Strangabzugsverfahren und hiermit korrespondierende Bogenstranggiessanlage

Abstract

 Die vorliegende Erfindung betrifft ein Strangabzugsverfahren für ein in einer Bogenstranggießanlage gegossenes Metallband (1), insbesondere ein Stahlband (1), wobei das Metallband (1) zunächst von einem mit einer Eingangsgeschwindigkeit (ve) angetriebenen Bogeneingangssegment (3) senkrecht aus einer Gießkokille (2) abgezogen wird, wobei dem Metallband (1) im Bogeneingangssegment (3) eine Bogenform aufgeprägt wird, so daß das Metallband (1) in einen Kreisbogen einläuft, wobei das Metallband (1) nach Erreichen einer waagerechten Bandlaufrichtung (x) von einem mit einer Ausgangsgeschwindigkeit (va) angetriebenen Bogenausgangssegment (7) gerade gerichtet und aus dem Bogenausgangssegment (7) ausgefördert wird, wobei das Metallband (1) zwischen dem Bogeneingangssegment (3) und dem Bogenausgangssegment (7) zunächst über eine am Kreisbogen angeordnete Reaktionsrolle (5) und sodann über eine Führungsrolle (6) geführt wird. Erfindungsgemäß ist vorgesehen, daß die Führungsrolle (6) unterhalb des Kreisbogens angeordnet ist, daß ein Sichanlegen des Metallbandes (1) an die Führungsrolle (6) bzw. ein Abheben des Metallbandes (1) von der Führungsrolle (6) erfaßt wird und daß die Ausgangsgeschwindigkeit (va) beim Sichanlegen des Metallbandes (1) an die Führungsrolle (6) erhöht und beim Abheben des Metallbandes (1) von der Führungsrolle (6) erniedrigt wird. Die vorliegende Erfindung betrifft ferner eine korrespondierende Bogenstranggießanlage.

Beschreibung

[0001] Die vorliegende Erfindung betrifft ein Strangabzugsverfahren für ein in einer Bogenstranggießanlage gegossenes Metallband, insbesondere ein Stahlband, wobei das Metallband zunächst von einem mit einer Eingangsgeschwindigkeit angetriebenen Bogeneingangssegment senkrecht aus einer Gießkokille abgezogen wird, wobei dem Metallband im Bogeneingangssegment eine Bogenform aufgeprägt wird, so daß das Metallband in einen Kreisbogen einläuft, wobei das Metallband nach Erreichen einer waagerechten Bandlaufrichtung von einem mit einer Ausgangsgeschwindigkeit angetriebenen Bogenausgangssegment gerade gerichtet und aus dem Bogenausgangssegment ausgefördert wird, wobei das Metallband zwischen dem Bogeneingangssegment und dem Bogenausgangssegment zunächst über eine am Kreisbogen angeordnete Reaktionsrolle und sodann über eine Führungsrolle geführt wird, sowie eine hiermit korrespondierende Bogenstranggießanlage.

[0002] Ein derartiges Strangabzugsverfahren bzw. eine derartige Bogenstranggießanlage werden bspw. von der Firma SMS Schloemann-Siemag als sogenannte CSP-Anlagen vertrieben. Mit CSP-Anlagen werden Dünnbrammen mit einer Banddicke zwischen 40 mm und 150 mm gegossen.

[0003] Bei Bogenstranggießanlagen wird das Metallband aus einer Gießkokille senkrecht abgezogen. Danach wird dem Metallband von einem angetriebenen Bogeneingangssegment (Biegetreiber) eine Bogenform aufgeprägt. Nach Erreichen einer waagerechten Bandlaufrichtung wird das Metallband von einem angetriebenen Bogenausgangssegment (Auszieh-Richttreiber) gerade gerichtet.

[0004] Im Idealfall verläuft das Metallband zwischen den beiden Treibern exakt kreisbogenförmig. Dies setzt u.a. voraus, daß beide Treiber mit exakt gleicher Geschwindigkeit auf das Metallband wirken. Unterschiede in den Geschwindigkeiten verursachen entweder einen sehnenförmigen Verlauf oder ein sackartiges Durchhängen des Metallbandes zwischen den beiden Treibern. Dem Durchhängen kann mechanisch dadurch entgegengewirkt werden, daß eine Reaktionsrolle und eine zusätzliche Führungsrolle das Metallband von unten stützen.

[0005] Abweichungen des Metallbandes von seiner Ideallinie können zu Betriebsstörungen bis hin zum Gießabbruch führen. Geschwindigkeitsunterschiede müssen daher unverzüglich ausgeregelt werden, um Abweichungen des Metallbandes von seiner Ideallinie so weit wie möglich zu vermeiden. Ferner sollte das Metallband an mindestens einer am Kreisbogen angeordneten Rolle fest abrollen, um dem Gesamtverlauf des Metallbandes und damit auch der gesamten Bogenstranggießanlage eine erhöhte Stabilität und einen erhöhten Gleichlauf zu verleihen.

[0006] Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, ein Strangabzugsverfahren und eine hiermit korrespondierende Bogenstranggießanlage zur Verfügung zu stellen, mittels derer das Metallband mit hinreichender Genauigkeit auf seiner Ideallinie geführt wird und Abweichungen von der Ideallinie mit Sicherheit so rechtzeitig detektierbar sind, daß den Abweichungen entgegengewirkt werden kann.

[0007] Die Aufgabe wird für das Strangabzugsverfahren dadurch gelöst, daß die Führungsrolle unterhalb des Kreisbogens angeordnet ist, daß ein Sichanlegen des Metallbandes an die Führungsrolle bzw. ein Abheben des Metallbandes von der Führungsrolle erfaßt wird und daß die Ausgangsgeschwindigkeit beim Sichanlegen des Metallbandes an die Führungsrolle erhöht und beim Abheben des Metallbandes von der Führungsrolle erniedrigt wird.

[0008] Für die Bogenstranggießanlage wird die Aufgabe dadurch gelöst, daß die Führungsrolle unterhalb des Kreisbogens angeordnet ist, daß die Führungerolle eine Erfassungseinrichtung aufweist, mittels derer ein Sichanlegen des Metallbandes an die Führungsrolle bzw. Abheben des Metallbandes von der Führungsrolle erfaßbar ist, und daß die Erfassungseinrichtung mit einem Steuerelement in Wirkverbindung steht, mittels dessen der Ausgangsantrieb entsprechend dem Sichanlegen des Metallbandes an die Führungsrolle bzw. dem Abheben des Metallbandes von der Führungsrolle ansteuerbar ist.

[0009] Mit dem erfindungsgemäßen Strangabzugsverfahren bzw. der erfindungsgemäßen Bogenstranggießanlage läßt man also das Metallband in einem Toleranzbereich definiert durchhängen. Dieses geringfügige Durchhängen beeinflußt weder den Gießprozeß noch die Qualität des erzeugten Metallbandes. Als entscheidenden Vorteil erreicht man aber, daß bei einer zu hohen Ausgangsgeschwindigkeit, wenn also das Metallband versucht, einen sehnenförmigen Verlauf anzunehmen, das Metallband zuerst von der Führungsrolle abhebt und erst später von der Reaktionsrolle abheben würde. Bereits das Abheben von der Führungsrolle wird aber detektiert, so daß die Ausgangsgeschwindigkeit rechtzeitig vor dem Abheben des Metallbandes von der Reaktionsrolle nachgeführt werden kann.

[0010] Die Führungsrolle rotiert mit einer Umfangsgeschwindigkeit. Wenn das Metallband an der Führungsrolle anliegt, ist die Umfangsgeschwindigkeit zwangsweise gleich der Eingangsgeschwindigkeit. Es ist daher möglich, daß auf Sichanlegen des Metallbandes an die Führungsrolle erkannt wird, wenn die Differenz der Umfangsgeschwindigkeit zur Eingangsgeschwindigkeit eine vorbestimmte Geschwindigkeitsschranke unterschreitet, und daß auf Abheben des Metallbandes von der Führungsrolle erkannt wird, wenn die Differenz der Umfangsgeschwindigkeit zur Eingangsgeschwindigkeit die vorbestimmte Geschwindigkeitsschranke überschreitet.

[0011] Hiermit korrespondierend kann die Erfassungseinrichtung bspw. als Geschwindigkeitssensor zum Erfassen einer Umfangsgeschwindigkeit der Führungsrolle ausgebildet sein.

[0012] Wenn das Metallband auf der Führungsrolle aufliegt, übt es eine Anliegekraft auf die Führungsrolle aus. Es ist daher auch möglich, daß auf Sichanlegen des Metallbandes an die Führungsrolle erkannt wird, wenn die Anliegekraft eine vorbestimmte Kraftschranke überschreitet, und daß auf Abheben des Metallbandes von der Führungsrolle erkannt wird, wenn die Anliegekraft die vorbestimmte Kraftschranke unterschreitet.

[0013] Hiermit korrespondierend kann die Erfassungseinrichtung als Anliegekraftsensor zum Erfassen einer Anliegekraft, mit der das Metallband an der Führungsrolle anliegt, ausgebildet sein.

[0014] Weitere Vorteile und Einzelheiten ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung eines Ausführungsbeispiels. Dabei zeigt in Prinzipdarstellung die einzige

Figur 1

eine Bogenstranggießanlage für ein Metallband.

[0015] Mittels der in Fig. 1 dargestellten Bogenstranggießanlage ist ein Metallband 1, hier ein Stahlband 1, gießbar. Das Metallband 1 weist dabei eine Banddicke zwischen 40 mm und 150 mm auf. Bei der Bogenstranggießanlage gemäß Fig. 1 handelt es sich somit um eine sogenannte Dünnbrammengießanlage.

[0016] Gemäß Fig. 1 weist die Bogenstranggießanlage eine Gießkokille 2 auf. Unterhalb der Gießkokille ist ein Bogeneingangssegment 3 angeordnet. Das Bogeneingangssegment 3 wird von einem Eingangs-Antriebssystem 4 derart angesteuert, daß es das Metallband 1 mit einer Eingangsgeschwindigkeit ve senkrecht aus der Gießkokille 2 abzieht und dem Metallband 1 eine Bogenform aufprägt. Das Metallband 1 läuft folglich beim Verlassen des Bogeneingangssegments 3 in einen Kreisbogen ein.

[0017] Unterhalb des Bogeneingangssegments 3 ist eine Reaktionsrolle 5 angeordnet. Der Reaktionsrolle 5 wiederum ist eine Führungsrolle 6 nachgeordnet. Der Führungsrolle 6 ist ein Bogenausgangssegment 7 nachgeordnet. Das Bogenausgangssegment 7 ist mittels eines geschwindigkeitssteuerbaren Ausgangs-Antriebssystems 8 angetrieben. Das Bogenausgangssegment 7 richtet das Metallband 1 nach Erreichen einer waagerechten Bandlaufrichtung x wieder gerade. Ferner fördert es das Metallband 1 mit einer Ausgangsgeschwindigkeit va aus dem Bogenausgangssegment 7 aus.

[0018] Wenn das Metallband 1 mittels der Bogensegmente 3, 7 auf seiner Ideallinie gehalten wird, liegt es exakt an der Reaktionsrolle 5 an. Die Reaktionsrolle 5 ist also am Kreisbogen angeordnet. Wenn aber die Ausgangsgeschwindigkeit va größer ist als die Eingangsgeschwindigkeit ve, nimmt das Metallband 1 zwischen den Bogensegmenten 3, 7 einen sehnenförmigen Verlauf an. Es hebt also von der Reaktionsrolle 5 ab. Es ist zwar möglich, dieses Abheben des Metallbandes 1 von der Reaktionsrolle 5 zu detektieren und dem Abheben entgegenzuwirken. Dies erfordert jedoch aufwendige und schnelle Sensor- und Regelsysteme. Um ein schnelleres Reagieren auf Abweichungen des Metallbandes 1 von seiner Ideallinie zu ermöglichen, wird daher wie folgt vorgegangen:

[0019] Die Führungsrolle 6 ist nicht am Kreisbogen, sondern unterhalb des Kreisbogens angeordnet. Der Abstand der Führungsrolle 6 vom Kreisbogen beträgt dabei zwischen 5 cm und 15 cm. Ferner weist die Führungsrolle 6 eine Erfassungseinrichtung 9 auf. Die Erfassungseinrichtung 9 ist im vorliegenden Fall als Geschwindigkeitssensor ausgebildet. Mittels der Erfassungseinrichtung 9 kann erfaßt werden, mit welcher Umfangsgeschwindigkeit vu die Führungsrolle 6 rotiert. Wenn die Differenz der Umfangsgeschwindigkeit vu zur Eingangsgeschwindigkeit ve eine vorbestimmte Geschwindigkeitsschranke unterschreitet, wird von einem Steuerelement 10 auf Sichanlegen des Metallbandes 1 an die Führungsrolle 6 erkannt. Wenn hingegen die Differenz der Umfangsgeschwindigkeit vu zur Eingangsgeschwindigkeit ve die vorbestimmte Geschwindigkeitsschranke überschreitet, wird von dem Steuerungselement 10 auf Abheben des Metallbandes 1 von der Führungsrolle 6 erkannt.

[0020] Mittels der Erfassungseinrichtung 9 kann also das Sichanlegen des Metallbandes 1 an die Führungsrolle 6 bzw. das Abheben des Metallbandes 1 von der Führungsrolle 6 erfaßt werden. Somit kann auch durch Vorgabe eines entsprechenden Sollwertes va* an das AusgangsAntriebssystem 8 die Ausgangsgeschwindigkeit va beim Sichanlegen des Metallbandes 1 an die Führungsrolle erhöht und beim Abheben des Metallbandes 1 von der Führungsrolle 6 erniedrigt werden.

[0021] Alternativ kann die Erfassungseinrichtung 9 auch als Anliegekraftsensor ausgebildet sein. In diesem Fall wird eine Anliegekraft erfaßt, mit der das Metallband 1 an der Führungsrolle 6 anliegt bzw. die das Metallband 1 auf die Führungsrolle 6 ausübt. In diesem Fall kann auf Sichanlegen des Metallbandes 1 an die Führungsrolle 6 erkannt werden, wenn die Anliegekraft eine vorbestimmte Kraftschranke überschreitet. Umgekehrt kann auf Abheben des Metallbandes 1 von der Führungsrolle 6 erkannt werden, wenn die Anliegekraft die vorbestimmte Kraftschranke unterschreitet.

[0022] Durch das Anordnen der Führungsrolle unterhalb des Kreisbogens wird also weiterhin sichergestellt, daß das Metallband 1 nur geringfügig durchhängen kann. Dadurch, daß das Metallband 1 aber nicht gleichzeitig, sondern nacheinander die Rollen 5, 6 kontaktiert bzw. den Kontakt von ihnen löst, wird aber ein Toleranzbereich für die Ausgangsgeschwindigkeit va geschaffen, innerhalb dessen das Metallband 1 den Kontakt mit der Reaktionsrolle 5 nicht verliert.

Bezugszeichenliste

[0023] 

1

Stahlband

2

Gießkokille

3

Bogeneingangssegment

4

Eingangs-Antriebssystem

5

Reaktionsrolle

6

Führungsrolle

7

Bogenausgangssegment

8

Ausgangs-Antriebssystem

9

Erfassungseinrichtung

10

Steuerelement

d

Abstand

va

Ausgangsgeschwindigkeit

va*

Sollwert

ve

Eingangsgeschwindigkeit

vu

Umfangsgeschwindigkeit

x

Bandlaufrichtung

Ansprüche

1. Strangabzugsverfahren für ein in einer Bogenstranggießanlage gegossenes Metallband (1), insbesondere ein Stahlband (1), wobei das Metallband (1) zunächst von einem mit einer Eingangsgeschwindigkeit (ve) angetriebenen Bogeneingangssegment (3) senkrecht aus einer Gießkokille (2) abgezogen wird, wobei dem Metallband (1) im Bogeneingangssegment (3) eine Bogenform aufgeprägt wird, so daß das Metallband (1) in einen Kreisbogen einläuft,

wobei das Metallband (1) nach Erreichen einer waagerechten Bandlaufrichtung (x) von einem mit einer Ausgangsgeschwindigkeit (va) angetriebenen Bogenausgangssegment (7) gerade gerichtet und aus dem Bogenausgangssegment (7) ausgefördert wird,

wobei das Metallband (1) zwischen dem Bogeneingangssegment (3) und dem Bogenausgangssegment (7) zunächst über eine am Kreisbogen angeordnete Reaktionsrolle (5) und sodann über eine Führungsrolle (6) geführt wird,
dadurch gekennzeichnet,

daß die Führungsrolle (6) unterhalb des Kreisbogens angeordnet ist,

daß ein Sichanlegen des Metallbandes (1) an die Führungsrolle (6) bzw. ein Abheben des Metallbandes (1) von der Führungsrolle (6) erfaßt wird und

daß die Ausgangsgeschwindigkeit (va) beim Sichanlegen des Metallbandes (1) an die Führungsrolle (6) erhöht und beim Abheben des Metallbandes (1) von der Führungsrolle (6) erniedrigt wird.

2. Strangabzugsverfahren nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,

daß die Führungsrolle (6) mit einer Umfangsgeschwindigkeit (vu) rotiert,

daß auf Sichanlegen des Metallbandes (1) an die Führungsrolle (6) erkannt wird, wenn die Differenz der Umfangsgeschwindigkeit (vu) zur Eingangsgeschwindigkeit (ve) eine vorbestimmte Geschwindigkeitsschranke unterschreitet, und daß auf Abheben des Metallbandes (1) von der Führungsrolle (6) erkannt wird, wenn die Differenz der Umfangsgeschwindigkeit (vu) zur Eingangsgeschwindigkeit (ve) die vorbestimmte Geschwindigkeitsschranke überschreitet.

3. Strangabzugsverfahren nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,

daß das Metallband (1) auf die Führungsrolle (6) eine Anliegekraft ausübt,

daß auf Sichanlegen des Metallbandes (1) an die Führungsrolle (6) erkannt wird, wenn die Anliegekraft eine vorbestimmte Kraftschranke überschreitet, und

daß auf Abheben des Metallbandes (1) von der Führungsrolle (6) erkannt wird, wenn die Anliegekraft die vorbestimmte Kraftschranke unterschreitet.

4. Bogenstranggießanlage zum Gießen eines Metallbandes (1), insbesondere eines Stahlbandes (1),

mit einer Gießkokille (2),

mit einem unterhalb der Gießkokille (2) angeordneten Bogeneingangssegment (3), mittels dessen das Metallband (1) senkrecht aus der Gießkokille (2) abziehbar und dem Metallband (1) eine Bogenform aufprägbar ist, so daß das Metallband (1) beim Verlassen des Bogeneingangssegments (3) in einen Kreisbogen einläuft,

mit einer unterhalb des Bogeneingangssegments (3) am Kreisbogen angeordneten Reaktionsrolle (5),

mit einer der Reaktionsrolle (5) nachgeordneten Führungsrolle (6),

mit einem der Führungsrolle (6) nachgeordneten Bogenausgangssegment (7) mit einem geschwindigkeitssteuerbaren Ausgangsantrieb (8), mittels dessen das Metallband (1) nach Erreichen einer waagerechten Bandlaufrichtung (x) gerade richtbar und aus dem Bogenausgangssegment (7) ausförderbar ist,
dadurch gekennzeichnet,

daß die Führungsrolle (6) unterhalb des Kreisbogens angeordnet ist,

daß die Führungsrolle (6) eine Erfassungseinrichtung (9) aufweist, mittels derer ein Sichanlegen des Metallbandes (1) an die Führungsrolle (6) bzw. Abheben des Metallbandes (1) von der Führungsrolle (6) erfaßbar ist, und

daß die Erfassungseinrichtung (9) mit einem Steuerelement (10) in Wirkverbindung steht, mittels dessen der Ausgangsantrieb (8) entsprechend dem Sichanlegen des Metallbandes (1) an die Führungsrolle (6) bzw. dem Abheben des Metallbandes (1) von der Führungsrolle (6) ansteuerbar ist.

5. Bogenstranggießanlage nach Anspruch 4,
dadurch gekennzeichnet,

daß die Erfassungseinrichtung (9) als Geschwindigkeitssensor (9) zum Erfassen einer Umfangsgeschwindigkeit (vu) der Führungsrolle (6) ausgebildet ist.

6. Bogenstranggießanlage nach Anspruch 4,
dadurch gekennzeichnet,

daß die Erfassungseinrichtung (9) als Anliegekraftsensor zum Erfassen einer Anliegekraft, mit der das Metallband (1) an der Führungsrolle (6) anliegt, ausgebildet ist.

Zeichnung