der Praxis vorkommenden Breitenschwankungen im Bereich von etwa 800 mm bis etwa 2500 mm in den Mittenbereich der Kühleinrichtung gelangen, wo eine selektive Kühlung gar nicht möglich ist. Dies bedeutet, daß bei Änderung einer Strangbreite komplizierte technische und störanfällige Einrichtungen erforderlich sind, insbesondere weil bei einer großen Anzahl von Spritzdüsen mit kleinsten Düsenbohrungen gearbeitet werden muß, die an sich sehr leicht zum Verstopfen neigen. ■

Aufgabe der Erfindung ist es, diese Schwierigkeiten zu überwinder und eine verbesserte Kühleinrichtung, insbesondere für Brammen-■ Stranggießanlagen mit unterschiedlichen Brammenbreiten zu

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schaffen. Außerdem soll einem Verziehen des Gußstranges infolge von unterschiedlicher bzw. ungleichmäßiger Kühlung entgegengewirkt werden.

Die Lösung dieser Aufgabe besteht bei der eingangs definierten Stranggießanlage darin, daß zur Abdeckung von Teilen der Strangoberfläche der Außenkontur des Stranges angepaßte Formteile an den Strang mit Spiel anstellbar sind.

Vorzugsweise werden für die Herstellung von Brammen oder Knüppeln winkelförmige Formteile aus hitzebeständigem Blech vorgesehen, die den Strang jeweils im Kantenbereich umgreifen, wobei diese Formteile in seitlicher Richtung, an den Strang anstellbar sind. .

Um die Zahl der Formteile klein zu halten und den konstruktiven Aufwand zu vermindern, können mehrere Formteile auf einer Strangseite integral miteinander verbunden sein, wobei die winkelförmigen Formteile im Bereich der Rollen Ausnehmungen aufweisen.

Eine Ausgestaltung der Erfindung besteht darin, daß - in Strangtransportrichtung gesehen - zwischen einzelnen Formteilen Meßgeräte zur Messung der Oberflächentemperatur des Stranges und zur Steuerung von Verstelleinrichtungen für die Formteile vorgesehen sind.

Die Erfindung umfaßt auch ein Verfahren zur Steuerung einer Stranggießanlage, das dadurch gekennzeichnet ist, daß entlang des Gußstranges, vorzugsweise im Bereich der Sekundärkühlzone, die Temperatur des Stranges an einander jeweils gegenüberliegenden Randzonen und/oder Kanten vergleichend gemessen und bei Temperaturunberschieden öie Kühlung in der Sekundärkühlzone in der Weise verstärkt oder vermindert wird, daß bei einem Ver-

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ziehen des Stranges jeweils die den Verzug bewirkende Randbzw. Kantenzone vorübergehend vom Kühlmittel unbeaufschlagt bleibt, während die gegenüberliegende Rand- bzw. Kantenzone so lange vom Kühlmittel beaufschlagt wird, bis ein Temperaturausgleich herbeigeführt ist.

Die Erfindung wird an Hand von Ausführungsbeispielen in der beigefügten Zeichnung näher erläutert.

Fig. 1 ist ein Querschnitt durch eine Stranggießanlage im Bereich der Sekundärkühlzone in vereinfachter Darstellung. Fig. 2 ist eine zur Fig. 1 gehörige Seitenansicht der Stranggießanlage, wobei für die Betätigung der erfindungsgemäßen Formteile erforderliche Verstelleinrichtungen wegen der besseren Übersichtlichkeit nicht dargestellt sind. Die Fig. 1. und 2 beziehen sich auf Brammenstranggießanlagen. Fig. 3 zeigt die Anwendung der Erfindung bei einer Rundstranggießanlage; ähnlich wie in Fig. 1 sind die Stütz- und Führungsrollen weggelassen. Fig. 4 veranschaulicht in gleicher Weise die Anwendung der Erfindung für ein etwa T-förmiges Stranggußprpfil.

In den Fig. 1 und 2 ist mit 1 eine Stahlgußbramme bezeichnet, die aus einer nicht dargestellten wassergekühlten, oszillierenden Kokille in bekannter Weise kontinuierlich ausgezogen wird, wobei das Stranginnere noch flüssig ist; die Kontur des flüssigen Kerns ist strichliert dargestellt und mit 2 bezeichnet. Zum Stützen und Führen des Stranges 1 sind Rollen 3 vorgesehen, zwischen denen Spritzdüsen für Kühlwasser oder eine Mischung aus Druckluft und Kühlwasser vorgesehen sind. Die Spritzdüsen im mittleren Bereich der Bramme 1 sind mit 4 und jene in den Rand- bzw. Kantenbereichen mit 5 bezeichnet. Um zu verhindern, daß der Rand- bzw. Kantenbereich zu stark gekühlt wird und dort Risse entstehen bzw. ein Verzug des Stranges 1 herbeigeführt wird, kann die Kühlwirkung der

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Spritzdüsen 5 örtlich oder nach ,Wahl auch über die ganze Länge der Sekundärkühlzone vorübergehend oder auch über einen längeren Zeitraum dadurch aufgehoben werden, daß winkelförmig ausgebildete, der Außenkontur des Strangprofiles angepaßte Formteile 6, 7 mit einem Spiel seitlich an den Strang 1 angestellt werden. Dadurch werden mit dem Strang 1 nicht in Berührung skon takt stehende Abdeckungen gegen das Kühlwasser geschaffen. Die Formteile können aus einem dünnen, hitzebeständigen Stahlblech hergestellt sein. Dabei wird die Kühlwirkung auf die Rollen 3 nicht beeinträchtigt, was - wie erwähnt - ein Nachteil bei den bekannten Kühleinrichtungen ist. Die Formteile

_ 6 und 7 sind vorzugsweise unabhängig voneinander quer zur

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Strangtransportrichtung, die in Fig. 2 durch einen Pfeil angedeutet ist, bewegbar, sie können aber auch integral miteinander verbunden und durch einen einzigen Verstellmechanismus hin und her bewegbar sein. Für die Verstellung können, wie in Fig. 1 gezeichnet, Kolbenstangen 20 und hydraulisch oder pneumatisch betätigte Zylinder 21 verwendet werden; es können aber auch elektromechanisch angetriebene Spindeln, Gelenkhebel und dgl. für diesen Zv/eck vorgesehen sein. Auf der rechten Seite von Fig. 1 sind die Formteile in ausgefahrenem Zustand dargestellt und mit 6¹, 7' bezeichnet; bzw. kann dies auch die Position für einen breiteren Strang, der strichpunktiert dargestellt · und mit 1' bezeichnet ist, sein; im letzteren Fall müßten allerdings die Verstellzylinder 21 entsprechend weit von den Formteilen 6¹, 7' entfernt ortsfest angeordnet werden, damit ein weiteres Ausfahren der Formteile 6', 7" möglich ist. In Fig. 2 sind mit 8 im Bereich der Rollen 3 vorgesehene Ausnehmungen bezeichnet; diese sind erforderlich, um Formteile, die mehrere Randzonenteile zwischen den Rollen 3 abdecken sollen, möglichst nahe der Strangoberfläche und seitlich einschieben zu können. ist ein Temperaturmeßgerät zur Messung der Randtemperaturen des Stranges 1, das an ein Temperaturanzeigegerät 10 angeschlossen ist. Es ist auf diese Weise möglich, durch Messung der Oberflächentemperatur an den Rändern und/oder Kanten des Stranges

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TemperaturSchwankungen festzustellen und danach den Einsatz der Formteile so zu steuern, daß kältere Randzonen vom Kühlwasser abgeschirmt und wärmere Randzonen vom Kühlwasser so lange beaufschlagt werden, bis eine VergTeichmäßigung der Temperatur einander'gegenüberliegender Ränder bzw. Kanten auftritt. Man kann aber auch die am Rand gemessenen Temperaturen mit jenen in der Strangmitte gemessenen vergleichen und zur Vermeidung einer Unterkühlung der Strangränder diese auf beiden Seiten abdecken; gegebenenfalls können die Strangränder während der gesamten Gießzeit und über den gesamten Bereich der Sekundärkühlzone abgedeckt werden. Bei Anwendung der Erfindung für Bogenanlagen kann wahlweise auf der. Bogeninnenseite ein kleinerer oder größerer Bereich abgedeckt werden als auf der Bogenaußenseite, um eine unterschiedliche "Beaufschlagung der Brammenoberflächen (Breitseiten) durch das Kühlmittel auszugleichen. Die Ausbildung und Anordnung der Formteile und die Steuerung ihrer Bewegung bzw. die Taktfolge, mit der sie in Funktion treten, ist in zahlreichen Kombinationen möglich, wobei auch eine vollautomatische Steuerung in Abhängigkeit von entlang der Strangtransportrichtung und quer dazu zu messenden Temperaturen vorgenommen werden kann.

Nach der Ausführungsform gemäß Fig. 3 sind Formteile. 12, 13, zur teilweisen Abdeckung eines durch Spritzdüsen 15 gekühlten Rundstranges 11 vorgesehen, die in Pfeilrichtung verschiebbar sind. Sie sind zur Vermeidung eines Verzuges wahlweise an den Strang anstellbar.

Nach Fig. 4 ist das Stranggußprofil 16 T-förmig ausgebildet; dementsprechend haben die zugehörigen abdeckenden Formteile 17, 18, 19 die Form eines C.bzw,. U.

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Claims (5)

-1- ABU Patentanwalt — Ί — - " Dipl.-Ing. Walter Jadciseh Stuttgeft N, MenielstraB· 40 r Patentansprüche

1. Stranggießanlage zum kontinuierlichen Gießen schmelzflüssiger Metalle, insbesondere Stahl, mit einer Kokille und einer daran anschließenden, aus Rollen bestehenden Stütz- und Führungseinrichtung für den Strang, wobei zwischen den Rollen Spritzdüsen für die Zufuhr eines Kühlmittels auf den Strang bzw. auf die Rollen vorgesehen sind, dadurch gekennzeichnet, daß ,zur Abdeckung von Teilen der Strangoberfläche der Außenkontur des Stranges (1, 1'j 11, 16) angepaßte Formteile (6, 6¹, 7, 7'; 12, 13, 14; 17, 18, 19) an den Strang mit Spiel anstellbar sind.

2. Stranggießanlage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß für die Herstellung von Brammen oder Knüppeln winkelförmige Formteile (6, 6', 7, 7')# vorzugsweise aus hitzebeständigem Blech vorgesehen sind, die den Strang (1, 1') jeweils im Kantenbereich umgreifen, wobei diese Formteile (6, 6', 7, 7¹) in seitlicher Richtung an den Strang (1, 1¹) anstellbar sind.

3. Stranggießanlage nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die winkelförmigen Formteile (6, 6¹, 7,7') im Bereich der Rollen (3) Ausnehmungen (8) aufweisen.

4. Stranggießanlage nach den Ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß - in Strangtransportrichtung gesehen zwischen einzelnen Formteilen (6) Meßgeräte (9) zur Messung der Oberflächentemperatur des Stranges (1, 1¹) und zur Steuerung von Verstelleinrichtungen (20, 21) für die Formteile (6, 6¹, 7, 7'; 12, 13, 14; 17, 18, 19) vorgesehen sind.

5. Verfahren zur Steuerung einer Stranggießanlage nach den Ansprüchen 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß entlang des Gußstranges, vorzugsweise im Bereich der Sekundärkühlzone, die Temperatur des Stranges an einander jeweils gegenüber^

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liegenden Randzonen und/oder Kanten vergleichend gemessen und bei Temperaturunterschieden die Kühlung in der Sekundärkühlzone in der Weise verstärkt oder vermindert wird, daß bei einem Verziehen des Stranges jeweils die den Verzug bewirkende Rand- bzw. Kantenzone vorübergehend vom Kühlmittel unbeaufschlagt bleibt, während die gegenüberliegende Rand- bzw. Kantenzone so lange vom Kühlmittel beaufschlagt wird, bis ein Temperaturausgleich herbeigeführt ist.

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