EP1227906B1 - Verfahren zum betrieb einer bandgiessmaschine für die erzeugung eines metallbandes sowie eine bandgiessmaschine - Google Patents

Verfahren zum betrieb einer bandgiessmaschine für die erzeugung eines metallbandes sowie eine bandgiessmaschine Download PDF

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EP1227906B1
EP1227906B1 EP00964203A EP00964203A EP1227906B1 EP 1227906 B1 EP1227906 B1 EP 1227906B1 EP 00964203 A EP00964203 A EP 00964203A EP 00964203 A EP00964203 A EP 00964203A EP 1227906 B1 EP1227906 B1 EP 1227906B1
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EP
European Patent Office
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casting
casting rolls
strip
end faces
sealing plate
Prior art date
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EP00964203A
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French (fr)
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EP1227906A1 (de
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Heinrich A. Marti
Jacques Barb
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SMS Siemag AG
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Main Management Inspiration AG
SMS Demag AG
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Publication date
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    • B22D11/00—Continuous casting of metals, i.e. casting in indefinite lengths
    • B22D11/06—Continuous casting of metals, i.e. casting in indefinite lengths into moulds with travelling walls, e.g. with rolls, plates, belts, caterpillars
    • B22D11/0622—Continuous casting of metals, i.e. casting in indefinite lengths into moulds with travelling walls, e.g. with rolls, plates, belts, caterpillars formed by two casting wheels
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    • B22D11/00—Continuous casting of metals, i.e. casting in indefinite lengths
    • B22D11/16—Controlling or regulating processes or operations

Definitions

  • the invention relates to a method for operating a strip casting machine for the production of a metal strip, with two arranged side by side, a casting gap forming casting rolls and with side seals on both sides the casting rolls each have a sealing plate adjoining the casting rolls, wherein the contact pressure of the sealing plate against the casting rolls and / or the friction conditions measured between these and with the sealing plates to the End faces of the casting rolls are positioned so that even in the heated operating state the target position of the sealing plates on the end faces of the casting rolls can be kept very precise.
  • the invention also relates to a belt casting machine to carry out the procedure.
  • the task is based on a method for operating a strip casting machine and to create a belt casting machine of the type mentioned at the beginning, that with it a tightness required for the entire casting time Side seals is made possible and this when using an optimal G manrollen penmessers.
  • the object is achieved in that the positions of the end faces of the casting rolls are measured in the direction of the casting roll axis and that at least one of the casters is used to align their end faces as evenly as possible can be adjusted to each other, especially in the axial direction.
  • the object is achieved according to the invention. that encoder with measuring device the position of the end faces of the casting rolls in Axial direction are provided by the latter, and that these displacement transmitters are in operative connection stand with a device for axial displacement of the casting rolls and for aligning the end faces of the casting rolls to be sealed with one another.
  • FIG. 1 shows a strip casting machine 20 one in a continuous Casting process producible metal strip 15, in particular one Steel strip.
  • This belt casting machine 20 is on an indicated Steel structure 12 and is from a standing vessel above it supplied with molten metal, as is the case with conventional continuous casting plants is known.
  • the distributor vessel expediently points a pouring opening which can be closed with a stopper or the like through which the melt can flow.
  • this tape casting machine 20 has two main ones Casting rollers 22, 24 arranged in parallel next to one another with approximately horizontal course of the axis of rotation, with one on each end Side seal 25 can be pressed, whereby a completely closed Opening is formed with a casting gap open towards the bottom.
  • the Casting rolls 22, 24 are on both sides of a machine stand 32 rotatably mounted and driven by one motor each.
  • the on an indicated steel structure 12 'or the like standing strip casting machine 20 is enclosed by housing 30, so that this Strip casting with a protective gas, sealed from the air can.
  • On the top of the housing 30 are to the opening or closing sliding doors 35 available.
  • These side seals 25 each have a pressing means Sealing plate 61 which can be pressed onto the end of the casting rollers 22, 24 that create a mechanical seal.
  • These triangular, sealing plates 61 made of a refractory material cover approximately the upper part of the end faces 22 ', 24' of the casting rolls.
  • the respective sealing plate 61 is from the pressing means arranged displaceably against the cast-roller end faces 22 ', 24' and also via a joint means, in the present case via a ball joint 81, floating, for a constant positioning and an exact parallel arrangement of their sealing surface 61 'to the to achieve both end faces of the casting rolls running in one plane.
  • Cylinder 71 is provided with a piston 72, which in the Kind of a three-point support on a support frame 64, 65 an approximately constant controllable pressure on the respective sealing plate 61 exercise, these cylinders 71 expediently due to the Arrangement of the casting rolls approximately triangular sealing plate 61 each in each of their corner areas.
  • the sealing plates 61 on these end faces 22 ′, 24 'of the casting rolls 22, 24 each less than at a distance of a few Tenths of a millimeter or completely against the end faces 22 ', 24', without or with the contact pressure, positioned in such a way that even in the heated Operating state to the target position of the respective sealing plate the end faces of the casters can be held very precisely.
  • the support frame 64, 65 receiving the sealing plate 61 is via articulated connections 66, 67 mounted on a connecting plate 80, which in turn held floating by the ball joint 81 on the carrier element 41 is, the support frame 64, 65 via an elastic connection, namely an adjustable tension spring 68 with anchor, between it and the connecting plate 80 permanently to the pistons 72 of the pressing means is pressed.
  • the articulations are approximate of one horizontally and a vertically arranged articulated lever 66, 67 formed, these articulated levers 66, 67 at one end on the support frame 64 and at the other end to the connecting plate 80 as well are spherically mounted so that the sealing plate 61 is parallel to the connecting plate 80 can move horizontally and vertically.
  • a projecting centering pin 82 is located at the ball joint 82 provided, by means of which the carrier element 41 is centered the device 85 can be accomplished.
  • An eccentric 83 or The like enables vertical centering of the side seal 25 to the support element 41.
  • a flexible holding element 84 is between the Connection plate 80 and the head portion 41 'of the support member 41 are provided.
  • the side seals 25 holding support member 41 belongs to a manipulator 40, by means of the the respective side seal to the casting rollers 22, 24 on or can be led away.
  • the side seals 25 are after they are fed from the manipulator 40 into the position to the side of the casting rolls 22, 24 have been one of the casters on the machine stand 32 arranged device 85 centers and the cylinder 71 with a respective drive member connected. In the opposite sense, they can Side seals 25 after the device 85 has been released from the manipulator be carried away for maintenance.
  • the device 85 is in the Stand 32 arranged; but it could also be present on the manipulator his.
  • a monitoring and control system according to Figure 4 for these side seals 25 enables the sealing plates to be optimally adjusted 61 to the casting rolls 22, 24 and preventive monitoring and early detection of malfunctions, leaks or the like with an on-line Troubleshooting, especially with the sealing plate.
  • the piston stroke lengths of the Cylinder 71 and with the position sensors 127, 128, 129 the positions of the End faces of the casters measured and also to a receiver 150 and from this to the evaluation unit 100.
  • the wayfinders 127, 128, 129 enable wear and expansion to be recorded the casting rolls.
  • this monitoring and control system 111, 112, 113 provided by means of which the temperatures at the contact points of the sealing plate 61 with the casting rolls 22, 24 in the End areas of the sealing plates 61 are measured. These temperatures are then recorded using a receiver 110 and preferably from a central evaluation unit 100 with a set course compared. As long as the temperatures at these contact points are lower than that of the melt, normal operation can be assumed become. However, as soon as at least one of these temperatures becomes disproportionate increases, there must be a leak between the sealing plate 61 and at least one casting roll 22, 24 are assumed.
  • Another temperature probe 114 is the holding frame 65 of the sealing plate 61 approximately assigned in its center. On the one measured there Temperature can be used to draw conclusions about the functionality of this Pull the holding frame 65 and in particular on the same deformations.
  • receiver 120 can regulate the evaluation unit the pressures in a comparison with a target curve of the cylinder pressures be generated.
  • Strain gauges 131, 141 are also included in the scope of the invention the articulated levers 66, 67 provided by means of which and the receivers 130, 140 on the force curve and from this the friction conditions between the sealing plate 61 and the casting rollers 22, 24 determined become.
  • An increase in the coefficient of friction with the same Contact pressure can indicate increased wear on the sealing plate 61, meanwhile a decrease is reflected in a decrease in vertical Force component can be concluded and a correction in the To increase the contact pressure got to.
  • a vibrometer 161 can advantageously be between the sealing plate 61 and the holding frame 65 for measuring the vibrations mounted during casting. With this vibrometer 161 and the signal pickup 160 can with a deviation of one If there is a vibration, an operational fault can be quickly identified Example if there is a leak between a casting roller and a Gelloplatte inevitably generated between these vibrations changes. With a slowly changing vibration up to approx. 50% of the Normal vibration can also correct the contact pressure to a As a result, they are brought closer to the target size. Basically, this leads Vibration measurement for improved utilization and durability the refractory sealing plate 61.
  • the values are saved with this monitoring and control system and they can thus be stored by the evaluation unit 100 as long-term storage stored and statistical values derived from them, which can advantageously be brought online.
  • FIG 5 is a device for axial displacement and alignment the end faces 22 'of the casting rolls 22 to be sealed are shown to one another.
  • the casting roller 22 consists of a stationary axis 1 with Axle journal 2, which in turn is supported on a stand 3.
  • the Casting roller 22 comprises an annular support element 4, which with the cylindrical jacket 5 is connected by means of a wedge brace 6.
  • the jacket 5 is on its circumference with axially extending cooling holes 7 provided, which supply and discharge with further coolant Bores 9, 10, 11 in the support element 4, in the axis 1 and in the stand 3 stay in contact.
  • the jacket 5 and the support element 4 are of one Motor / transmission device not shown driven.
  • the Position of the casting roll in the axial direction from the displacement sensors 127, 128, 129 measured and in the case of a deviation from one to the other Casting roller 22, 24 made a correction in the sense that the End faces 22 ', 24' on one or on the other side of the Casting rolls are aligned again. This is done by actuation the piston-cylinder unit 13 by means of a not shown Valve.
  • the manufacturing tolerances or the like is shorter in length than the other, for example 0.3 mm, these casters are very advantageous on both sides with the half the amount of the length difference (e.g. 0.15 mm) positioned to each other. This has created an additional effective means to Avoid leaks.
  • the invention is sufficient with the exemplary embodiments explained above demonstrated. However, it could also be represented in other variants. So a side seal 25 could be provided, the one includes mechanical and / or magnetic sealing. For one Simplified training of this surveillance system could each instead of three, only one or two measuring elements can be provided.

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Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zum Betrieb einer Bandgießmaschine für die Erzeugung eines Metallbandes, mit zwei nebeneinander angeordneten, einen Gießspalt bildenden Gießrollen sowie mit Seitenabdichtungen, die beidseits der Gießrollen je eine an die Gießrollen anschließende Dichtplatte aufweisen, wobei der Anpressdruck der Dichtplatte an die Gießrollen und/oder die Reibungsbedingungen zwischen diesen gemessen werden und wobei die Dichtplatten zu den Stirnseiten der Gießrollen derart positioniert werden, dass auch im erwärmten Betriebszustand die Sollposition der Dichtplatten zu den Stirnseiten der Gießrollen sehr präzise gehalten werden können. Die Erfindung betrifft auch eine Bandgießmaschine zur Durchführung des Verfahrens.
Bei einer gattungsmäßigen Bandgießmaschine nach der EP-A-0 714 716 besteht die Einrichtung für die Seitenabdichtung der Gießrollen aus feuerfesten Dichtplatten, die jeweils gegen zwei auf der gleichen Seite befindlichen Stirnseiten der Gießrollen angepreßt wird und mit ihnen hierbei verhindert wird, dass die zwischen die Gießrollen eingefüllte Stahlschmelze seitlich wegfließen kann, sondern wie in einer herkömmlichen Kokille ein Metallbad entsteht. Diese Dichtplatten sind während der Anpressung aufgrund der drehenden Gießrollen einem Reibungsverschleiß ausgesetzt und dies bei einer vom Metallbad entstehenden starken Hitzebelastung. Es ist somit eines der Hauptprobleme bei einer solchen Gießmaschine, dass die Seitenabdichtungen während der gesamten Gießdauer eine sichere Abdichtung bieten.
Bei kleineren Gießrollen-Durchmessem zwischen ca. 500 und 800 mm sind entsprechend kleinere Schmalseitenabdichtungen vorzusehen. Aufgrund des kleinen Metallbadvolumens entstehen jedoch unruhige Badspiegeloberflächen. Dem gegenüber sind bei Gießrollen mit größerem Durchmesser, bei ca. 1500 mm, die Badspiegeloberflächen aufgrund des voluminöseren Bades ruhiger, was vorteilhaft ist. Dagegen sind größere und aufwendigere Seitenabdichtungen erforderlich. Durch Fertigungs- und Montagetolleranzen, ungleichmäßigen Verschleiß und unterschiedliche Erwärmung der Gießrollen durch mögliche Ablagerungen ist es möglich, dass die Dichtkanten bzw. Dichtflächen der Gießrollen zueinander nicht genau in Linie stehen.
Bei der Druckschrift EP-A-0 692 330 wird der Berühungszustand zwischen den Verschlußwänden und den Gießwalzen durch Messung des Anpressdruckes sowie der Reibungsbedingungen ermittelt und nach Vergleich mit Sollwerten zumindest der eine Gießparameter allenfalls angepaßt. Die Verschlußwände sind hierzu jeweils von einer Anordnung gehalten, die an einem in Achsrichtung der Walzen verschiebbaren Hauptträger und einem Träger besteht, der waagerecht am Hauptträger geführt ist. Mit dieser Anordnung und Steuerung der Verschlußwände sind keine optimalen Voraussetzungen für eine dauerhafte einwandfreie Abdichtung zwischen diesen Verschlußwänden und den Gießrollen geschaffen worden, insbesondere auch dann, wenn mit Gießrollen mit einem Durchmesser von 1 m oder größer gearbeitet wird.
Auch ein weiteres Dokument, Patent Abstracts of Japan vol.016, no.576 (M-13 45), 16. Dezember 1992 & JP 04 22 40 52 A, befaßt sich mit der Messung der Reibung zwischen den Stirnseiten der Gießrollen einer Bandgießmaschine und mit einer entsprechend abgestimmten Einstellung des Anpressdruckes. Um die gewünschte Abdichtung der Dichtplatten an den Stirnseiten der Gießrollen zu bewirken sind anstellbare Kolbenzylindereinheiten, mit einer Drucksteuerung des Kolbens und mit einem Wegmeßgeber für die Positionierung der Dichtplatten vorgesehen. Die Abdichtung der Stirnseiten der Gießrollen mittels der Dichtplatten ist durch eine Steuerung des Anpressdruckes dann nicht mehr gewährleistet, wenn die Stirnseiten der Gießrollen nicht zueinander ausgerichtet sind.
Ausgehend von diesen bekannten Lösungen wurde der vorliegenden Erfindung die Aufgabe zugrunde gelegt, ein Verfahren zum Betrieb einer Bandgießmaschine und eine Bandgießmaschine nach der eingangs erwähnten Gattung zu schaffen, dass mit ihr eine während der gesamten Gießdauer erforderliche Dichtheit bei den Seitenabdichtungen ermöglicht wird und dies bei einem Einsatz eines optimalen Gießrollendurchmessers.
Die Aufgabe ist erfindungsgemäß dadurch gelöst, dass die Positionen der Stirnseiten der Gießrollen in Richtung der Gießrollen-Achse gemessen werden und dass wenigstens eine der Gießrollen zur möglichst planen Ausrichtung ihrer Stirnseiten zueinander, insbesondere in axialer Richtung verstellt werden kann.
Bei einer Bandgießmaschine wird die Aufgabe erfindungsgemäß dadurch gelöst. dass Weggeber mit Messvorrichtung der Position der Stirnseiten der Gießrollen in Achsrichtung von letzteren vorgesehen sind, und dass diese Weggeber in WirkVerbindung stehen mit einer Vorrichtung zum axialen Verschieben der Gießrollen und zum Ausrichten der abzudichtenden Stirnseiten der Gießrollen zueinander.
Mit dieser erfindungsgemäßen Bandgießmaschine ergibt sich eine optimale Seitenabdichtung der Gießrollen, die auch eine einwandfreie und über die gesamte Gießzeit dauerhafte Funktionstüchtigkeit bei großen Gießrollen im Durchmesserbereich von über 1 m bietet.
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung sowie weitere Vorteile derselben sind nachfolgend anhand der Zeichnung näher erläutert. Es zeigt:
Figur 1
einen Querschnitt durch eine Bandgiessmaschine mit den erfindungsgemäßen Seitenabdichtungen,
Figur 2
einen Längsschnitt durch eine Seitenabdichtung nach Figur 1,
Figur 3
einen Schnitt der Seitenabdichtung enttang der Linie III ― III gemäß Figur 2,
Figur 4
ein Blockdiagramm eines Überwachungssystems der Seitenabdichtungen mit einer schematischen Ansicht und einer Draufsicht der Seitenabdichtung, und
Figur 5
einen teilweisen Längsschnitt durch eine Giessrolle.
Fig.1 zeigt eine Bandgiessmaschine 20 eines in einem kontinuierlichen Giessverfahren erzeugbaren Metallbandes 15, insbesondere eines Stahlbandes. Diese Bandgiessmaschine 20 steht auf einer angedeuteten Stahlstruktur 12 und wird von einem über ihr stehenden Verteilergefäss mit Metallschmelze versorgt, wie dies bei an sich herkömmlichen Stranggiessanlagen bekannt ist. Zweckmässigerweise weist das Verteilergefäss eine mit einem Stopfen oder dergleichen verschliessbare Ausgussöffnung auf, durch welches die Schmelze abfliessen kann.
Zur Hauptsache hat diese Bandgiessmaschine 20 zwei im wesentlichen parallel nebeneinander angeordnete Giessrollen 22, 24 mit annähernd horizontalem Drehachsenverlauf, wobei an beiden Stirnseiten je eine Seitenabdichtung 25 anpressbar ist, wodurch eine rundum geschlossene Öffnung mit einem nach unten hin offenen Giessspalt gebildet ist. Die Giessrollen 22, 24 sind beidseits auf je einem Maschinenständer 32 drehbar gelagert und von je einem Motor gesteuert angetrieben. Die auf einer angedeuteten Stahlstruktur 12' oder dergleichen stehende Bandgiessmaschine 20 ist hierbei von Gehäuse 30 umschlossen, so dass dieses Bandgiessen mit einem Schutzgas, von der Luft abgedichtet, erfolgen kann. Auf der Oberseite des Gehäuses 30 sind zu dessen Öffnung bzw. Schliessung Schiebetüren 35 vorhanden.
Diese Seitenabdichtungen 25 weisen jeweils eine von einem Anpressmittel stirnseitig an die Giessrollen 22, 24 andrückbare Dichtplatte 61 auf, die eine mechanische Abdichtung erzeugen. Diese dreieckförmigen, aus einem feuerfesten Material bestehenden Dichtplatten 61 decken annähernd den oberen Teil der Stirnseiten 22', 24' der Giessrollen ab.
Gemäss Fig.2 und Fig.3 ist die jeweilige Dichtplatte 61 von dem Anpressmittel gegen die Giessrollen-Stirnseiten 22', 24' verschiebbar angeordnet und ausserdem über ein Gelenkmittel, vorliegend über ein Kugelgelenk 81, schwimmend gelagert, um eine konstant bleibende Positionierung und eine genaue parallele Anordnung ihrer Dichtfläche 61' zu den beiden in einer Ebene verlaufenden Stirnseiten der Giessrollen zu erzielen.
Vorzugsweise sind drei annähernd rechtwinklig zur Dichtplatte 61 verstellbare Zylinder 71 mit je einem Kolben 72 vorgesehen, welche in der Art einer Dreipunktauflage über einen Tragrahmen 64, 65 einen annähernd konstanten steuerbaren Druck auf die jeweilige Dichtplatte 61 ausüben, wobei diese Zylinder 71 zweckmässigerweise die aufgrund der Anordnung der Giessrollen annähernd dreieckförmige Dichtplatte 61 jeweils in je einem ihrer Eckbereiche beaufschlagen.
Erfindungsgemäss werden die Dichtplatten 61 zu diesen Stirnseiten 22', 24' der Giessrollen 22, 24 jeweils weniger als in einem Abstand von einigen Zehntelmillimetern oder ganz an die Stirnseiten 22', 24' anliegend, ohne oder mit dem Anpressdruck, positioniert, derart, dass auch im erwärmten Betriebszustand die Sollposition der jeweiligen Dichtplatte zu den Stirnseiten der Giessrollen sehr präzise gehalten werden kann.
Mit dieser erfindungsgemässen Positionierung der Dichtplatten 61 zu den Stirnseiten 22' der Giessrollen 22, 24 ergibt sich eine optimale Einstellung der beiden zueinander, sei es, dass die Dichtplatten berührungslos zu den Giessrollen oder aber vorteilhaft an diesen anliegend ohne oder mit einem Anpressdruck positioniert werden können. Damit kann zum einen eine optimale Abdichtung und zum anderen eine kleinstmögliche Abnützung der Abdichtplatten wie auch der mit diesen benachbarten Stirnseitenteile der Giessrollen erzielt werden.
Der die Dichtplatte 61 aufnehmende Tragrahmen 64, 65 ist über Gelenkverbindungen 66, 67 an einer Verbindungsplatte 80 gelagert, die ihrerseits durch das Kugelgelenk 81 am Trägerelement 41 schwimmend gehalten ist, wobei der Tragrahmen 64, 65 über eine elastische Verbindung, namentlich eine einstellbare Zugfeder 68 mit Anker, zwischen ihm und der Verbindungsplatte 80 permanent an die Kolben 72 der Anpressmittel angedrückt ist. Die Gelenkverbindungen sind von je einem annähernd horizontal und einem vertikal angeordneten Gelenkhebel 66, 67 gebildet, wobei diese Gelenkhebel 66, 67 am einen Ende am Tragrahmen 64 und am anderen Ende an der Verbindungsplatte 80 ebenfalls sphärisch gelagert sind, so dass sich die Dichtplatte 61 parallel zur Verbindungsplatte 80 horizontal und vertikal bewegen lässt. Mit dieser optimalen Lagerung der Dichtplatte 61 kann auf jeden Fall ein Klemmen oder Sperren derselben auch im erwärmten Zustand der gesamten Seitenabdichtung dauerhaft ausgeschlossen werden.
Ausserdem ist beim Kugelgelenk 82 ein vorstehender Zentierzapfen 82 vorgesehen, mittels dem eine Zentrierung des Trägerelementes 41 zu der Einrichtung 85 bewerkstelligt werden kann. Ein Exzenter 83 oder dergleichen ermöglicht eine Vertikalzentrierung der Seitenabdichtung 25 zum Trägerelement 41. Ein flexibles Halteelement 84 ist zwischen der Verbindungsplatte 80 und dem Kopfteil 41' des Trägerelementes 41 vorgesehen. Eine Anschlagschraube 86 an diesem Kopfteil 41' begrenzt den Schwenkbereich der Platte 80.
In Fig.1 ist ferner noch verdeutlicht, dass das die Seitenabdichtungen 25 haltende Trägerelement 41 einem Manipulator 40 zugehört, mittels dem die jeweilige Seitenabdichtung seitlich zu den Giessrollen 22, 24 zu- bzw. weggeführt werden kann. Die Seitenabdichtungen 25 werden, nachdem sie vom Manipulator 40 in die Stellung seitlich der Giessrollen 22, 24 zugeführt worden sind, von einer am Maschinenständer 32 der Giessrollen angeordneten Einrichtung 85 zentriert und deren Zylinder 71 mit einem jeweiligen Antriebsorgan verbunden. Im umgekehrten Sinne können die Seitenabdichtungen 25 nach dem Lösen der Einrichtung 85 vom Manipulator für die Wartung weggeführt werden. Die Einrichtung 85 ist in dem Ständer 32 angeordnet; sie könnte aber auch am Manipulator vorhanden sein.
Ein Überwachungs- und Regelungssystem gemäss Fig.4 bei diesen Seitenabdichtungen 25 ermöglicht eine optimale Einstellung der Dichtplatten 61 zu den Giessrollen 22, 24 und eine präventive Überwachung und Früherkennung von Störungen, Leckagen oder ähnlichem mit einer on-line Störungsbehebung insbesondere bei der Dichtplatte.
Mit den Messgliedern 151, 152, 153 werden die Kolben-Hublängen der Zylinder 71 und mit den Weggebern 127, 128, 129 die Positionen der Stirnseiten der Giessrollen gemessen und ebenfalls an einen Empfänger 150 und von diesem an die Auswerteeinheit 100 geleitet. Die Weggeber 127, 128, 129 ermöglichen die Erfassung der Abnützungen und der Ausdehnungen der Giessrollen. Mit den Hubmessungen der Kolben lässt sich die Position der Dichtplatte 61 und bei einer Anpressung der Abnützungsgrad derselben ermitteln, der während des Giessens aufgrund der drehenden Giessrollen und der daraus entstehenden Gleitreibung gezielt herbeigeführt wird. Wenn die Abnützung zu schnell erfolgt, wird mit Vorteil der Anpressdruck herabgesetzt und umgekehrt.
Bei diesem Überwachungs- und Regelungssystem sind drei Temperatursonden 111, 112, 113 vorgesehen, mittels welchen die Temperaturen bei den Kontaktstellen der Dichtplatte 61 mit den Giessrollen 22, 24 in den Endbereichen der Dichtplatten 61 gemessen werden. Diese Temperaturen werden dann mittels einer Empfängers 110 aufgezeichnet und vorzugsweise von einer zentralen Auswerteeinheit 100 mit einem Sollverlauf verglichen. Solange die Temperaturen an diesen Kontaktstellen kleiner als diejenige der Schmelze sind, kann von einem Normalbetrieb ausgegangen werden. Sobald jedoch zumindest eine dieser Temperaturen unverhältnismässig ansteigt, muss von einer Leckage zwischen der Dichtplatte 61 und wenigstens einer Giessrolle 22, 24 ausgegangen werden.
Es wird dann vom Rechner 100 via eine Leitung 101 eine sofortige Schliessung des Stopfens bei dem Verteilergefäss ausgelöst und hieraus ein Schmelzenzufluss zwischen die Giessrollen gestoppt.
Eine weitere Temperatursonde 114 ist dem Halterahmen 65 der Dichtplatte 61 annähernd in dessen Zentrum zugewiesen. Auf die dort gemessene Temperatur lassen sich Rückschlüsse auf die Funktionalität dieses Halterahmens 65 und insbesondere auf Deformationen desselben ziehen.
Des weiteren sind bei diesem Überwachungssystem drei Druckmessdosen 121, 122, 123 bei den Zylindern 71 vorgesehen. Mit diesen ebenfalls mit Vorteil fortwährend gemessenen Drücken bei einem entsprechenden Empfänger 120 kann zum einen bei der Auswerteeinheit eine Regelung der Drücke bei einem Vergleich mit einem Sollverlauf der Zylinderdrücke erzeugt werden.
Es sind zudem im Rahmen der Erfindung Dehnmessstreifen 131, 141 bei den Gelenkhebeln 66, 67 vorgesehen, mittels denen und den Empfängern 130, 140 auf den Kraftverlauf und hieraus die Reibungsbedingungen zwischen der Dichtplatte 61 und den Giessrollen 22, 24 festgestellt werden. Eine Erhöhung des Reibungskoeffizienten bei gleichbleibendem Anpressdruck kann auf eine erhöhte Abnützung der Dichtplatte 61 hinweisen, derweil eine Verringerung sich auf eine Abnahme der vertikalen Kraftkomponente zurückschliessen lässt und daraus eine Korrektur im Sinne einer Verstärkung des Anpressdruckes vorgenommen werden muss.
Mit der Messung der Ausdehnung des horizontal liegenden Gelenkhebels 66 kann insbesondere eine ungleiche Reibungskraft bei der einen zur anderen Giessrolle 22, 24 bei der Dichtplatte 61 festgestellt werden. Bei einer ausgeglichenen Reibungskraft ist die Kraft bei diesem Gelenkhebel 66 annähernd null. Bei einer Abweichung dieser Reibungskräfte kann der eine oder der andere Zylinder 71 über die Auswerteeinheit und ein Steuerventil 105 mit einer Druckanpassung angesteuert werden, um die Horizontalkraft wieder auf Null zu bringen.
Vor dem Angiessen werden die aus Feuerfestmaterial bestehenden Dichtplatten 61 in einer anderen Variante von den Zylindern an die Stirnseiten 22', 24' angedrückt und eingeschliffen. Mit Hilfe dieser Dehnmessstreifen 131, 141 können die Reibungskräfte zwischen Giessrollen und Dichtplatte ermittelt und auf eine definierte Grösse eingestellt werden.
Als weiteres Messintrument kann ein Vibrometer 161 mit Vorteil zwischen der Dichtplatte 61 und dem Halterahmen 65 für die Messung der Vibrationen während des Giessens montiert sein. Mit diesem Vibrometer 161 und dem Signalaufnehmer 160 kann bei einer Abweichung von einer Sollvibration schnell eine betriebliche Störung festgestellt werden, zum Beispiel wenn bei einem Leck zwischen einer Giessrolle und einer Giessplatte die zwischen diesen erzeugte Vibrationsstärke zwangsläufig ändert. Bei einer langsam ändernden Vibration bis auf bspw. ca. 50% der Normalvibration kann auch eine Korrektur des Anpressdruckes zu einer Heranführung an die Sollgrösse die Folge sein. Grundsätzlich führt diese Vibrationsmessung zu einer verbesserten Ausnützung bzw. Haltbarkeit der aus Feuerfest bestehenden Dichtplatte 61.
Mit diesem Überwachungs- und Regelungssystem werden die Werte gespeichert und sie können somit von der Auswerteeinheit 100 als Langzeitspeicherung abgelegt und daraus statistische Werte abgeleitet werden, welche mit Vorteil on-line herbeigezogen werden können.
Es ist auch denkbar, dass die Temperaturregelung 110,100 auf die Steuerung 106 der in Fig.4 angedeuteten Heizvorrichtung 155 der in dieser zur Auswechslung bereitstehenden Seitenabdichtungen Einfluss nehmen kann.
In Fig.5 ist eine Vorrichtung zum achsialen Verschieben und Ausrichten der abzudichtenden Stirnseiten 22' der Giessrollen 22 zueinander dargestellt. Die Giessrolle 22 besteht aus einer stillstehenden Achse 1 mit Achsenzapfen 2, der seinerseits auf einem Ständer 3 abgestützt ist. Die Giessrolle 22 umfasst ein ringförmiges Stützelement 4, welches mit dem zylinderförmigen Mantel 5 mittels einer Keilverspannung 6 verbunden ist. Der Mantel 5 ist an seinem Umfang mit achsial verlaufenden Kühlbohrungen 7 versehen, welche mit weiteren Kühlmittel zu- und abführenden Bohrungen 9, 10, 11 im Stützelement 4, in der Achse 1 und im Ständer 3 in Verbindung stehen. Der Mantel 5 und das Stützelement 4 sind von einer nicht näher dargestellten Motor/Getriebe-Einrichtung angetrieben. Zwecks ebenflächiger Ausrichtung der Stirnflächen 22' der Giessrolle 22 zu den Stirnflächen der anderen, nicht dargestellten, Giessrolle ist der Mantel 5 zusammen mit dem Stützelement 4 auf der stillstehenden Achse 1 verschiebbar angeordnet. Die Verschiebung erfolgt mit einer ringförmigen, doppelt wirkenden Kolben- Zylindereinheit 13, die sowohl dem Stützelement 4 als auch der Achse 1 zugeordnet ist und am Ende der Giessrolle 22 eingebaut ist. Ein Kolbenring 14 am Stützelement 4 greift mit Abstand in eine umlaufende Nut 16 der Achse 1 ein, so dass beidseits des Kolbenringes 14 Zylinderkammern 17 entstehen, die jeweils mit einem Druckmedium über Druckleitungen p1 und p2 beaufschlagt sind. Mit Hilfe eines Druckunterschiedes wird eine achsiale Verschiebung des Stützelementes 4 und damit der Stirnseite 22' der Giessrolle 22 um einen Maximalbetrag, bspw. von 8 Millimetern, jeweils zur einen oder anderen Seite bewirkt.
Mittels der Auswerteeinheit 100 wird in einem Regelungsvorgang die Stellung der Giessrolle in Achsrichtung von den Weggebern 127, 128, 129 gemessen und bei einer Abweichung der einen zur anderen Giessrolle 22, 24 eine Korrektur in dem Sinne vorgenommen, dass die Stirnseiten 22', 24' auf der einen bzw. auf der anderen Seite der Giessrollen wieder plan ausgerichtet sind. Dies erfolgt durch eine Betätigung der Kolben-Zylindereinheit 13 mittels eines nicht näher dargestellten Ventils.
Falls die eine Giessrolle aus Gründen der Abnützung, der Fertigungstoleranzen oder ähnlichem in ihrer Länge kürzer als die andere ist, bspw. 0.3 mm, so werden diese Giessrollen sehr vorteilhaft beidseitig je mit dem halben Betrag der Längendifferenz (z.B. 0.15 mm) zueinander positioniert. Damit ist ein zusätzliches wirksames Mittel geschaffen worden, um Leckagen zu vermeiden.
Die Erfindung ist mit den oben erläuterten Ausführungsbeispielen ausreichend dargetan. Sie liesse sich jedoch noch in anderen Varianten darstellen. So könnte eine Seitenabdichtung 25 vorgesehen sein, die eine mechanische und/oder eine magnetische Abdichtung beinhaltet. Für eine vereinfachte Ausbildung dieses Überwachungssystems könnten die jeweils statt drei nur eines oder zwei Messglieder vorgesehen sein.

Claims (13)

  1. Verfahren zum Betrieb einer Bandgießmaschine für die Erzeugung eines Metallbandes, mit zwei nebeneinander angeordneten, einen Gießspalt bildenden Gießrollen (22, 24) sowie mit Seitenabdichtungen (25), die beidseits der Gießrollen (22, 24) je eine an die Gießrollen anschließende Dichtplatte (61) aufweisen, wobei der Anpressdruck der Dichtplatte (61) an die Gießrollen (22, 24) und/oder die Reibungsbedingungen zwischen diesen gemessen werden, und wobei die Dichtplatten (61) zu den Stirnseiten (22', 24') der Gießrollen (22, 24) derart positioniert werden, dass auch im erwärmten Betriebszustand die Sollposition der Dichtplatten zu den Stirnseiten der Gießrollen sehr präzise gehalten werden können,
    dadurch gekennzeichnet, dass die Positionen der Stirnseiten (22', 24') der Gießrollen (22, 24) in Richtung der Gießrollen-Achse gemessen werden und dass wenigstens eine der Gießrollen (22, 24) zur möglichst planen Ausrichtung ihrer Stimseiten (22', 24') zueinander, insbesondere in axialer Richtung verstellt werden kann, wobei die axiale Verstellung der Gießrollen auf der Grundlage der gemessenen Positionen der Gießrollen stirn seiten erfolgt.
  2. Verfahren nach Anspruch 1,
    dadurch gekennzeichnet, dass in den Betriebsfällen, wenn die eine Gießrolle aus Gründen der Abnutzung, der Fertigungstolleranzen oder ähnlichem in ihrer Länge kürzer als die andere ist, beispielsweise 0,3 mm, diese Gießrollen beidseitig je mit dem halben Betrag der Längendifferenz, z. B. 0,15 mm, zueinander positioniert werden.
  3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2,
    dadurch gekennzeichnet, dass die Position der Dichtplatten (61) in Richtung der Gießrollen-Achse gemessen und in einem Regelungsvorgang jeweils mit Sollpositionen verglichen und gegebenenfalls an letztere heran geführt werden.
  4. Verfahren nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 3,
    dadurch gekennzeichnet, dass die Dichtplatten (61) zu den Stirnseiten (22', 24') der Gießrollen (22, 24) jeweils weniger als in einem Abstand von einigen Zehntel-Millimetem oder ganz an die Stirnseiten (22', 24') anliegend, ohne oder mit dem Anpressdruck positioniert werden.
  5. Bandgießmaschine zur Durchführung des Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 4, mit zwei nebeneinander angeordneten, einen Gießspalt bildenden Gießrollen (22, 24) sowie mit Seitenabdichtung (25), die beidseits der Gießrollen (22, 24) je eine an die Gießrollen anschließende Dichtplatte (61) aufweisen, wobei der Anpressdruck der Dichtplatte (61) an die Gießrollen (22, 24) und/oder die Reibungsbedingungen zwischen diesen meßbar sind und wobei die Dichtplatten (61) zu den Stirnseiten (22', 24') der Gießrollen positionierbar sind und wobei eine Auswerteeinheit (100) für die Regelung und Steuerung der Seitenabdichtungen (25) während dem Betrieb vorgesehen ist,
    dadurch gekennzeichnet, dass Weggeber (127, 128, 129) mit Meßvorrichtung der Position der Stirnseiten (22', 24') der Gießrollen (22, 24) in Achsrichtung von letzteren vorgesehen sind und diese Weggeber (127, 128, 129) in Wirkverbindung stehen mit einer Vorrichtung zum axialen Verschieben wenigstens einer der Gießrollen und Ausrichten der abzudichtenden Stirnseiten (22') der Gießrollen (22) zueinander.
  6. Bandgießmaschine nach Anspruch 5,
    dadurch gekennzeichnet, dass zu den Stirnseiten (22', 24') der Gießrollen (22, 24) die Dichtplatten (61) jeweils weniger als in einem Abstand von einigen Zehntel-Millimetern oder ganz an die Stirnseiten (22', 24') anliegend, ohne oder mit dem Anspressdruck, positionierbar sind.
  7. Bandgießmaschine nach Anspruch 5 oder 6,
    dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens ein Zylinder (71) für die Verstellung der jeweiligen Dichtplatte (61) in Achsrichtung der Gießrollen (22, 24) vorgesehen ist, dessen Kolben-Hublänge von einem Meßglied (151, 152, 153) meßbar und deren Position an einen Empfänger (150) und von diesem an die Auswerteeinheit (100) weiterleitbar ist.
  8. Bandgießmaschine nach einem oder mehreren der Ansprüche 5 bis 7,
    dadurch gekennzeichnet, dass dem jeweiligen Zylinder (71) eine Druckmeßdose (121, 122, 123) oder dergleichen zugeordnet ist, mittels dieser der Anspressdruck der Dichtplatte (61) gemessen werden kann.
  9. Bandgießmaschine nach einem oder mehreren der Ansprüche 5 bis 8,
    dadurch gekennzeichnet, dass die jeweilige Seitenabdichtung (25) an einem Trägerelement (41) befestigt ist und aus der Dichtplatte (61), einem diese aufnehmenden Tragrahmen (64, 65), dem auf letzteren wirkenden Zylindern (71) und einer schwimmenden Lagerung derselben am Trägerelement (41) besteht.
  10. Bandgießmaschine nach Anspruch 9,
    dadurch gekennzeichnet, dass der die Dichtplatte (61) aufnehmende Tragrahmen (64, 65) über je einen annähernd horizontal und einen vertikal angeordneten Gelenkhebel (66, 67) an einer Verbindungsplatte (80) gelagert ist, wobei diese Gelenkhebel (66, 67) am einen Ende am Tragrahmen (64) und am anderen Ende an der Verbindungsplatte (80) sphärisch gelagert sind.
  11. Bandgießmaschine nach Anspruch 10.
    dadurch gekennzeichnet, dass die Gelenkhebel (66, 67) mit jeweils einem Dehnmessstreifen (131, 141) oder dergleichen ausgestattet sind, mittels denen auf den Kraftverlauf und hieraus auf die Reibungsbedingungen zwischen der Dichtplatte (61) und den Giessrollen (22, 24) geschlossen werden.
  12. Bandgießmaschine nach einem der Ansprüche 5 bis 11,
    dadurch gekennzeichnet, dass bei den kontaktstellen der Dichtplatte (61) mit den Gießrollen (22, 24) vorzugsweise mehrere Temperatursonden (111, 112, 113) angeordnet sind, mittels welchen eine präventive Überwachung und Früherkennung von Störungen, Leckagen oder ähnlichen ermöglicht wird.
  13. Bandgießmaschine nach einem der vorhergehenden Ansprüche 5 bis 12,
    dadurch gekennzeichnet, dass ein Vibrometer (161) oder dergleichen vorzugsweise bei der Dichtplatte (61) für die Messung der Vibrationen bei den Seitenabdichtungen während des Giessens montiert ist.
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