Bogenstranggiessanlage für Stahlstränge mit einer oszillierbaren Durchlaufkokille

Abstract

 Für eine Bogenstranggiessanlage für Knüppel- und Platinen­stränge soll ein neues Konzept geschaffen werden, das es erlaubt, die Stranggiessanlage in werkstattmontiertem Zustand leicht zu transportieren und in Giessposition auf ein Fundament abzustellen. Dies wird dadurch erreicht, dass die Durchlaufkokille (2) mit ihrer Oszillationsfüh­rung (11), das Treibrichtaggregat (5), der starre Anfahr­strang (6) mit seiner Führungs- und Bewegungseinrichtung (7, bzw. 7′) für jeweils eine Strangader als ein sich selbsttragendes Modul aufgebaut und als zusammengesetzte und ausgerichtete Moduleinheit am Giessplatz abstellbar ist.

Beschreibung

[0001] Die Erfindung betrifft eine Bogenstranggiessanlage für Stahlstränge gemäss den Merkmalen des Oberbegriffes von Anspruch 1.

[0002] Bogenstranggiessanlagen mit Durchlaufkokillen werden durch vertikale oder leicht schräg zur Vertikalen angeordnete Stahlzuführungen gespiesen. Der entstehende Strang wird auf einer bogenförmigen Strangbahn mit einer Bogenlänge von etwa 90 Grad geführt und anschliessend gerade gerich­tet. Dem Richtaggregat ist in der Regel eine horizontale Strangausförderung nachgeordnet.

[0003] Stranggiessanlagen für Stahlknüppelstränge weisen Bogenra­dien von 4 m und mehr auf. Für Vorblockformate und Brammen werden Bogenradien von 8 - 12 m verwendet. Stranggiessma­schinen werden als Ein- oder Mehrstranggiessanlagen bis zu 8 Strängen gebaut.

[0004] Solche Stranggiessanlagen sind mit zwei und mehr begehba­ren Bühnen oder Zwischenböden für die Maschinenbedienung und Wartung versehen und werden zusammen mit einer Stahl­struktur im Stahlwerk aufgebaut. Die Stahlstruktur stellt dabei einen integrierten Bestandteil der Stranggiessma­schine dar, der beispielsweise zur Aufhängung der Kokille, Abstützung der Strangführung, des Treibrichtaggregates und der Kaltstrang-Lagereinrichtung benötigt wird.

[0005] Aus US-PS 3 344 844, die den Oberbegriff bildet, ist eine Stahlstranggiessanlage mit einem starren, kreisbogenförmi­gen Anfahrstrang bekannt. Diese Anlage besteht aus einer Durchlaufkokille, einer Sekundärkühleinrichtung, einem Treibrichtaggregat und einer Kaltstrangführungs- und Bewe­gungseinrichtung. Die Kaltstrangführungseinrichtung ist gleichzeitig als Parkeinrichtung für den Kaltstrang ver­wendbar. Die Kokille ist an der Stahlstruktur für die Giessbühne abgestützt, das Treibrichtaggregat auf einem Fundament abgestellt und die Führungs-, Lager- und Bewe­gungseinrichtung des Anfahrstranges ist an weiteren Säulen der Giessbühnenstruktur befestigt. Die gebogene Strangfüh­rung zwischen Kokille und Treiber ist auf einem horizontal verfahrbaren Wagen auf dem Fundament bewegbar angeordnet. Solche Anlagen können wegen ihrer Sperrigkeit nicht in montiertem Zustand transportiert werden. Sie werden in der Regel erstmals am Giessstandort aufgebaut und ausgerich­tet. Die für mehrere Stränge gemeinsame Stahlstruktur wird in ihrer Breite auf eine vorgesehene Strangzahl ausgelegt. Solche Anlagen benötigen lange und teure Montage- und Ausrichtarbeiten. Eine Veränderung der Strangzahl ist nur mit einer Aenderung der Giessbühnenstruktur möglich.

[0006] Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Strang­giessmaschine für Knüppel- und Platinenstränge zu schaf­fen, die in werkstattmontiertem Zustand leicht transpor­tiert und in Giessposition auf ein Fundament abgestellt werden kann. Diese Stranggiessmaschine soll im weiteren durch Aneinanderreihen einsträngiger Einheiten zu Mehr­stranganlagen mit beliebiger Strangzahl zusammenstellbar sein. Neben wirtschaftlichen Herstell- und Montagemethoden soll auch die Ausrichtarbeit am Giessstandort zwischen Kokille, Strangführung, Treibrichtaggregat und Kaltstrang­führung sowie Parkeinrichtung vermindert werden bzw. ganz wegfallen. Im weiteren soll jede einzelne Maschineneinheit durch vereinfachte Revisionsmöglichkeit eine hohe Verfüg­barkeit sicherstellen.

[0007] Die erfindungsgemässe Aufgabe wird durch die Summe der Merkmale gemäss Anspruch 1 gelöst.

[0008] Die erfindungsgemässe Bogenstranggiessanlage, die für Knüppel- und Platinenstränge geeignet ist, kann aufgrund des neuen Aufbaukonzeptes in werkstattmontiertem Zustand transportiert werden. Der starre Anfahrstrang mit seiner Führungs- und Bewegungseinrichtung kann zwischen Kokille und Treibrollen eingefahren werden und benötigt somit beim Transport keinen zusätzlichen Platz. Für eine Mehrstrangan­lage kann eine entsprechende Anzahl Module nebeneinander auf ein vorbereitetes Fundament abgestellt und festge­schraubt werden. Ausrichtarbeiten zwischen Kokille, Strang­führung Richttreibmaschine und Kaltstrangführungseinrich­tung sind bei der Montage nicht mehr nötig. Der Modulauf­bau kann mit hoher Wirtschaftlichkeit durchgeführt werden, und Revisions- sowie Ersatzteilkosten werden ebenfalls vermindert.

[0009] Gemäss einer weiteren Ausführungsform kann das Modul aus einer am Fundament befestigbaren Stütze bestehen, an wel­cher die Durchlaufkokille mit ihrer Oszillationsführung, das Treibrichtaggregat, der starre Anfahrstrang mit seiner Führungs- und Bewegungseinrichtung angelenkt bzw. befe­stigt werden. Die Stütze selbst kann nach vielfältigen Ge­staltungsgrundsätzen aufgebaut werden. Eine besonders vorteilhafte Konstruktion zeichnet sich dadurch aus, dass die Stütze als Tragbock mit beidseitig je zwei Beinen, die mit einem Fundamentrahmen verbunden sind, ausgebildet ist.

[0010] Nach einem weiteren vorteilhaften Ausführungsbeispiel können die Führung für die Kokillenoszillation und die Führungseinrichtung für den starren Anfahrstrang um eine gemeinsame Achse verschwenkbar sein.

[0011] Die Bogenkokille kann an verschiedenen Stellen entlang eines Kreisbogens angeordnet sein, wobei der Eingiess­ teil des Formhohlraumes der Kokille im wesentlichen verti­kal oder schräg liegen kann. Die Eingiessverhältnisse sind bei senkrechtem Eingiessteil besonders vorteilhaft. Dies bedingt, dass der starre, gebogene Anfahrstrang eine Bogen­länge von 110 - 130 Grad aufweist.

[0012] Der starre Anfahrstrang kann entlang eines Rollenkäfigs geführt und geparkt sowie mit einem Treibrollenpaar bewegt werden. Im Sinne eines weiteren vorteilhaften Ausführungs­beispieles wird vorgeschlagen, die Führungs- und Bewegungs­einrichtung für den starren Anfahrstrang mit einem ange­triebenen Schwenkhebel zu gestalten, der in Giess- und Parkposition mit dem Anfahrstrang in angelenktem Zustand verbleibt.

[0013] Zur Vergrösserung der Giessbühne kann der Schwenkhebel für den Anfahrstrang als Winkelhebel mit einem Winkel zwischen 90 Grad und 150 Grad und einem Schenkelverhältnis von etwa 1 : 2 ausgebildet werden, wobei an der Schwenkachse der kurze Hebelteil und am Anfahrstrang der lange Hebelteil angelenkt sind.

[0014] Wenn der Giessradius in der Kokille 3,5 m oder kleiner gewählt wird, so wird die Biegebeanspruchung der Strangkru­ste beim Richten entsprechend gross, was zu Rissen, insbe­sondere an den Kanten, führen kann. Um solche Strangfehler zu vermeiden, wird vorgeschlagen, den Treibrichter als Mehrpunktrichtaggregat auszubilden. Eine zusätzliche Ver­besserung und Vereinfachung der Anlage kann erreicht wer­den, wenn der Treibrichter eine Richtstrecke für eine kontinuierliche Aufbiegung zwischen dem Bogenradius der Kokille und einem geradlinigen Strang aufweist. Mit einer solchen Richtmaschine können Stränge mit Krümmungsradien zwischen 1,5 und 3,5 m, vorzugsweise 2,5 m, bei guter Strangqualität gerichtet werden.

[0015] Die Montagezeit für die einzelnen Maschinenmodule kann weiter gekürzt werden, insbesondere wenn Reparaturen nicht in Giessposition ausgeführt werden sollen, wenn der Trag­bock mit Kupplungsstücken für Medien wie Kokillenkühlwas­ser, Sekundärkühlwasser, Kokillenschmierung, Schutzgas etc., versehen ist, die mit Kupplungsstücken der Medienzu­leitungen beim Aufsetzen der Maschine in Giessposition zusammenführbar sind.

[0016] Bei Anpassungen der Stranggiessanlage an unterschiedliche Produktionsbedürfnisse können einzelne Module rasch hinzu­gefügt oder weggenommen werden. Es ist auch möglich, durch Umstellung z.B. eine 6-Stranganlage in zwei 3-Stranganla­gen aufzuteilen und somit neuen Betriebsbedürfnissen anzu­passen.

[0017] Im nachfolgenden wird anhand einer Figur ein Beispiel der Erfindung erläutert.

[0018] Die Figur zeigt eine Seitenansicht, teilweise im Schnitt, einer Bogenstranggiessanlage.

[0019] Aus einem Zwischengefäss 1 fliesst flüssiger Stahl in eine oszillierbare Durchlaufkokille 2. Ein Exzenter 3 ist als Oszillationsantrieb schematisch dargestellt. Anschliessend an die Kokille 2 sind eine Sekundärkühleinrichtung 4, ein Treibrichtaggregat 5, ein starrer Anfahrstrang 6 und eine Anfahrstrangführungs- und Bewegungseinrichtung 7, 7′ ange­ordnet.

[0020] Die Stranggiessanlage ist als ein selbsttragendes Modul für eine Strangader aufgebaut. An einer Stütze 9, die am Fundament 8 über eine Grundplatte oder einen Fundamentrah­men 10 verbunden ist, sind die Kokille 2 mit ihrer Oszilla­tionsführung 11, das Treibrichtaggregat 5 und der starre Anfahrstrang 6 mit seiner Führungs- und Bewegungseinrich­tung 7, 7′ verbunden bzw. angelenkt. Die nur aus Kühlmit­telzuleitungen und Sprühdüsen bestehende Sekundärkühl­ einrichtung 4 und eine zusätzliche Kaltstrangführung 14 sind am Fundamentrahmen 10 angeordnet. Diese als Modul bezeichnete Einheit kann in fertig montiertem Zustand am Giessplatz, beispielsweise mittels einem Kran, auf ein vorbereitetes Fundament abgestellt bzw. davon entfernt werden.

[0021] Die Stütze 9 kann durch eine zweite, vor dem Schnitt lie­gende gleiche Stütze und durch weitere Stützbeine 12 sowie Querbalken 13 zu einem vierbeinigen Tragbock, der am Funda­mentrahmen 10 befestigt ist, weitergebildet werden.

[0022] Die Oszillationsführung 11 in der Form eines Bolzens ist gleichzeitig auch die Führung für die Führungseinrichtung 7 des Anfahrstranges 6. Der Anfahrstrang 6, der in diesem Beispiel eine Bogenlänge von etwa 130 Grad aufweist, hat als Führungseinrichtung 7 einen Schwenkhebel, der in Giess- und Parkposition mit dem Anfahrstrang 6 angelenkt bleibt. Für die Bewegung des Anfahrstranges 6 ist eine Kolbenzylin­dereinheit 7′ vorgesehen.

[0023] Der Schwenkhebel 7 ist als Winkelhebel mit einem Schenkel­verhältnis von etwa 1 : 2 ausgebildet, wobei der kurze Hebelteil an der Schwenkachse 11 und der lange Hebelteil am Anfahrstrang 6 angelenkt sind.

[0024] Oberhalb der Schwenkachse 11 ist die Giessbühne 15 für Bedienungspersonal vorgesehen. Es ist leicht erkennbar, wie durch die Gestaltung des Winkelhebels die Grösse der Giessbühne 15 beeinflusst werden kann.

[0025] Zwischen den angetriebenen Rollen 16 und der Rolle 17 wird der gegossene Strang entlang einer Uebergangskurve 20 vom Giessbogenradius 18 gerade gerichtet und auf einer geraden Strangbahn 19 geführt. Die Uebergangskurve 20 kann durch nicht dargestellte Zwischenrollen zwischen den Rollen 16 und 17 als Mehrpunktrichtkurve oder, wie dargestellt, ohne Zwischenrollen als kontinuierliche Richtstrecke gestaltet werden. Je kleiner der Giessradius gewählt wird, der zwi­schen 1,5 und 3,5 m liegen kann, um so wichtiger ist eine langsame, kontinuierliche Aufbiegestrecke entsprechender Länge. Der Wert der Dehnungsänderung in Prozent Dehnung pro Längeneinheit der Richtstrecke soll einen bestimmten Wert nicht überschreiten.

[0026] Die Säulen 9 etc. des Tragbockes können mit Kupplungsstük­ken 22, 22′ für Medien, wie Kokillenwasser, Sekundärkühl­wasser, Kokillenschmierung, Schutzgas etc., versehen sein, die mit Kupplungsstücken 23 der Medienzuleitungen beim Aufsetzen der Maschine in Giessposition zusammenführbar sind.

[0027] In der Figur wird strichpunktiert der Richttreiber in der Position zum Entkuppeln des Anfahrstranges 6 vom Anfahr­kopf des gegossenen Stranges dargestellt, bevor der Kalt­strang die Parkposition, wie in der Figur dargestellt, erreicht hat. Nach der Entkupplung ist die Richtrolle 24 in der ausgezogen dargestellten Position.

[0028] Für den Transport der Stranggiessanlage kann der starre Anfahrstrang 6 in die Kokille eingefahren und festgeklemmt werden, wodurch sich das Transportvolumen wesentlich ver­kleinert.

Ansprüche

1. Bogenstranggiessanlage für Stahlstränge mit einer oszillierbaren Durchlaufkokille (2), einer Sekundär­kühleinrichtung (4), einem Treibrichtaggregat (5), einem starren Anfahrstrang (6), einer Anfahrstrang­führungs- und Bewegungseinrichtung (7, bzw. 7′), dadurch gekennzeichnet, dass die Durchlaufkokille (2) mit ihrer Oszillationsführung (11), das Treibrichtag­gregat (5), der starre Anfahrstrang (6) mit seiner Führungs- und Bewegungseinrichtung (7, bzw. 7′) für jeweils eine Strangader als ein sich selbsttragendes Modul aufgebaut und als zusammengesetzte und ausge­richtete Moduleinheit am Giessplatz abstellbar ist.

2. Bogenstranggiessanlage nach Anspruch 1, dadurch ge­kennzeichnet, dass das Modul aus einer am Fundament (8) befestigbaren Stütze (9) besteht, an welcher die Durchlaufkokille (2) mit ihrer Oszillationsführung (11), das Treibrichtaggregat (5), der starre Anfahr­strang (6) mit seiner Führungs- und Bewegungseinrich­tung (7, bzw. 7′) angelenkt bzw. befestigt sind.

3. Bogenstranggiessanlage nach Anspruch 1 oder 2, da­durch gekennzeichnet, dass die Stütze (9) als Trag­bock (9, 12, 13) mit beidseitig je zwei Beinen (9, 12), die mit einem Fundamentrahmen (10) verbunden sind, ausgebildet ist.

4. Bogenstranggiessanlage nach einem der Ansprüche 1 - 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Führung (11) für die Kokillenoszillation und die Führungseinrichtung (7) für den starren Anfahrstrang um eine gemeinsame Achse (11) verschwenkbar sind.

5. Bogenstranggiessanlage nach einem der Ansprüche 1 - 4, dadurch gekennzeichnet, dass der starre, gebogene Anfahrstrang (6) eine Bogenlänge von 110 - 130 Grad aufweist.

6. Bogenstranggiessanlage nach Anspruch 4 oder 5, da­durch gekennzeichnet, dass die Führungs- und Bewe­gungseinrichtung (7, bzw. 7′) für den starren Anfahr­strang (6) aus einem angetriebenen Schwenkhebel (7) besteht, der in Giess- und Parkposition mit dem An­fahrstrang (6) angelenkt ist.

7. Bogenstranggiessanlage nach einem der Ansprüche 1 - 6, dadurch gekennzeichnet, dass der Schwenkhebel (7) für den Anfahrstrang (6) als Winkelhebel mit einem Schenkelverhältnis von etwa 1 : 2 ausgebildet ist, wobei der kurze Hebelteil an der Schwenkachse (11) und der lange Hebelteil am Anfahrstrang (6) angelenkt sind.

8. Bogenstranggiessanlage nach einem der Ansprüche 1 - 7, dadurch gekennzeichnet, dass der Treibrichter (5) als Mehrpunktrichtaggregat ausgebildet ist.

9. Bogenstranggiessanlage nach einem der Ansprüche 1 - 7, dadurch gekennzeichnet, dass der Treibrichter (5) eine Richtstrecke für eine kontinuierliche Aufbiegung zwischen dem Bogenradius (18) der Kokille und einem geradlinigen Strangführungsteil (19) aufweist.

10. Bogenstranggiessanlage nach einem der Ansprüche 1 - 9, dadurch gekennzeichnet, dass der Bogenradius (18) zwischen 1,5 und 3,5 m, vorzugsweise 2,5 m, beträgt.

11. Bogenstranggiessanlage nach einem der Ansprüche 1 - 10, dadurch gekennzeichnet, dass der Tragbock (9, 12, 13) mit Kupplungsstücken (22) für Medien, wie Kokil­lenkühlwasser, Sekundärkühlwasser, Kokillenschmie­rung, Schutzgas etc. versehen ist, die mit Kupplungs­ stücken (23) der Medienzuleitungen beim Aufsetzen der Maschine in Giessposition zusammenführbar sind.

12. Bogenstranggiessanlage nach einem der Ansprüche 1 - 11, dadurch gekennzeichnet, dass durch Aneinanderrei­hung von Moduleinheiten Stranggiessmaschinen von 2 - 8 Strängen zusammenstellbar sind.

Zeichnung