[0001] Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Regeln der Füllstandshöhe in Stranggießkokillen
einer Mehrfachstranggießanlage mit mindestens zwei von einem gemeinsamen Verteilergefäß
versorgten Stranggießkokillen, insbesondere zwei synchron oszillierenden Stranggießkokillen
mit Knüppelquerschnitt, aus denen Stränge mittels eines Synchronantriebs ausgezogen
werden, sowie eine Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens.
[0002] In Stahlwerken mit Chargengrößen über 150 t ist es schwierig, Stränge mit kleinen
Querschnitten, insbesondere mit Knüppelquerschnitten, zu gießen, denn die kleinen
Strangquerschnitte bedingen extrem lange Gießzeiten pro Charge mit einem dementsprechend
hohen Temperaturabfall der Charge in der Pfanne und im Verteilergefäß.
[0003] Um dies zu verhindern, ist es bekannt, Heizeinrichtungen in der Pfanne und im Verteilergefäß
vorzusehen, was jedoch einen Mehraufwand an Energie bedingt und daher unwirtschaftlich
ist. Es ist weiters bekannt, Stranggießanlagen mit mehreren nebeneinanderliegenden
Strängen zu bauen, wobei jedoch durch die Kokillenoszilliereinrichtung sowie die Auszieheinrichtungen
für die Stränge große Strangabstände und damit ein großes Verteilergefäß erforderlich
ist. Dadurch bedingt kommt es zu relativ weiten von der Schmelze zurückzulegenden
Wegen vom Pfannenausguß bis zu den Verteilergefäßausgüssen, wodurch ebenfalls ein
unerwünschter Temperaturabfall stattfindet.
[0004] Es ist bekannt (DE-A - 3 029 990), eng benachbarte Stränge mit Knüppelquerschnitt
mittels jeweils einer eigenen antreibbaren Ausziehrolle aus der Kokille auszuziehen,
wobei die Ausziehrollen synchron angetrieben werden. Bei einer solchen Anlage ist
jedoch die Steuerung der Ausziehgeschwindigkeit ein Problem, da die Ausgüsse des Zwischengefäßes
infolge von Abnützungen bzw. Ansätzen zu den Kokillen pro Zeiteinheit nicht die untereinander
gleiche Stahlmenge zufließen lassen, so daß es zu unterschiedlichen Badspiegelniveaus
in den Kokillen kommt.
[0005] Die Erfindung bezweckt die Vermeidung dieser Nachteile und Schwierigkeiten und stellt
sich die Aufgabe, ein Verfahren der erfindungsgemäßen Art zu schaffen, welches es
ermöglicht, bei einer Mehrzahl von Kokillen die Füllstandshöhe in den Kokillen auf
gleichem Niveau zu halten und trotzdem ein synchrones Ausziehen für sämtliche Stränge
zu ermöglichen.
[0006] Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß durch Beobachtung des Schmelzenbadspiegels
in einer der Stranggießkokillen Abweichungen des Niveaus des Schmelzenbadspiegels
in dieser Stranggießkokille von einem Sollwert unter Veränderung der Ausziehgeschwindigkeit
sämtlicher der aus den Stranggießkokillen austretenden Gußstränge kompensiert werden,
wogegen Abweichungen des Niveaus des Schmelzenbadspiegels in der (den) weiteren Stranggießkokille(n)
durch Veränderung der Schmelzenzulaufmenge in der (den) weiteren Stranggießkokille(n)
geregelt werden.
[0007] Eine Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens mit mindestens zwei benachbarten,
von einem gemeinsamen Verteilergefäß versorgten Stranggießkokillen, insbesondere zwei
synchron oszillierenden Stranggießkokillen mit Knüppelquerschnitt und einer den Stranggießkokillen
nachgeordneten Strangführung mit Synchronantrieb für die aus den Kokillen austretenden
Gußstränge ist dadurch gekennzeichnet,
- daß die Stranggießkokillen mit Niveaubeobachtungseinrichtungen zur Beobachtung der
Höhe des Schmelzenbadspiegels ausgestattet sind,
- daß der Zulauf des Verteilergefäßes zu einer der Stranggießkokillen als Freilaufguß
mit kalibrierter Ausgußdüse ausgestaltet ist,
- daß der Zulauf des Verteilergefäßes zu der (den) weiteren Stranggießkokille(n) jeweils
mit einer Stopfen-oder Schiebersteuerung ausgestattet ist,
- daß die Niveaubeobachtungseinrichtung der unterhalb der kalibrierten Ausgußdüse
angeordneten Kokille mit einer Antriebseinrichtung für antreibbare Ausziehrollen über
eine Steuereinrichtung gekoppelt ist und
- daß die Niveaubeobachtungseinrichtung(en) der weiteren Stranggießkokille(n) mit
der Stopfen- oder Schiebersteuerung über eine Steuereinrichtung gekoppelt ist (sind).
[0008] Von besonderem Vorteil ist die Erfindung für als Bloom-Gießanlagen konzipierte Stranggießanlagen,
wobei je Bloomstrang zwei Stränge mit Knüppelquerschnitt gegossen werden können. Dabei
sind zweckmäßig die Ausziehrollen der Strangführung einteilig und sich über die Gußstränge
der nebeneinander angeordneten Stranggießkokillen erstreckend ausgebildet, d.h. mit
anderen Worten, daß die Rollen zum Ausziehen eines Stranges mit Bloom-Querschnitt
zum Ausziehen zweier eng nebeneinander liegender Stränge mit Knüppelquerschnitt verwendet
werden können.
[0009] Bei eng benachbarten Strängen sind zweckmäßig entlang der Strangführung zwischen
den Gußsträngen rechtwinkelig zu den Rollen gerichtete Strahlungsschutzschilder vorgesehen,
wobei vorteilhaft ein Strahlungsschutzschild als hohle wasserdurchflossene Kühlplatte
ausgebildet ist.
[0010] Ein besonders einfach aufgebautes Strahlungsschutzschild ist dadurch gekennzeichnet,
daß ein Strahlungsschutzschild als breit gefächerter Wasserstrahl ausgebildet ist.
[0011] Die Erfindung ist nachstehend anhand eines Ausführungsbeispieles näher erläutert,
wobei Fig. 1 eine teilgeschnittene Seitenansicht einer Stranggießanlage zeigt. Die
Fig. 2 und 3 zeigen jeweils Schnitte gemäß den Linien II-II der Fig. l, wobei Fig.
2 die Ausstattung der Stranggießanlage zum Vorblock-(Bloom-)Gießen und Fig. 3 die
Ausstattung derselben Stranggießanlage zum Knüppelgießen veranschaulichen. Fig. 4
ist eine schematische Schrägrißdarstellung der in Fig. 3 dargestellten Anlage.
[0012] Die in den Fig. l und 2 schematisch dargestellte Stranggießanlage zum wahlweisen
Gießen vonGußsträngen mit (Bloom-) Vorblock- oder Knüppelquerschnitt weist ein Verteilern
gefäß 1, nachfolgend auch Zwischengefäß genannt, auf, über dem eine Pfanne 2 in Gießstellung
gebracht ist. Der von der Pfanne 2 in das Zwischengefäß 1 einlaufende und aus dem
Zwischengefäß 1 auslaufende Stahl gelangt in eine Mehrzahl nebeneinander angeordneter
Kokillen 3, 3',..., die jeweils an einem vertikal oszillierenden Flansch 4 befestigt
sind. Unterhalb jeder Kokille 3, 3', ... befindet sich eine Rollenbahnen 5 aufweisende
Strangführung.
[0013] Die Kokillen 3, 3', ... weisen einen Vorblockquerschnitt auf. Jede der Kokillen 3,
3', ... oszilliert unabhängig von den anderen und die Niveauregelung für den Schmelzenbadspiegel
6 jeder der Kokillen 3, 3', ... ist ebenfalls unabhängig von den Niveauregelungen
der anderen Kokillen. Die Niveauregelung ist jeweils mittels eines die Ausgießöffnungen
7 des Zwischengefäßes 1, an welchen in die jeweilige Kokille 3, 3', ... bis unter
den Schmelzenbadspiegel 6 ragende Gießrohre 8 angesetzt sind, mehr oder weniger verschließenden
bzw. freigebenden Stopfens 9 erzielt.
[0014] In den Fig. 3 und 4 ist die in den Fig. 1 und 2 dargestellte Stranggießanlage in
zum Gießen von Knüppeln umgerüstetem Zustand gezeigt. Anstelle jeder der für das Gießen
von Strängen mit Vorblockquerschnitt bestimmten Kokillen 3, 3', ... sind jeweils zwei
eng benachbarte und zu einer gemeinsam ein- und ausbaubaren Baueinheit zusammengefaßte
Kokillen 10, 10.' mit Knüp
pelquerschnitt vorgesehen. Diese beiden Kokillen 10, 10' weisen einen gemeinsamen,
an den vertikal oszillierenden Flansch 4 anschließbaren Verbindungsflansch 11 auf;
sie oszillieren also jeweils synchron. Die solcherart zu einer Baueinheit zusammengefaßten
Kokillen werden auch "Twin"-Kokillen genannt.
[0015] Anstelle des in den Fig. 1 und 2 dargestellten Zwischengefäßes 1 ist beim Knüppelgießen
ein anderes Zwischengefäß 12 vorgesehen, welches, wie aus Fig. 3 ersichtlich ist,
jeweils für eine Kokille 10 der beiden zu einer Baueinheit zusammengefaßten Kokillen
10, 10' mit Knüppelquerschnitt eine kalibrierte, eine bestimmte Stahlmenge pro Zeiteinheit
durchlassende und frei in die Kokille fließenlassende Ausgußdüse 13 aufweist. Die
jeweils zweiten Kokillen 10' der zu einer Baueinheit zusammengefaßten Kokillen 10,
10' werden über ein bis unterhalb des Schmelzenbadspiegels 14 dieser Kokillen 10'
reichendes Gießrohr 15 versorgt.
[0016] Die beiden eng benachbarten, aus den jeweils zu einer Baueinheit zusammengefaßten
Koillen 10, 10' austretenden Stränge 16, 17 werden mit Hilfe von angetriebenen
Ausziehrollen 18 der Rollenbahnen 5 synchron ausgezogen. Die Rollenbahnen 5 sind nämlich
mit Rollen 18, 19 bestückt, die eine solche Länge 20 aufweisen, daß sie wahlweise
den mittig der Breite der Rollenbahnen 5 liegenden Strang mit Vorblockquerschnitt
oder die beiden aus den zu einer Baueinheit zusammengefaßten Kokillen 10, 10' austretenden
Stränge 16, 17 mit Knüppelquerschnitt abstützen. Die Rollenbahnen 5 der Strangführung
brauchen daher nicht beim Wechsel von Vorblockguß zum Knüppelguß ausgetauscht werden.
[0017] Jede der Kokillen 10, 10' gemäß Fig. 3 ist mit einer Niveaubeobachtungseinrichtung
21, 22 zur Beobachtung der Höhe des Schmelzenbadspiegels 14, 23 ausgestattet. Solche
Niveaubeobachtungseinrichtungen sind an sich bekannt (DE-B - 23 5i 816, DE-C - 15
08 955); sie sind daher hier nicht näher beschrieben.
[0018] In der Kokille 10, die mittels der kalibrierten Ausgußdüse 13 mit Stahlschmelze versorgt
wird, wird das Niveau des Schmelzenbadspiegels 23 durch Ändern der Ausziehgeschwindigkeit
des aus ihr austretenden Gußstranges 16 in Abhängigkeit der Messung durch die Niveaubeobachtungseinrichtung
21 geregelt. Der in Fig. 3 schematisch dargestellte Antriebsmotor 24 für die angetriebenen
Rollen 18 ist zu diesem Zweck über eine Steuerleitung 25 mit der Niveaubeobachtungseinrichtung
21 verbunden. Da die beiden aus den eine Baueinheit darstellenden Kokillen 10, 10'
austretenden Stränge 16, 17 synchron ausgezogen werden - die angetriebenen Rollen
16 erstrecken sich wie oben beschrieben über diese beiden Stränge 16, 17 -, wird zwangsläufig
das Niveau des Schmelzenbadspiegels 14 der zweiten Kokille 10' durch diese Regelung
des Niveaus des Schmelzenbadspiegels 23 der ersten Kokille 10 verändert. Um dies auszugleichen
bzw. um das Niveau des Schmelzenbadspiegels 14 der zweiten Kokille 10 in der gewünschten
Höhe zu halten, wird der von der der zweiten Kokille 10' zugeordneten Niveaubeobachtungseinrichtung
22. ermittelte Wert zur Steuerung des den Zulauf zu dieser Kokille regelnden Stopfens
26 herangezogen. Der Stopfen 26 kann, wie aus Fig. 3 schematisch ersichtlich ist,
mittels eines Motors 27 in Richtung des Doppelpfeiles 28 gehoben oder gesenkt werden.
Der Antriebsmotor 27 ist über eine Steuerleitung 29 mit der Niveaubeobach- run
gseinrichtung 22 gekoppelt. Auf diese Weise ist es möglich, trotz synchronen Ausziehens
beider Stränge 16, 17 in beiden Kokillen 10, 10' das Niveau der Schmelzenbadspiegel
14, 23 unabhängig voneinander in gewünschter Höhe zu halten.
[0019] Anstelle des Stopfens 26 könnte der Zulauf zur zweiten Kokille 10' auch mittels eines
Schiebers gesteuert werden, wobei dann der Antriebsmotor für die Schieberverstellung
mit der Niveaubeobachtungseinrichtung 22 gekoppelt ist. Die kalibrierte Ausgußdüse
13 für die erste Kokille 10 ist zweckmäßig zum Unterbrechen bzw. Abbrechen des Gießens
verschließbar, was mittels eines nicht dargestellten Stopfens oder Schiebers verwirklicht
werden kann. Dieser Stopfen bzw. Schieber wird jedoch nicht zur Füllstandsregelung
herangezogen, er muß lediglich eine Absperrung des Zulaufes ermöglichen.
[0020] Die aus den zu einer Baueinheit zusammengefaßten Kokillen 10, 10' austretenden Stränge
16, 17 mit Knüppelquerschnitt liegen erfindungsgemäß so eng benachbart (ihre Distanz
richtet sich allein nach der Dicke der Kokillenwände), daß sie sich durch ihre Strahlungshitze
verwerfen würden. Um ein dadurch bedingtes Verlaufen der Stränge 16, 17 zu vermeiden,
sind, wie aus Fig. 4 ersichtlich, Strahlungsschutzschilder 30, 31 vorgesehen, wobei
knapp unterhalb der Kokillen 10, 10' ein erster Strahlungsschutzschild 30 als breit
geführter Wasserstrahl 32 ausgebildet ist, der sich im wesentlichen in der Symmetrieebene
33 zwischen den beiden Strängen 16, 17 erstreckt. Weiter unterhalb der Kokillen 10,
10' ist der Strahlungsschutzschild 31 als hohle, wasserdurchflossene, in der Symmetrieebene
33 angeordnete Kühlplatte 34 verwirklicht.
[0021] Zum Angießen wird zweckmäßig der beim Angießen der Kokillen 3,3' mit Vorblockquerschnit;
eingesetzte Anfahrstrang verwendet, welcher an seinem Kopf mit einem Querträger 35
an dem zwei in die eng benachbarten Kokillen 10, 10' ragenden Anfahrstrangköpfe 36,
37 befestigt sind, versehen ist. Während des Angießens wird zweckmäßig die Regelung
des Niveaus der Schmelzenbadspiegel 14, 23 in den Kokillen 10, 10' händisch vorgenommen.
[0022] Die in der Zeichnung nicht dargestellte Brennschneidmaschine zum Ablängen der Stränge
wird beim Gießen von Strängen mit Knüppelquerschnitt mit zwei Pendelbrennern ausgerüstet,
so daß ein gleichzeitiges Unterteilen der beiden Stränge erfolgen kann. Zweckmäßig
ist jede der beiden zu einer Baueinheit zusammengefaßten Kokillen mit einem eigenen,
von der benachbarten Kokille unabhängigen Kühlwasserzu- und Kühlwasserablauf versehen.
1. Verfahren zum Regeln der Füllstandshöhe in Stranggießkokillen (10, 10') einer Mehrfachstranggießanlage
mit mindestens zwei von einem gemeinsamen verteilergefäß (12) versorgten Stranggießkokillen
(10, 10'), insbesondere zwei synchron oszillierenden Stranggießkokillen (10, 10')
mit Knüppelquerschnitt, aus denen Stränge (16, 17) mittels eines Synchronantriebes
(18, 24) ausgezogen werden, dadurch gekennzeichnet, daß durch Beobachtung des Schmelzenbadspiegels
(23) in einer der Stranggießkokillen (10) Abweichungen des Niveaus des Schmelzenbadspiegels
(23) in dieser Stranggießkokille (10) von einem Sollwert unter Veränderung der Ausziehgeschwindigkeit
sämtlicher der aus den Stranggießkokillen (10, 10') austretenden Gußstränge (16, 17) kompensiert werden, wogegen
Abweichungen des Niveaus des Schmelzenbadspiegels (14) in der (den) weiteren Stranggießkokille(n)
(10') durch Veränderung der Schmelzenzulaufmenge in der (den) weiteren Stranggießkokille(n)
(10) geregelt werden.
2. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1 mit mindestens zwei
benachbarten, von einem gemeinsamen Verteilergefäß (12) versorgten Stranggießkokillen
(10, 10'), insbesondere zwei synchron oszillierenden Stranggießkokillen (10, 10')
mit Knüppelquerschnitt und einer den Stranggießkokillen (10, 10') nachgeordneten Strangführung
mit Synchronantrieb (18, 24) für die aus den Kokillen (10, 10') austretenden Gußstränge
(16, 17), dadurch gekennzeichnet,
- daß die Stranggießkokillen (10, 10') mit Niveaubeobachtungseinrichtungen (21, 22)
zur Beobachtung der Höhe des Schmelzenbadspiegels (14, 23) ausgestattet sind,
- daß der Zulauf des Verteilergefäßes (12) zu einer (10) der Stranggießkokillen (10,
10') als Freilaufguß mit kalibrierter Ausgußdüse (13) ausgestaltet ist,
- daß der Zulauf des Verteilergefäßes (12) zu der (den) weiteren Stranggießkokille(n)
(10') jeweils mit einer Stopfen (26) oder Schiebersteuerung ausgestattet ist,
daß die Niveaubeobachtungseinrichtung (21) der unterhalb der kalibrierten Ausgußdüse
(13) angeordneten Kokille (10) mit einer Antriebseinrichtung (24) für antreibbare
Ausziehrollen (18) über eine Steuereinrichtung (25) gekoppelt ist und
- daß die Niveaubeobachtungseinrichtung(en) (22) der weiteren Stranggießkokille(n)
(10') mit der Stopfen- oder Schiebersteuerung über eine Steuereinrichtung (29) gekoppelt
ist (sind).
3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Ausziehrollen (18)
der Strangführung einteilig und sich über die Gußstränge (16, 17) der nebeneinander
angeordneten Stranggießkokillen (10, 10') erstreckend ausgebildet sind.
4. Vorrichtung nach den Ansprüchen 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß entlang der
Strangführung (6) zwischen den Gußsträngen (16, 17) rechtwinkelig zu den Rollen (18,
19) gerichtete Strahlungsschutzschilder (30, 31) vorgesehen sind.
5. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß ein Strahlungsschutzschild
(31) als hohle wasserdurchflossene Kühlplatte (34) ausgebildet ist.
6. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß ein Strahlungsschutzschild
(30) als breit gefächerter Wasserstrahl (32) ausgebildet ist.