Vorrichtung zum Angiessen einer Stranggiessanlage

Abstract

 Eine Vorrichtung zum Angiessen einer Stranggiessanlage weist eine Kokille (2) sowie eine Antriebs- und Führungsrollen (11, 12; 11', 12') umfassende Strangführung (10; 10') auf. Zudem ist ein über die Strangführung (10; 10') in die Kokille (2) einführbaren und von dieser abziehbaren Kaltstrang (22) vorgesehen. Eine Sicherheitsvorrichtung (20; 20') für den Kaltstrang (22) weist ein mit dem Kaltstrang (22) in einen formschlüssigen Eingriff bringbares und die Geschwindigkeit des Kaltstranges (22) begrenzendes Element (25) auf. Damit ist gewährleistet, dass eine vorbestimmte maximale Stranggeschwindigkeit nicht überschritten werden kann und es nicht zum Durchrutschen des Kaltstranges kommt.

Beschreibung

[0001] Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Angiessen einer Stranggiessanlage gemäss dem Oberbegriff des Anspruches 1.

[0002] Es ist bekannt, für das Angiessen einer Stranggiessanlage die untere Kokillen-Öffnung vor und während des Angiessvorganges mit einem Kaltstrang dicht abzuschliessen, um ein Ausfliessen des in die Kokille gegossenen Stahles zu vermeiden. Der Kaltstrang wird über die für den Giessstrang vorgesehene Strangführung, die Antriebs- und Führungsrollen umfasst, in die Kokille eingeführt. Der in die Kokille eingegossene Stahl wird zur teilweisen Erstarrung gebracht, so dass ein Strang mit einer erstarrter Randzone und flüssigem Kern entsteht. Sobald diese Randzone eine ausreichend Dicke aufweist, wird der Kaltstrang (und nach ihm der Warmstrang, wobei in die Kokille weiterhin Stahl nachgegossen wird) aus der Kokille abgezogen, wiederum mittels der Strangführung.

[0003] Die Bewegung des Kaltstranges wird durch das über die Antriebsrollen erteilte Antriebsmoment sowie durch die Anpresskraft und Reibwerte zwischen den Antriebs- und Führungsrollen und dem Kaltstrang bestimmt. Störungen, wie zum Beispiel bei einem Stromausfall, können zu einer unkontrollierbaren Bewegung des Kaltstranges führen. Dies kann sowohl beim Einfahren als auch beim Angiessen zu Beschädigungen der Anlage führen.

[0004] Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung der eingangs genannten Art zu schaffen, bei der die Gefahr, dass es zum Durchrutschen des Kaltstranges kommt, weitgehend eliminiert wird.

[0005] Diese Aufgabe wird erfindungsgemäss durch eine Vorrichtung mit den Merkmalen des Anspruches 1 gelöst.

[0006] Weitere bevorzugte Ausgestaltungen der erfindungsgemässen Vorrichtung bilden den Gegenstand der abhängigen Ansprüche.

[0007] Dadurch, dass erfindungsgemäss eine Sicherheitsvorrichtung für den Kaltstrang vorgesehen ist, die ein mit dem Kaltstrang in einen formschlüssigen

[0008] Eingriff bringbares und die Geschwindigkeit des Kaltstranges begrenzendes Element aufweist, wird gewährleistet, dass eine vorbestimmte maximale Stranggeschwindigkeit nicht überschritten werden kann und es nicht zum Durchrutschen des Kaltstranges kommt.

[0009] Das mit dem Kaltstrang in Eingriff bringbare Element ist vorzugsweise als ein Zahnrad ausgebildet ist, das in der Art eines Triebstock- oder Zahnradantriebes mit dem Kaltstrang wirkverbunden ist. Beim Überschreiten der vorbestimmten, über die Antriebsrollen dem Kaltstrang erteilten Geschwindigkeit übt das Zahnrad-Element eine Bremskraft bzw. einen Drehwiderstand auf den Kaltstrang aus.

[0010] Dabei umfasst die Sicherheitsvorrichtung mit Vorteil ein autonomes, hydraulisches Kreislaufsystem mit einer Pumpe, beispielsweise einer Zahnradpumpe, (die mit dem Zahnrad-Element wirkverbunden ist) und mit einer Drossel. Der im Normalbetrieb praktisch widerstandslose Drehwiderstand des Zahnrad-Elementes kann beim rutschbedingten Geschwindigkeits-Überschreiten des Kaltstranges über das Kreislaufsystem und über ein Übersetzungsgetriebe erhöht werden.

[0011] Mit Vorteil stellt die Sicherheitsvorrichtung ein autonomes, beispielsweise vom Rollenantrieb unabhängiges System dar, womit sichergestellt wird, dass z.B. beim Stromausfall und dadurch bedingtem Verlust des Antriebsmomentes oder der Anpresskraft kein Durchrutschen des Kaltstranges erfolgt.

[0012] Die Erfindung wird nachfolgend anhand der Zeichnung näher erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 schematisch eine Stranggiessanlage;

Fig. 2 in perspektivischer Darstellung ein Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemässen Vorrichtung zum Angiessen einer Stranggiessanlage;

Fig. 3 die Vorrichtung nach Fig. 2 in vertikalem Querschnitt; und

Fig. 4 die Vorrichtung nach Fig. 2 in Draufsicht.

[0013] Fig.1 zeigt schematisch den Aufbau einer Stranggiessanlage 1 mit einer mit Wasser gekühlten Kokille 2, die mit flüssigem Metall, insbesondere Stahl, gefüllt wird. Aus der Kokille 2 wird unter Schalenbildung ein Giessstrang 3 weggeführt, bei dem es sich um ein Vorprofil handelt. Der Giessstrang 3 wird mittels Rollen 11, 12 einer bogenförmigen Strangführung 10 wegbefördert und in die Horizontale gebogen. Wie in Fig. 1 gestrichelt angedeutet, könnte der Giessstrang 3' auch rein vertikal mittels einer vertikalen Strangführung 10' weggeführt werden.

[0014] Während es sich bei den auf der Aussenseite der bogenförmigen Strangführung 10 bzw. des in einem Giessradius erzeugten Vorprofilstranges angeordneten Rollen 11 um ortsfeste Führungsrollen handelt, bilden die auf der Innenseite befindlichen Rollen 12 die Antriebsrollen und sind radial zum Giessbogen einstellbar.

[0015] Auch die vertikale Strangführung 10' weist zu einer Seite ortsfest angeordnete Führungsrollen 11' und zu der anderen Seite senkrecht zur vertikalen Giessrichtung einstellbare Antriebsrollen 12' auf.

[0016] Über die Strangführungen 10, 10' wird bekanntlich auch ein Kaltstrang bewegt und gehalten, der für das Angiessen der entsprechenden Stranggiessanlage 1, 1' verwendet wird und dazu dient, die untere KokillenÖffnung 15 vor und während des Angiessvorganges dicht abzuschliessen, um ein Ausfliessen des in die Kokille 2 gegossenen Stahles zu vermeiden. Der mittels der Strangführung 10 bzw. 10' in die Kokille 2 eingeführte Kaltstrang wird - nachdem der in die Kokille 2 eingegossene Stahl zur teilweisen Erstarrung gebracht wurde, so dass ein Strang mit einer ausreichend dicken erstarrten Randzone und flüssigem Kern entstanden ist - mittels der Strangführung 10 bzw. 10' auch wieder abgezogen. Dabei ist die Bewegung des Kaltstranges sowohl beim Einführen als auch beim Abziehen durch das über die Antriebsrollen 12, 12' erteilte Antriebsmoment sowie durch die Anpresskraft und Reibwerte zwischen den Antriebs- und Führungsrollen 11, 11'; 12, 12' und dem Kaltstrang bestimmt.

[0017] Sowohl für die Stranggiessanlage 1 mit der bogenförmigen Strangführung 10 als auch für die vertikale Strangführung 10' kann in an sich herkömmlicher Weise ein starrer Kaltstrang oder ein Kettenkaltstrang verwendet werden.

[0018] Erfindungsgemäss ist sowohl für den durch die bogenförmigen Strangführung 10 geführten Kettenkaltstrang als auch für den durch die vertikale Strangführung 10' geführten starren Kaltstrang eine Sicherheitsvorrichtung 20 bzw. 20' vorgesehen, die dafür sorgt, dass es beim Abfallen oder Verlust der Anpresskraft bzw. des Reibwertes sowie beim Abfallen oder Verlust des Antriebsmomentes nicht zum Durchrutschen des Kaltstranges kommt, was unweigerlich zur Beschädigung der Stranggiessanlage 1 bzw. 1' führen würde.

[0019] Die in Fig. 1 angedeuteten Sicherheitsvorrichtungen 20, 20' sind auf gleichem Prinzip aufgebaut. Bei der mit der bogenförmigen Strangführung 10 versehenen Stranggiessanlage 1 ist die Sicherheitsvorrichtung 20 auf der Innenseite der Strangführung 10 angeordnet, gleich wie die Antriebsrollen 12. Bei der mit der vertikalen Strangführung 10' versehenen Stranggiessanlage 1' ist die Sicherheitsvorrichtung 20' vorzugsweise auf der gleichen Seite wie die zustellbaren Rollen 12' angeordnet.

[0020] In Fig. 2 bis 4 ist die für die vertikale Stranggiessanlage 1' vorgesehene, mit dem starren Kaltstrang 22 zusammenwirkende Sicherheitsvorrichtung 20' dargestellt, die im folgenden näher beschrieben wird:

[0021] Die erfindungsgemässe, zur gleichen Seite wie die Antriebsrollen 12' angeordnete Sicherheitsvorrichtung 20' weist ein als ein Zahnrad ausgebildetes Element 25 auf, das in einen formschlüssigen Eingriff mit einer Verzahnung 26 des Kaltstranges 22 gebracht werden kann, in der Art eines Triebstock- oder Zahnradantriebes. Beim dargestellten Ausführungsbeispiel ist die Verzahnung 26 durch eine Vielzahl von Querzapfen gebildet. (Bei Verwendung des in der bogenförmigen Strangführung 10 geführten Kettenkaltstranges kann das Element in einen formschlüssigen Eingriff mit den einzelnen Gliedern des Kettenkaltstranges gebracht werden). Das Zahnrad-Element 25 wird senkrecht zur Giessrichtung (bei der bogenförmigen Strangführung 10 radial zum Giessbogen) in die Verzahnung eingekoppelt und muss beim Abziehen wieder rechtzeitig vom oberen Ende des Kaltstranges 22 bzw. vom Kaltstrangkopf weggekoppelt werden, damit der nachfolgende Warmstrang nicht beschädigt wird. Dies geschieht automatisch beispielsweise mit Hilfe eines in der Zeichnung nicht dargestellten, steuerbaren Kniehebelsystems.

[0022] Die Sicherheitsvorrichtung 20' umfasst ferner ein autonomes, hydraulisches Kreislaufsystem mit einer Hydraulikpumpe (die mit dem Zahnrad-Element 25 wirkverbunden ist) und mit einer Drossel (Das Kreislaufsystem ist aus der Zeichnung nicht ersichtlich). Beim rutschbedingten Überschreiten einer vorbestimmten, über die Antriebsrollen 12' dem Kaltstrang 22 erteilten Geschwindigkeit wird über das hydraulische Kreislaufsystem und über ein weitere Zahnräder 27, 28, 29, 30 bzw. Triebstockverzahnungen 31 umfassendes Übersetzungsgetriebe der Drehwiderstand des Zahnrad-Elementes 25 erhöht und somit eine Bremswirkung auf den Kaltstrang 22 ausgeübt, und zwar in quadratischer Abhängigkeit Geschwindigkeit/Drehwiderstand.

[0023] Dadurch, dass die Sicherheitsvorrichtung ein autonomes, beispielsweise vom Rollenantrieb unabhängiges System darstellt, wird sichergestellt, dass beispielsweise beim Stromausfall und dadurch bedingtem Verlust des Antriebsmomentes oder der Anpresskraft kein Durchrutschen des Kaltstranges 22 erfolgt.

[0024] Wie bereits erwähnt, ist das Zahnrad-Element 25 (und auch das Übersetzungsgetriebe 27, 28, 29, 30, 31) zwecks Ein- und Auskoppelung senkrecht zur Giessrichtung (oder radial zum Giessbogen) verstellbar. Unabhängig davon kann die gesamte Sicherheitsvorrichtung 20' bzw. 20 - je nach Format des zu erzeugenden Giessstranges 3 bzw. des entsprechenden Kaltstranges - in dieser Richtung verstellt werden, vorzugsweise zusammen mit den gegenüber den ortsfesten Führungsrollen 11' bzw. 11 verstellbaren Antriebsrollen 12' bzw. 12.

[0025] In Fig. 3 sind ferner zwei verschwenkbare Schutzklappen 41, 42 angedeutet, welche in dem in Eingriff stehenden Zustand des Zahnrad-Elementes 25 in der Offenposition veranschaulicht sind. Wenn dieses Zahnrad-Element 25 mit der Sicherheitsvorrichtung 20' zurückgezogen wird, werden diese Schutzklappen 41, 42 durch einen nicht näher gezeigten Mechanismus gegen den Strang geschwenkt und sie dienen sodann als geschlossenes Hitzeschild des Getriebes in dieser Sicherheitsvorrichtung.

Ansprüche

1. Vorrichtung zum Angiessen einer Stranggiessanlage, die eine Kokille (2) sowie eine Antriebs- und Führungsrollen (11, 12; 11', 12') umfassende Strangführung (10; 10') aufweist, mit einem über die Strangführung (10; 10') in die Kokille (2) einführbaren und von dieser abziehbaren Kaltstrang (22), dadurch gekennzeichnet, dass
eine Sicherheitsvorrichtung (20; 20') für den Kaltstrang (22) vorgesehen ist, die ein mit dem Kaltstrang (22) in einen formschlüssigen Eingriff bringbares und die Geschwindigkeit des Kaltstranges (22) begrenzendes Element (25) aufweist.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass beim Abführen des Kaltstranges (22) das Element (25) vom oberen Ende des Kaltstranges (22) automatisch wegkoppelbar bzw. aus dem Eingriff mit dem Kaltstrang (22) bringbar ist.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Element (25) als ein Zahnrad ausgebildet ist, das in der Art eines Triebstock- oder Zahnradantriebes mit dem Kaltstrang (22) wirkverbindbar ist, und das zum Ausüben einer Bremskraft (eines Drehwiderstandes) beim Überschreiten einer vorbestimmten, über die Antriebsrollen (12; 12') dem Kaltstrang (22) erteilten Geschwindigkeit vorgesehen ist.

4. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Sicherheitsvorrichtung (20; 20') ein autonomes, hydraulisches Kreislaufsystem mit einer mit dem Zahnrad-Element (25) wirkverbundenen Pumpe und mit einer Drossel umfasst, wobei beim rutschbedingten GeschwindigkeitsÜberschreiten des Kaltstranges (22) der Drehwiderstand des Zahnrad-Elementes (25) über das Kreislaufsystem und ein Übersetzungsgetriebe (27, 28, 29, 30, 31) erhöhbar ist.

5. Vorrichtung nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, dass das Zahnrad-Element (25) mit einem Kettenkaltstrang in Eingriff bringbar ist, der in einer bogenförmigen Strangführung (10) geführt ist.

6. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die bogenförmige Strangführung (10) ortsfest angeordnete Führungsrollen (11) auf ihrer Aussenseite und radial zum Giessbogen einstellbare Antriebsrollen (12) auf ihrer Innenseite aufweist, wobei die Sicherheitsvorrichtung (20) auf der Innenseite der Strangführung (10) angeordnet und das Zahnrad-Element (25) radial zum Giessbogen mit dem Kettenkaltstrang in Eingriff bringbar ist.

7. Vorrichtung nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, dass das Zahnrad-Element (25) mit einer Verzahnung (26) eines starren Kaltstranges (22) in Eingriff bringbar ist, der in einer vertikalen Strangführung (10') geführt ist.

8. Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die vertikale Strangführung (10') zu einer Seite ortsfest angeordnete Führungsrollen (11') und zu der anderen Seite senkrecht zur Giessrichtung einstellbare Antriebsrollen (12') aufweist, wobei das Zahnrad-Element (25) von der gleichen Seite wie die Antriebsrollen (12') in Eingriff mit der Verzahnung (26) bringbar ist.

9. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass zur Ein- und Auskopplung des Elementes (25) ein steuerbares Kniehebelsystem vorhanden ist.

10. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Sicherheitsvorrichtung (20; 20') je nach Format des zu erzeugenden Giessstranges (3) bzw. des entsprechenden Kaltstranges (22) zusammen mit den Antriebsrollen (12; 12') relativ zur durch die ortsfesten Führungsrollen (11; 11') definierten Strangführung (10; 10') einstellbar ist.

Zeichnung