[0001] Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Kühlen eines Gießstrangs in einer Stranggießanlage
nach dem Oberbegriff von Anspruch 1, und ein entsprechendes Verfahren nach dem Oberbegriff
von Anspruch 13.
[0002] Beim Betrieb von Stranggießanlagen entspricht es dem Stand der Technik, den Gießstrang
nach dem Austreten aus der Kokille in der sogenannten Sekundärkühlung einer stützenden
Strangführung solcher Anlagen abzukühlen, bis eine vollständige Erstarrung des Gießstrangs
erreicht ist. Dieser Abkühlvorgang spielt eine wichtige Rolle für die resultierende
Qualität des Gießstrangs und der daraus erzeugten Produkte. Die vollständige Erstarrung
des Gießstrangs sollte innerhalb der stützenden Strangführung liegen, die den Gießstrang
mit noch flüssigem Kern stützen, erreicht werden. Dabei wird das Ziel verfolgt, dass
die Abkühlraten der Strangkühlung und der Temperaturbereich für die Strangschale so
bemessen sind, dass der gegossene Strang fehlerfrei erstarrt.
[0003] Der Betrieb der Sekundärkühlung einer Stranggießanlage wird in der Regel mit Sprüh-
bzw. Kühlwasser realisiert, wobei die Wassermenge, die auf die Oberflächen des Gießstrangs
ausgebracht wird, unter Vorgabe von Solltemperaturkurven eingestellt wird. Der Verlauf
dieser Solltemperaturkurven kann je nach Werkstoff des zu vergießenden Materials,
und z.B. in Abhängigkeit von bestimmten Kühlzonen der stützenden Strangführung und/oder
der Gießgeschwindigkeit variieren. Je nach Werkstoff und gewählter Gießgeschwindigkeit
wird dann eine entsprechende Solltemperaturkurve ausgewählt und damit die Sekundärkühlung
zum Ausbringen des Sprüh- bzw. Kühlwassers auf die Oberflächen des zu kühlenden Gießstrangs
eingestellt.
[0004] Ein herkömmlich bekannter Ansatz sieht im Bereich der Sekundärkühlung vor, das komplette
Kühlwasser zwischen die Stützrollen der stützenden Strangführung einer Stranggießanlage
zu bringen, um damit die maximale Kühlwirkung für einen Gießstrang bzw. eine Bramme
zu erreichen. Bei dieser Vorgehensweise werden die Stützrollen einer stützenden Strangführung
nicht direkt angespritzt, so dass dabei direkte Rollenkühlung durch Sekundärkühlwasser
explizit ausgeschlossen ist.
[0005] Zur Reduzierung der Temperatur von Stützrollen sind nach dem Stand der Technik auch
Anlagen bekannt, bei denen eine separate Rollenaußenkühlung vorgesehen ist, beispielsweise
bei CSP-Anlagen. Ein Nachteil von solchen bekannten Lösungen besteht darin, dass zur
Sekundärkühlung und Rollenkühlung getrennte Systeme vorgesehen bzw. erforderlich sind,
die jeweils eigene Hardware und Softwaresysteme erfordern. Dies bedingt, dass in Bezug
auf Verrohrung und Ventile die zugehörigen Komponenten jeweils doppelt erforderlich
sind und auch ein doppelter Platz benötigt wird.
[0006] Aus
EP 1 937 429 B1 sind ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Stranggießen bekannt, wobei Kühlmittel
in Form von Düsen in vertikale und/oder horizontale Richtung verschieblich angeordnet
sind. Durch eine Änderung des Abstandes zwischen der Strangoberfläche und diesen Düsen
kann die Kühlwirkung für den Gießstrang beeinflusst bzw. variiert werden.
[0007] Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, beim Stranggießen von metallischen Produkten
die Temperatur von zumindest einer Stützrolle einer stützenden Strangführung gezielt
zu beeinflussen und im Zuge dessen auch deren Verschmutzung zu verhindern.
[0008] Diese Aufgabe wird durch eine Vorrichtung mit den Merkmalen von Anspruch 1 und durch
ein Verfahren mit den Merkmalen von Anspruch 13 gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen
der Erfindung sind in den abhängigen Ansprüchen definiert.
[0009] Eine Vorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung dient zum Kühlen eines Gießstrangs
in einer Stranggießanlage mit einer stützenden Strangführung, die eine Mehrzahl von
Stützrollen aufweist. Diese Stützrollen sind - in einer Transportrichtung des Gießstrangs
gesehen - nebeneinander angeordnet. Dies bedeutet, dass sich eine solche erfindungsgemäße
Vorrichtung zum Einsatz in einer ggf. bereits bestehenden Stranggießanlage eignet,
optional auch zwecks eines Nachrüstens einer bereits bestehenden Anlage. Jedenfalls
umfasst die erfindungsgemäße Vorrichtung im Einzelnen zumindest eine Spritzdüse eines
ersten Typs, die angrenzend zur stützenden Strangführung derart angeordnet ist, dass
durch diese Spritzdüse eine Kühlflüssigkeit zumindest auf eine Oberfläche des Gießstrangs
ausbringbar ist. Des Weiteren umfasst die erfindungsgemäße Vorrichtung zumindest eine
Spritzdüse eines zweiten Typs, die angrenzend an eine zugeordnete Stützrolle derart
angeordnet ist, dass durch diese Spritzdüse eine Kühl- oder Reinigungsflüssigkeit
auf eine Außenoberfläche der zugeordneten Stützrolle ausbringbar ist.
[0010] Der vorliegenden Erfindung liegt in Bezug auf die genannte Vorrichtung die wesentliche
Erkenntnis zugrunde, dass eine Flüssigkeit auf eine Außenoberfläche von zumindest
einer Stützrolle gezielt durch eine zugeordnete Spritzdüse eines zweiten Typs ausgebracht
werden kann. Ein solches Ausbringen von Flüssigkeit auf die Außenoberfläche dieser
zumindest ein Stützrolle leistet neben einer Kühlung dieser Stützrolle auch ein Beitrag
zur Reinigung dieser Stützrolle, so dass sich daran dann keine Ablagerungen (sog.
"Black Stones") bilden können.
[0011] Die vorliegende Erfindung sieht ebenfalls ein Verfahren zum Kühlen eines Gießstrangs
in einer Stranggießanlage mit einer stützenden Strangführung vor, die entlang einer
Transportrichtung des Gießstrangs gesehen eine Mehrzahl von Stützrollen aufweist.
Bei Durchführung dieses Verfahrens wird eine Flüssigkeit aus Spritzdüsen, die angrenzend
zur stützenden Strangführung angeordnet sind, zumindest auf eine Oberfläche des Gießstrangs
ausgebracht. Des Weiteren wird aus zumindest einer Spritzdüse in Abhängigkeit von
zumindest einem Betriebsparameter oder von zumindest einer Zustandsgröße der Stranggießanlage
eine Flüssigkeit auch auf eine Außenoberfläche von zumindest einer Stützrolle ausgebracht,
um dadurch diese Stützrolle zu reinigen und/oder zu kühlen.
[0012] Im Sinne des vorstehend genannten erfindungsgemäßen Verfahrens wird an dieser Stelle
gesondert darauf hingewiesen, dass es sich bei dem darin genannten Betriebsparameter
einer Stranggießanlage beispielsweise um die jeweils gewählte Gießgeschwindigkeit
handeln kann. Des Weiteren kann es sich bei der genannten Zustandsgröße der Stranggießanlage
beispielsweise um eine Temperatur von zumindest einer Stützrolle, entweder an deren
Außenoberfläche und/oder in deren Kernbereich, an einer bestimmten Position entlang
der stützenden Strangführung der Stranggießanlage handeln.
[0013] Der vorliegenden Erfindung liegt in Bezug auf das genannte Verfahren die wesentliche
Erkenntnis zugrunde, dass eine Flüssigkeit durch eine Mehrzahl von Spritzdüsen nicht
nur auf die Oberfläche des Gießstrangs ausgebracht wird, sondern zusätzlich auch,
in Abhängigkeit von zumindest einem Betriebsparameter oder von zumindest einer Zustandsgröße
einer hierbei eingesetzten Stranggießanlage, auch auf eine Außenoberfläche von zumindest
einer Stützrolle, um dadurch diese Stützrolle zu reinigen und/oder zu kühlen. Insbesondere
der Effekt, dass damit auch ein Beitrag zur Reinigung dieser Stützrolle geleistet
wird, wirkt sich vorteilhaft auf die resultierende Qualität des produzierten Gießstrangs
aus.
[0014] In vorteilhafter Weiterbildung der erfindungsgemäßen Vorrichtung kann für eine Spritzdüse
des zweiten Typs vorgesehen sein, dass sie angrenzend zu einer zugeordneten Stützrolle
der stützenden Strangführung derart positioniert ist, dass eine Spritzrichtung, entlang
der eine Flüssigkeit aus dieser Spritzdüse des zweiten Typs ausgebracht wird, genau
durch die Drehachse der zugeordneten Stützrolle verläuft. Dies führt zu dem Vorteil,
dass die Außenoberfläche der Stützrolle, auf welche durch die Spritzdüse des zweiten
Typs Flüssigkeit ausgebracht wird, möglichst großflächig mit der Flüssigkeit benetzt
wird.
[0015] Die Zufuhr von Flüssigkeit an die Spritzdüsen der erfindungsgemäßen Vorrichtung erfolgt
durch zumindest eine Versorgungsleitung, an welcher diese Spritzdüsen angeschlossen
sind. Beispielsweise können die Spritzdüsen des ersten und zweiten Typs jeweils an
eine gemeinsame zentrale Versorgungsleitung für die Zufuhr von Flüssigkeit angeschlossen
sein. Dies hat dann zur Folge, dass diese beiden Typen von Spritzdüsen gemeinsam mit
dieser Flüssigkeit aus der zentralen Versorgungsleitung versorgt werden. Eine solche
Versorgungsleitung kann in einen Spritzbalken integriert sein, der angrenzend zur
stützenden Strangführung einer Stranggießanlage angeordnet ist.
[0016] In vorteilhafter Weiterbildung der erfindungsgemäßen Vorrichtung kann vorgesehen
sein, dass zumindest eine Spritzdüse des zweiten Typs an eine Versorgungsleitung für
die Zufuhr von Kühl- oder Reinigungsflüssigkeit angeschlossen ist. Hierbei ist zwischen
der Versorgungsleitung und mindestens einer Spritzdüse des zweiten Typs ein Regelventil
angeordnet, durch das die Menge an Flüssigkeit, welche in Richtung von zumindest einer
Spritzdüse des zweiten Typs strömt, eingestellt werden kann. Durch eine solche Einstellbarkeit
in Bezug auf die Menge an Flüssigkeit, die durch die Spritzdüse des zweiten Typs auf
die Außenoberfläche einer Stützrolle ausgebracht wird, kann vorteilhaft die Temperatur
dieser Stützrolle (an ihrer Außenoberfläche und/oder in ihrem Kernbereich) gezielt
beeinflusst und auf einen gewünschten vorbestimmten Wert gebracht werden.
[0017] Gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung der erfindungsgemäßen Vorrichtung kann vorgesehen
sein, dass eine Mehrzahl von Spritzdüsen des zweiten Typs an einem Regelventil angeschlossen
sind und somit von diesem Regelventil gemeinsam mit Flüssigkeit versorgt werden. Hierdurch
wird der Vorteil erreicht, dass damit für die erfindungsgemäße Vorrichtung insgesamt
eine kleinere Anzahl an Regelventilen erforderlich ist, was vorteilhaft zu geringeren
Herstellungskosten führt.
[0018] In vorteilhafter Weiterbildung der Erfindung kann zumindest eine Spritzdüse des zweiten
Typs in Form einer Zweistoffdüse ausgebildet sein. Hiermit ist es möglich, mittels
eines höheren Luftdrucks die Kühlleistung zu erhöhen, ohne dass dabei mehr Flüssigkeit
(bzw. Schwallwasser) auf die Oberfläche des Gießstrangs gelangt.
[0019] In vorteilhafter Weiterbildung der Erfindung kann zumindest eine Spritzdüse des ersten
Typs, die angrenzend zur stützenden Strangführung derart angeordnet ist, dass durch
diese Spritzdüse eine Kühlflüssigkeit zumindest auf eine Oberfläche des Gießstrangs
ausgebracht wird, in der Transportrichtung des Gießstrangs oder entgegengesetzt zu
dieser Transportrichtung in eine angepasste zweite Betriebsposition verschoben werden,
wobei dann durch diese Spritzdüse des ersten Typs in ihrer angepassten zweiten Betriebsposition
die Flüssigkeit auch auf eine Außenfläche von zumindest einer Stützrolle ausgebracht
wird. Hiermit wird der Vorteil erzielt, dass mit der gleichen Spritzdüse, nämlich
einer Spritzdüse vom ersten Typ, die Flüssigkeit gleichzeitig auf die Oberfläche des
Gießstrangs und auch auf die Außenoberfläche einer Stützrolle ausgebracht wird, wodurch
eine gezielte Temperaturführung für diese Stützrolle und gleichzeitig auch deren Reinigung
erzielt wird.
[0020] Die vorstehend genannte Doppelfunktion in Bezug auf eine Spritzdüse vom ersten Typ,
wenn die damit ausgebrachte Flüssigkeit sowohl auf die Oberfläche des Gießstrangs
als auch auf die Außenoberfläche einer Stützrolle ausgebracht wird, kann in gleicher
Weise dadurch erzielt werden, dass eine solche Spritzdüse vom ersten Typ in eine angepasste
erste Betriebsposition verschoben wird, nämlich durch ein Bewegen senkrecht zur Transportrichtung
des Gießstrangs. Dies bedeutet, dass dabei ein Abstand einer solchen Spritzdüse vom
ersten Typ relativ zur Oberfläche des Gießstrangs gezielt vergrößert wird, so dass
damit der Spritzkegel, der sich für die Flüssigkeit an einer Auslassöffnung dieser
Spritzdüse bildet, dann auch auf die Außenoberfläche von zumindest einer Stützrolle
wirkt.
[0021] Gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung des erfindungsgemäßen Verfahrens kann vorgesehen
sein, dass aus zumindest einer Spritzdüse eine Flüssigkeit auch auf eine Außenoberfläche
von zumindest einer Stützrolle ausgebracht wird, falls die Gießgeschwindigkeit kleiner
als ein vorbestimmter Geschwindigkeitsgrenzwert ist bzw. wird. Beispielsweise kann
dieser Geschwindigkeitsgrenzwert 3 m/min betragen. Hiermit wird dem Effekt von herkömmlichen
Stranggießanlagen entgegengewirkt, wonach bei kleinen Gießgeschwindigkeiten in der
Regel weniger Spitz- bzw. Kühlwasser eingesetzt wird, was dann vermehrt zu Ablagerungen
auf den Stützrollen der stützenden Strangführung führen kann. Erfindungsgemäß wird
mit Hilfe der Flüssigkeit, die, falls die Gießgeschwindigkeit den vorbestimmten Geschwindigkeitsgrenzwert
(von z.B. 3 m/min) unterschreiten sollte, auch auf die Außenoberfläche von zumindest
einer Stützrolle ausgebracht wird, der Vorteil erreicht, dass sich außen an dieser
Stützrolle entweder weniger oder bestenfalls gar keine Ablagerungen bzw. "Black Stones"
bilden.
[0022] Gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung des erfindungsgemäßen Verfahrens kann vorgesehen
sein, dass zumindest eine Stützrolle mit einem elektromotorischen Antrieb ausgestattet
ist und hierbei ein Drehmoment zum Antrieb dieser Stützrolle gemessen wird, wobei
aus zumindest einer Spritzdüse eine Flüssigkeit auch auf eine Außenoberfläche von
zumindest einer Stützrolle ausgebracht wird, falls das Drehmoment zum Antrieb dieser
Stützrolle und/oder eine hierzu erforderliche Stromaufnahme des motorischen Antriebs
einen vorbestimmten Wert überschreitet. Falls es im Betrieb einer Stranggießanlage
zur Bildung von Ablagerungen bzw. "Black Stones" an einer angetriebenen Stützrolle
kommen sollte, so hat dies in der Regel zur Folge, dass eine solche Stützrolle "nicht
rund" läuft und sich dabei ein erhöhter Wert für das Drehmoment bzw. die Stromaufnahme
einstellt. Ein Überschreiten eines vorbestimmten Werts für dieses Drehmoment bzw.
diese Stromaufnahme bildet ein klares Indiz für das Auftreten von Ablagerungen an
der Außenoberfläche einer Stützrolle, dem dann mit dem Ausbringen von Flüssigkeit
auf die Außenoberfläche dieser Stützrolle entgegengewirkt wird.
[0023] Gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung des erfindungsgemäßen Verfahrens kann vorgesehen
sein, dass eine Drehzahl von zumindest einer Stützrolle gemessen wird, wobei aus zumindest
einer Spritzdüse eine Flüssigkeit auch auf eine Außenoberfläche von dieser Stützrolle
ausgebracht wird, falls die Drehzahl dieser Stützrolle einer linearen Geschwindigkeit
parallel zur Transportrichtung des Gießstrangs entspricht, die kleiner ist als die
Gießgeschwindigkeit des Gießstrangs. In gleicher Weise wie vorstehend bereits im Zusammenhang
mit dem Drehmoment erläutert ist auch ein Abweichen der Drehzahl einer Stützrolle
im Vergleich zur Transport- bzw. Gießgeschwindigkeit des Gießstrangs ein klares Indiz
dafür, dass sich an der Außenoberfläche dieser Stützrolle Ablagerungen bzw. "Black
Stones" gebildet haben, dem dann mit dem Ausbringen von Flüssigkeit auf die Außenoberfläche
dieser Stützrolle wirkungsvoll entgegengewirkt bzw. abgeholfen wird.
[0024] Gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung des erfindungsgemäßen Verfahrens kann vorgesehen
sein, dass eine Temperatur an einer Außenoberfläche von zumindest einer Stützrolle
bestimmt wird, wobei aus zumindest einer Spritzdüse eine Flüssigkeit auch auf die
Außenoberfläche von zumindest dieser Stützrolle ausgebracht wird, falls die Temperatur
an deren Außenumfangsfläche einen vorbestimmten ersten Temperaturgrenzwert überschreitet.
Beispielsweise kann dieser vorbestimmte erste Temperaturgrenzwert 450 °C betragen.
Jedenfalls ist dieser vorbestimmte erste Temperaturgrenzwert , der gemäß dieser Weiterbildung
des erfindungsgemäßen Verfahrens für eine Stützrolle nicht überschritten werden sollte,
vor dem Hintergrund zu verstehen, dass eine solche Stützrolle an ihrer Außenoberfläche
eine Beschichtung aufweisen kann, die andernfalls, d.h. bei Temperaturen von beispielsweise
> 450 °C, geschädigt werden könnte. Insoweit wird mit dem gezielten Ausbringen von
Flüssigkeit auf eine Außenoberfläche einer solchen Stützrolle, beispielweise aus zumindest
einer Spritzdüse vom ersten Typ und/oder zumindest einer Spritzdüse vom zweiten Typs,
vorteilhaft gewährleistet, dass im Betrieb einer Stranggießanlage die Temperatur einer
solchen Stützrolle an ihrer Außenoberfläche stets kleiner als der vorbestimmte erste
Temperaturgrenzwert (von z.B. 450 °C) bleibt.
[0025] Je nach Typ einer Stützrolle und der Art der daran vorgesehenen Beschichtung kann
der vorbestimmte erste Temperaturgrenzwert bei ca. 450 °C liegen. Alternativ hierzu
sind auch geringe Abweichungen nach oben oder nach unten möglich, so dass der vorbestimmte
erste Temperaturgrenzwert beispielweise auch 440 °C oder 460 °C betragen kann.
[0026] Gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung des erfindungsgemäßen Verfahrens kann des
Weiteren vorgesehen sein, dass eine Temperatur von zumindest einer Stützrolle in deren
Kernbereich berechnet wird, wobei aus zumindest einer Spritzdüse eine Flüssigkeit
auch auf die Außenoberfläche von zumindest dieser Stützrolle ausgebracht wird, falls
die Temperatur in deren Kernbereich einen vorbestimmten zweiten Temperaturgrenzwert
überschreitet. Dieser vorbestimmte zweite Temperaturgrenzwert kann den Wert von 250
°C annehmen. Jedenfalls ist dieser vorbestimmte zweite Temperaturgrenzwert erfindungsgemäß
vor dem Hintergrund zu verstehen, dass mittels einer solchen Stützrolle eine Kraft
gegen den Gießstrang, nämlich quer zu dessen Transportrichtung ausgeübt wird und hierzu
für die Stützrolle eine ausreichende Stabilität und Festigkeit erforderlich ist, was
mit einer Temperatur von kleiner als der vorbestimmte zweite Temperaturgrenzwert (von
z.B. ≤ 250 °C) für den Kernbereich dieser Stützrolle gewährleistet ist.
[0027] Zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens kann es zweckmäßig sein, dass die
Temperatur von zumindest einer Stützrolle an deren Außenoberfläche bzw. in deren Kernbereich
mittels eines softwarebasierten Berechnungsmodells bestimmt wird. Für diesen Fall
ist es zweckmäßig, dass mit dem softwarebasierten Berechnungsmodell sowohl die Temperatur
des Gießstrangs an der Stelle einer bestimmten Stützrolle als auch die Temperatur
dieser bestimmten Stützrolle berechnet werden, wobei diese beiden Berechnungen miteinander
gekoppelt sind und iterativ erfolgen, so dass damit eine gegenseitige Beeinflussung
von Gießstrang und der bestimmten Stützrolle erfasst wird.
[0028] Im Zusammenhang mit dem vorstehend genannten softwarebasierten Berechnungsmodell
kann es weiterhin zweckmäßig sein, dass mittels dieses softwarebasierten Berechnungsmodells
auch eine Menge der Flüssigkeit bestimmt wird, die dazu erforderlich ist, dass die
Temperatur der Stützrolle an ihrer Außenoberfläche, wie vorstehend an anderer Stelle
bereits erläutert, den vorbestimmten ersten Temperaturgrenzwert (von z.B. 450 °C)
und/oder die Temperatur dieser Stützrolle in deren Kernbereich den vorbestimmten zweiten
Temperaturgrenzwert (von z.B. 250 °C) nicht überschreitet.
[0029] Gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung des erfindungsgemäßen Verfahrens kann vorgesehen
sein, dass mittels des softwarebasierten Berechnungsmodells in einem Horizontalteil
der stützenden Strangführung die Temperatur einer Mehrzahl von Stützrollen jeweils
paarweise oberhalb und unterhalb des Gießstrangs bestimmt wird, wobei, falls die Temperatur
einer bestimmten Stützrolle unterhalb des Gießstrangs größer als die Temperatur der
zugeordneten Stützrolle oberhalb des Gießstrangs ist, dann die Flüssigkeit durch zumindest
eine unterhalb des Gießstrangs angeordnete Spritzdüse des zweiten Typs auf die Außenoberfläche
dieser bestimmten Stützrolle ausgebracht wird. Mit dieser Weiterbildung des erfindungsgemäßen
Verfahrens wird der Vorteil erreicht, dass ein möglicher Temperaturunterschied auf
beiden Seiten des Gießstrangs, insbesondere im Bereich eines Horizontalteils der stützenden
Strangführung einer Stranggießanlage, entweder vermindert oder gar aufgehoben wird,
indem die Kühlleistung unterhalb des Gießstrangs bzw. an dessen Unterseite (auch als
"Festseite" bezeichnet) durch ein Aufbringen von Flüssigkeit auf die Außenoberfläche
von zumindest einer Stützrolle, vorzugsweise von mehreren Stützrollen, gezielt erhöht
wird. Anders ausgedrückt, wird hierdurch erreicht, dass eine Temperaturdifferenz zwischen
der Ober- und Unterseite des Gießstrangs nicht zu groß wird und idealerweise aufgehoben
und damit zu null wird.
[0030] Gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung ist für die Vorrichtung und/oder
zur Durchführung des Verfahrens eine Steuerungs- oder Regelungseinheit vorgesehen,
die programmtechnisch derart eingerichtet ist, dass aus zumindest einer Spritzdüse
in Abhängigkeit von zumindest einem Betriebsparameter und/oder von zumindest einer
Zustandsgröße der Stranggießanlage eine Flüssigkeit auch auf eine Außenoberfläche
von zumindest einer Stützrolle ausgebracht wird, um dadurch diese Stützrolle zu reinigen
und/oder zu kühlen.
[0031] In vorteilhafter Weiterbildung des erfindungsgemäßen Verfahrens kann vorgesehen sein,
dass die Flüssigkeit auch auf eine Außenoberfläche von zumindest einer Stützrolle
ausgebracht wird, indem diese Flüssigkeit aus zumindest eine Spritzdüse eines zweiten
Typs ausgebracht wird und hierbei diese Spritzdüse des zweiten Typs angrenzend an
eine zugeordnete Stützrolle angeordnet ist, derart, dass durch diese Spritzdüse die
Flüssigkeit in Richtung einer Drehachse der zugeordneten Stützrolle ausgebracht wird.
Neben einer gezielten Beeinflussung der Gesamt-Kühlleistung, die sich auf den Gießstrang
auswirkt, wird hierdurch vorteilhaft auch eine gezielte Kühlung dieser zumindest einen
Stützrolle erreicht, um damit eine Überhitzung beispielsweise an deren Außenoberfläche
auf einen Wert von größer als der vorbestimmte erste Temperaturgrenzwert (von z.B.
450 °C) zu verhindern.
[0032] In Bezug auf die vorstehend genannten Spritzdüsen des ersten und zweiten Typs versteht
sich, dass diese Spritzdüsen auf beiden Seiten eines Gießstrangs angeordnet sein können,
d.h. auf der Losseite und der Festseite der stützenden Strangführung einer Stranggießanlage.
Somit kann erfindungsgemäß vorgesehen sein, dass insbesondere im Bereich eines Horizontalteils
der stützenden Strangführung einer Stranggießanlage die Spritzdüsen des ersten und
zweiten Typs sowohl oberhalb des Gießstrangs, d.h. auf der "Losseite", als auch unterhalb
des Gießstrangs, d.h. auf der "Festseite" der stützenden Strangführung angeordnet
sind.
[0033] Weiterhin kann erfindungsgemäß vorgesehen sein, dass die Spritzdüsen, die einerseits
auf der Festseite und andererseits auf der Losseite einer stützenden Strangführung
einer Stranggießanlage angeordnet sind, getrennt voneinander zu regeln bzw. mit einer
Flüssigkeit zu versorgen. Dies gilt in gleicher Weise für die Spritzdüsen des ersten
Typs als auch für die Spritzdüsen des zweiten Typs.
[0034] Weitere Vorteile der vorliegenden Erfindung werden durch folgende Merkmale begründet:
- Jede einzelne Spritzdüse eines ersten Typs und eines zweiten Typs kann über ein Regelventil
an eine Versorgungs- bzw. Spritzwasserleitung angeschlossen sein. Damit ist es möglich,
dass jede Spritzdüse einzeln geregelt bzw. angesteuert werden kann, zwecks eines Ausbringens
einer gewünschten Menge an Flüssigkeit bzw. Kühlwasser auf die Oberfläche des Gießstrangs
und/oder auf die Außenoberfläche von zumindest einer Stützrolle, vorzugweise einer
Mehrzahl von solchen Stützrollen. Und/oder:
- Dynamische Berechnung der Strangtemperatur bei aktiver Rollenkühlung.
Und/oder:
- Regelung der Spritzwassermengen zur Strangkühlung, indem eine Flüssigkeit auf die
Außenoberfläche(n) von zumindest einer Stützrolle, vorzugsweise eine Mehrzahl von
solchen Stützrollen ("externe Rollenkühlung") ausgebracht wird. Und/oder:
- Dynamische Berechnung der Temperaturverteilung jeder einzelnen Stützrolle. Und/oder:
- Regelung des Spritzwassermengen zur Rollenkühlung einer externen Rollenkühlung. Und/oder:
- Iterative Lösung bzw. Berechnung des Gesamtsystems Gießstrang - Stützrolle. Und/oder:
- Die Menge an Flüssigkeit, die aus den Spritzdüsen des ersten Typs auf die Oberfläche
des Gießstrangs ausgebracht wird, wird prozentual in Abhängigkeit des Wärmeübergangs
eingestellt bzw. geregelt. Und/oder:
- Falls das Rollenkühlwasser mit höherem Druck durch eine Spritzdüse auf die Außenoberfläche
von zumindest einer Stützrolle gesprüht bzw. ausgebracht wird, steigt die Wärmeübergangszahl
gegenüber einer laminaren Strömung um das Zehnfache an. Es wird somit weniger Wasser
für den gleichen Kühleffekt benötigt. Hierdurch trifft weniger Wasser auf die Strangoberseite,
was wiederum zu einer höheren Ofeneinlauftemperatur und damit zu einer Energieeinsparung
in einer Wiedererwärmungseinheit führt. Und/oder:
- Kombinierte Kühlung des Gießstrangs und von zumindest einer Stützrolle, vorzugsweise
eine Mehrzahl von solchen Stützrollen, indem hierauf Flüssigkeit aus den Spritzdüsen
ausgebracht wird. Und/oder:
- Einsparung von Verrohrung(en), insbesondere für den Fall, dass die Spritzdüsen vom
zweiten Typ an die gleiche Versorgungsleitung angeschlossen sind wie die Spritzdüsen
vom ersten Typ.
[0035] Nachstehend sind Ausführungsbeispiele der Erfindung anhand einer schematisch vereinfachten
Zeichnung im Detail beschrieben. Es zeigen:
- Fig. 1
- eine schematisch vereinfachte Seitenansicht einer Stranggießanlage, bei welcher eine
erfindungsgemäße Vorrichtung eingesetzt und mit welcher ein erfindungsgemäßes Verfahren
durchgeführt werden kann,
- Fig. 2
- eine schematisch vereinfachte Seitenansicht einer erfindungsgemäßen Vorrichtung,
- Fig. 3, Fig. 4
- schematisch vereinfachte Seitenansicht einer erfindungsgemäßen Vorrichtung gemäß einer
weiteren Ausführungsform, wobei mit den Darstellungen gemäß lit. (a) und (b) jeweils
verschiedene Betriebspositionen dieser Vorrichtung gezeigt sind,
- Fig. 5
- eine schematisch vereinfachte Seitenansicht einer erfindungsgemäßen Vorrichtung zur
Verdeutlichung von deren Funktionsweise in der Betriebsposition von Fig. 3(b) bzw.
Fig. 4(b),
- Fig. 6
- eine schematisch vereinfachte Seitenansicht einer erfindungsgemäßen Vorrichtung gemäß
einer weiteren Ausführungsform, wobei mit den Darstellungen gemäß lit. (a) und (b)
jeweils verschiedene Betriebspositionen dieser Vorrichtung gezeigt sind,
- Fig. 7
- eine schematisch vereinfachte Seitenansicht einer erfindungsgemäßen Vorrichtung gemäß
einer weiteren Ausführungsform, wobei mit den Darstellungen gemäß lit. (a) und (b)
jeweils verschiedene Betriebspositionen dieser Vorrichtung gezeigt sind,
- Fig. 8
- eine schematisch vereinfachte Seitenansicht einer Vorrichtung zur Verdeutlichung von
deren Funktionsweise in der Betriebsposition von Fig. 7(b),
- Fig. 9
- eine schematisch vereinfachte Seitenansicht einer erfindungsgemäßen Vorrichtung gemäß
einer weiteren Ausführungsform, wobei mit den Darstellungen gemäß lit. (a) und (b)
jeweils verschiedene Betriebspositionen dieser Vorrichtung gezeigt sind,
- Fig. 10(a)
- einen Querschnitt durch eine Stützrolle, die Teil einer erfindungsgemäßen Vorrichtung
ist, zur Verdeutlichung von Zuständen an deren Außenoberfläche,
- Fig. 10(b)
- den zeitlichen Verlauf der Temperatur an der Außenoberfläche der Stützrollen von Fig.
10(a), und
- Fig. 11
- ein Flussdiagramm zur Darstellung einer iterativen Berechnung des Gesamtsystems Gießstrang
- Stützrolle.
[0036] Nachstehend sind unter Bezugnahme auf die Fig. 1 bis 11 bevorzugte Ausführungsformen
für eine Vorrichtung 10 zum Kühlen eines Gießstrangs 1 in einer Stranggießanlage 3
(vgl. Fig. 1) und eines entsprechenden Verfahrens gemäß der vorliegenden Erfindung
erläutert. Gleiche Merkmale in der Zeichnung sind jeweils mit gleichen Bezugszeichen
versehen. An dieser Stelle wird gesondert darauf hingewiesen, dass die Zeichnung lediglich
vereinfacht und insbesondere ohne Maßstab dargestellt ist.
[0037] Fig. 1 zeigt prinzipiell vereinfacht eine Seitenansicht einer Stranggießanlage 3,
mit der ein Verfahren gemäß der vorliegenden Erfindung durchgeführt werden kann.
[0038] An dieser Stelle wird gesondert darauf hingewiesen, dass für die nachfolgende Beschreibung
die Begriffe Gießstrang und Metallstrang wahlweise als Synonym verwendet werden.
[0039] Die Stranggießanlage 3 nach Fig. 1 umfasst eine Kokille K, die eine untere Öffnung
und hierdurch einen vertikalen Ausgang nach unten aufweist. In die Kokille K wird
bis zu einem (nicht gezeigten) Gießspiegel bzw. Badspiegel flüssiges Metall eingefüllt,
z.B. Stahl oder eine Stahllegierung.
[0040] Die Stranggießanlage 3 umfasst im Bereich einer Sekundärkühlung eine stützende Strangführung
4, die sich an die untere Öffnung der Kokille K anschließt. Somit ist die stützende
Strangführung 4 der Kokille K unmittelbar nachgelagert bzw. stromabwärts hiervon angeordnet.
Im Betrieb der Stranggießanlage 3 und bei Durchführung eines erfindungsgemäßen Verfahrens
tritt ein Gieß- bzw. Metallstrang 1 nach unten aus der unteren Öffnung der Kokille
K aus und wird anschließend entlang der stützenden Strangführung 4 in einer Transportrichtung
T (vgl. Fig. 1) bewegt bzw. transportiert.
[0041] Die Sekundärkühlung umfasst entlang der stützenden Strangführung 4 (nicht näher bezeichnete)
einzelne Kühlsegmente, durch die das Aufbringen eines Kühlmediums, insbesondere in
Form von Wasser z.B. durch Spritzdüsen, auf beide Seiten des Metallstranges 1 gewährleistet
ist, um den Metallstrang 1 gezielt zu kühlen. Diese Kühlsegmente werden jeweils über
(nicht gezeigte) Leitungen mit Kühlflüssigkeit gespeist und sind jeweils mit Spritzdüsen
ausgestattet. Entsprechend ist es möglich, durch die Spritzdüsen der einzelnen Kühlsegmente
Kühlflüssigkeit auf die Oberflächen des Metallstranges 1 auszubringen, nämlich an
dessen Oberseite und/oder Unterseite.
[0042] Die stützende Strangführung 4 umfasst in bekannter Weise Stützrollenpaare, zwischen
denen der Gießstrang 1 in der Transportrichtung T bewegt wird.
[0043] In der Fig. 2 sind exemplarisch einige Stützrollen 12 der stützenden Strangführung
4 in einer vereinfachten Seitenansicht gezeigt. Mit "D" ist in der Fig. 2 jeweils
eine Drehachse symbolisiert, um welche die Stützrollen 12 jeweils drehbar gelagert
sind. Im Betrieb der Stranggießanlage 3 von Fig. 1 befinden sich diese Stützrollen
12 in Kontakt mit dem Gießstrang 1 und rollen - sofern der Gießstrang in seine Transportrichtung
T (vgl. Fig. 1) bewegt wird - an dem Gießstrang 1 ab.
[0044] Die Stützrollen 12 können an ihrer Außenoberfläche 13 jeweils mit einer Beschichtung
versehen sein. Diesbezüglich ist erfindungsgemäß von Bedeutung, dass im Betrieb der
Stranggießanlage 3 die Temperatur der Stützrollen 12 nicht über den vorbestimmten
ersten Temperaturgrenzwert (z.B. 450 °C) ansteigt, um eine Schädigung der genannten
Beschichtung zu verhindern. Wie dies erreicht wird, wird nachstehend noch gesondert
erläutert.
[0045] Die Stranggießanlage 3 umfasst eine Steuerungs- oder Regelungseinheit 30, die über
eine Signalstrecke 31 signaltechnisch u.a. mit den Kühlsegmenten der stützenden Strangführung
4 in Verbindung steht. Diese Signalstrecke 31 kann kabelgebunden oder drahtlos, z.B.
durch eine Funkstrecke oder dergleichen, ausgeführt sein.
[0046] Die Steuerungs- oder Regelungseinheit 30 umfasst einen (nicht gezeigten) Prozessrechner.
Mittels dieses Prozessrechners ist es möglich, einzelne Berechnungsschritte für ein
Verfahren gemäß der vorliegenden Erfindung durchzuführen, wie nachstehend noch im
Detail erläutert.
[0047] Im Zusammenhang mit der Steuerungs- oder Regelungseinheit 30 wird an dieser Stelle
darauf hingewiesen, dass hierin auch ein softwarebasiertes Berechnungsmodell implementiert
sein kann, dessen Funktionsweise nachstehend noch im Detail erläutert ist.
[0048] Die Steuerungs- oder Regelungseinheit 30 ist mit einem (nicht gezeigten) Datenspeicher
verbunden, in dem erforderliche Prozessdaten für die Stranggießanlage 3 gespeichert
sind. Insoweit bildet dieser Datenspeicher eine Datenbank. Über eine (nicht gezeigte)
Schnittstelle ist es möglich, einzelne Prozessdaten in den Datenspeicher einzugeben
bzw. darin einzulesen.
[0049] Die Stranggießanlage 3 kann mit zumindest einem (nicht näher bezeichneten) Temperatursensor,
oder einer Mehrzahl von solchen Sensoren, ausgestattet, der bzw. die angrenzend an
die stützende Strangführung 4 angeordnet ist bzw. sind. Mittels eines solchen Sensors
oder einer Mehrzahl solcher Sensoren kann die Temperatur des Metallstranges 1 bestimmt
werden, um damit beispielsweise die zuvor berechnete Temperatur des Metallstranges
1 mit der Messung abzugleichen. Die Temperaturdaten des Sensors bzw. der Sensoren
werden zunächst einer Datenerfassung zugeführt, und von dort an die Steuerungs- oder
Regelungseinheit 30 über die Signalstrecke 31 gesendet.
[0050] Anhand der vorstehend genannten Parameter, die in dem Datenspeicher abgelegt sind,
können mittels der Steuer- und Regelungseinheit 30 für die einzelnen Kühlsegmente
entlang der stützenden Strangführung 4 im Bereich der Sekundärkühlung einer konkreten
Stranggießanlage, z.B. die Stranggießanlage 3 von Fig. 1, Solltemperaturen eingestellt
bzw. festgelegt werden.
[0051] Fig. 2 zeigt eine vereinfachte Seitenansicht der erfindungsgemäßen Vorrichtung 10.
Im Einzelnen umfasst diese Vorrichtung 10 zumindest eine Spritzdüse eines ersten Typs
14, die angrenzend zur stützenden Strangführung 4 derart angeordnet ist, dass durch
diese Spritzdüse 14 eine Kühlflüssigkeit F zumindest auf eine Oberfläche 2 des Gießstrangs
1 ausgebracht werden kann.
[0052] Bei der Ausführungsform von Fig. 2 umfasst die erfindungsgemäße Vorrichtung 10 eine
Mehrzahl von Spritzdüsen des ersten Typs 14, die jeweils an eine gemeinsame Versorgungsleitung
18 angeschlossen sind. Diese Versorgungsleitung 18 kann in einen zweiten Spritzbalken
22 integriert sein. Durch die Versorgungsleitung 18 werden die Spritzdüsen des ersten
Typs 14 jeweils mit Flüssigkeit F versorgt.
[0053] Die erfindungsgemäße Vorrichtung 10 umfasst bei der Ausführungsform von Fig. 2 des
Weiteren zumindest eine Spritzdüse eines zweiten Typs 16, die angrenzend an eine zugeordnete
Stützrolle 12 derart angeordnet ist, dass durch diese Spritzdüse 16 eine Kühl- oder
Reinigungsflüssigkeit F auf eine Außenoberfläche 13 der zugeordneten Stützrolle 12
ausgebracht werden kann.
[0054] Bei der Ausführungsform von Fig. 2 umfasst die Vorrichtung 10 eine Mehrzahl von Spritzdüsen
des zweiten Typs 16. Ungeachtet der Anzahl von solchen Spritzdüsen wird an dieser
Stelle gesondert hervorgehoben, dass mindestens eine Spritzdüse des zweiten Typs 16
über ein eigenes Regelventil 20 an die Versorgungsleitung 18 angeschlossen ist. Durch
eine geeignete Ansteuerung eines solchen Regelventils 20 kann dann mit zumindest einer
Spritzdüse des zweiten Typs 16 eine gewünschte Menge an Flüssigkeit F auf die Außenoberfläche
13 einer jeweils zugeordneten Stützrolle 12 ausgebracht werden. Hierdurch wird dann
diese Stützrolle 12 nicht nur geeignet gekühlt, sondern gleichzeitig durch die darauf
ausgebrachte Flüssigkeit F auch gereinigt.
[0055] Abweichend von der Darstellung gemäß Fig. 2 kann gemäß einer weiteren Ausführungsform
der erfindungsgemäßen Vorrichtung 10 vorgesehen sein, dass mehrere Spritzdüsen des
zweiten Typs 16 über ein- und dasselbe Regelventil 20 mit Flüssigkeit F versorgt werden.
Dies bedeutet, dass an einem Regelventil 20 dann mehrere Spritzdüsen des zweiten Typs
16 angeschlossen sind und von diesem Regelventil 20 gemeinsam mit Flüssigkeit F versorgt
werden.
[0056] Zweckmäßigerweise kann vorgesehen sein, dass alle Spritzdüsen des zweiten Typs 16,
die in einem Strangführungssegment bzw. in einer Kühlzone der stützenden Strangführung
vorgesehen sind, über das gleiche Regelventil 20 gesteuert bzw. mit Flüssigkeit F
versorgt werden.
[0057] In Bezug auf die Positionierung einer Spritzdüse des zweiten Typs 16 ist hervorzuheben,
dass diese angrenzend zu einer jeweils zugeordneten Stützrolle 12 angeordnet ist,
derart, dass eine Spritzrichtung, entlang der Flüssigkeit F aus der Spritzdüse des
zweiten Typs ausbringbar ist, genau durch die Drehachse D der zugeordneten Stützrolle
12 verläuft. Dies ist beispielsweise auch aus der Darstellung von Fig. 10(a) ersichtlich:
Hierin symbolisiert die vertikal verlaufende strichpunktierte Linie die Spritzrichtung,
in der die Flüssigkeit F aus der Spritzdüse des zweiten Typs 16 ausgebracht wird.
Wie gezeigt, verläuft diese Spritzrichtung genau durch die Drehachse D der Stützrolle
12. Hierdurch ist gewährleistet, dass die Flüssigkeit F, vorzugsweise in Form von
Wasser, genau von oben her durch die Spritzdüse des zweiten Typs 16 auf die Außenoberfläche
13 der Stützrolle 12 ausgebracht wird.
[0058] Die erfindungsgemäße Vorrichtung 10 gemäß Fig. 2 kann bei einer Stranggießanlage
3 von Fig. 1 und deren stützenden Strangführung 4 eingesetzt werden. Mittels der Spritzdüsen
14; 16 vom ersten bzw. zweiten Typ ist es wie erläutert möglich, eine Flüssigkeit
F sowohl auf die Oberfläche 2 des Gießstrangs 1 als auch auf die Außenoberfläche 13
der Stützrollen 12 auszubringen.
[0059] Mittels der Vorrichtung 10 von Fig. 2 kann auch ein Verfahren gemäß der vorliegenden
Erfindung durchgeführt werden, nämlich zum Kühlen des Gießstrangs 1 in der Stranggießanlage
3 von Fig. 1 mit einer stützenden Strangführung 4, die entlang der Transportrichtung
T des Gießstrangs 1 gesehen eine Mehrzahl von Stützrollen 12 aufweist. Bei Durchführung
des Verfahrens wird wie erläutert eine Flüssigkeit F aus angrenzend zur stützenden
Strangführung 4 angeordneten Spritzdüsen 14; 16 zumindest auf eine Oberfläche des
Gießstrangs 1 ausgebracht. Dieses erfindungsgemäße Verfahren ist dadurch gekennzeichnet,
dass aus zumindest einer Spritzdüse 14; 16 in Abhängigkeit von zumindest einem Betriebsparameter
oder von zumindest einer Zustandsgröße der Stranggießanlage 3 eine Flüssigkeit F auch
auf eine Außenoberfläche 13 von zumindest einer Stützrolle 12 ausgebracht wird, um
dadurch diese Stützrolle 12 zu reinigen und/oder zu kühlen.
[0060] Nachstehend sind unter Bezugnahme auf die Figuren 3 bis 9 weitere Aspekte bezüglich
der erfindungsgemäßen Vorrichtung 10 dargestellt und erläutert. Bei den Darstellungen
gemäß Fig. 3-9 kann es sich entweder um jeweils eigenständige Ausführungsformen der
erfindungsgemäßen Vorrichtung 10 handeln, oder aber um eine Modifikation der Ausführungsform
von Fig. 2. Letzterenfalls sind dann die Spritzdüsen des zweiten Typs 16 in den Fig.
3-9 zwecks einer vereinfachten Darstellung der Erfindung nicht gezeigt.
[0061] Alle der weiteren Ausführungsformen gemäß der Fig. 3-9 entsprechen in Bezug auf die
Anordnung einer Mehrzahl von Spritzdüsen vom ersten Typ 14 der Ausführungsform von
Fig. 2, so dass zur Vermeidung von Wiederholungen auf die Erläuterungen zur Fig. 2
verwiesen werden darf.
[0062] Bei der Ausführungsform von Fig. 3 ist der Spritzbalken 22 in der Darstellung von
Fig. 3(a) in einer Ausgangsposition gezeigt. Hierbei wird durch die Spritzdüsen vom
ersten Typ 14 die Kühlflüssigkeit F ausschließlich auf die Oberfläche 2 des Gießstrangs
1 ausgebracht. Ausgehend von dieser Ausgangsposition kann der Spritzbalken 22 mit
den daran angebrachten Spritzdüsen vom ersten Typ 14 - wie durch den Pfeil in Fig.
3(a) symbolisiert - senkrecht zur Transportrichtung T des Gießstrangs 1 und somit
in einer Richtung weg davon in eine angepasste erste Betriebsposition verschoben werden,
die in der Fig. 3(b) gezeigt ist. Dadurch, dass nun in der angepassten ersten Betriebsposition
ein Abstand der Spritzdüsen vom ersten Typ 14 relativ zum Gießstrang 1 vergrößert
ist, gelangt der Strahl der ausgebrachten Flüssigkeit F nicht nur auf die Oberfläche
2 des Gießstrangs 1, sondern auch auf die Außenoberfläche 13 der daran angrenzenden
Stützrollen 12.
[0063] In den Fig. 4(a) und Fig. (b) ist dieser Zusammenhang eines Verschiebens einer Spritzdüse
des ersten Typs 14 von einer Ausgangsposition (vgl. Fig. 4(a)) in die angepasste erste
Betriebsposition nochmals gezeigt. Das Überführen der Spritzdüse des ersten Typs 14
von ihrer Ausgangsposition (vgl. Fig. 4(a)) in die angepasste erste Betriebsposition
(vgl. Fig. 4(b)) entspricht einem Zurückziehen weg von dem Gießstrang 1, so dass damit
ein Abstand der Spritzdüse des ersten Typs 14 relativ zum Gießstrang 1 vergrößert
wird.
[0064] Für den Fall, dass die Spritzdüse des ersten Typs 14 in ihre angepasste erste Betriebsposition
(vgl. Fig. 3(b), Fig. 4(b)) überführt ist, ist es möglich, dass dann die Menge an
Flüssigkeit F, die durch die Spritzdüse des ersten Typs 14 in Richtung des Gießstrangs
1 ausgebracht wird, um 100% erhöht wird, d.h. im Vergleich zum Ausbringen von Flüssigkeit
in der Ausgangsposition verdoppelt wird. Hierdurch wird erreicht, dass auch in der
angepassten ersten Betriebsposition durch die Spritzdüse des ersten Typs 14 die gleiche
Menge an Flüssigkeit F auf die Oberfläche 2 des Gießstrangs 1 gelangt wie im Vergleich
zur Ausgangsposition. Dies wird durch den inneren Spritzkegel in der Darstellung von
Fig. 4(b) verdeutlicht. In der angepassten ersten Betriebsposition wird dann die zusätzliche
Menge an Flüssigkeit F, in Entsprechung der genannten Erhöhung um 100% bzw. Verdopplung,
jeweils auf die Außenoberflächen 13 der beiden Stützrollen 12 gelangt (vgl. die beiden
äußeren Bereiche des Spritzkegels von Fig. 4(b)), um diese Stützrollen 12 geeignet
zu kühlen und gleichzeitig auch zu reinigen, um ggf. anhaftende Ablagerungen bzw.
"Black Stones" zu entfernen.
[0065] Fig. 5 zeigt eine prinzipiell vereinfachte Seitenansicht des Gießstrangs 1 mit zwei
Paaren von Stützrollen 12, die auf entgegengesetzten Seiten des Gießstrangs 1 (d.h.
auf der "Losseite" und auf der "Festseite") angeordnet sind. In der Seitenansicht
von Fig. 5 befinden sich die dort gezeigten Spritzdüsen des ersten Typs 14 in der
vorstehend erläuterten angepassten ersten Betriebsposition (vgl. Fig. 3(b), Fig. 4(b)).
Mit dem Begriff "Rollenkühlung" und zwei zugehörigen Blockpfeilen wird in der Fig.
5 für eine Stützrolle 12 (im Bildbereich oben rechts gezeigt) symbolisiert, dass der
äußere Bereich des Spritzkegels der Kühlflüssigkeit F die Außenoberfläche 13 dieser
Stützrolle 12 überstreicht und es deshalb an dieser Stelle der Stützrolle 12 auch
zu einer Kühlung durch die Kühlflüssigkeit F kommt.
[0066] Fig. 6 zeigt eine weitere Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung 10. In
deren Ausgangszustand (vgl. Fig. 6(a)) wird, in gleicher Weise wie bereits in der
Fig. 3(a) gezeigt und erläutert, durch die Spritzdüsen vom ersten Typ 14 die Kühlflüssigkeit
F ausschließlich auf die Oberfläche 2 des Gießstrangs 1 ausgebracht.
[0067] Die Ausführungsform gemäß Fig. 6 ist dahingehend ausgestaltet, dass der Spritzkegel
der einzelnen Spritzdüsen des ersten Typs 14, ausgehend von der Ausgangsposition von
Fig. 6(a), aufgeweitet bzw. breiter eingestellt werden kann. Eine solche Verbreiterung
bzw. Aufweitung des Spritzkegels ist in der Fig. 6(b) prinzipiell vereinfacht und
exemplarisch für zwei Spritzdüsen des zweiten Typs 14 gezeigt. In Folge einer solchen
Aufweitung wird erreicht, dass der resultierende Spritzkegel (vgl. Fig. 6(b)) der
Flüssigkeit F nicht nur die Oberfläche 2 des Gießstrangs 1 erreicht, sondern auch
die Außenoberflächen 13 von zwei zueinander benachbarten Stützrollen 12, die damit
geeignet gekühlt werden.
[0068] In den Fig. 7 bis 9 sind weitere Ausführungsformen für die erfindungsgemäße Vorrichtung
10 gezeigt und erläutert. Bei diesen Ausführungsformen ist, in gleicher Weise wie
bereits zu den Ausführungsformen gemäß Fig. 3(a) und Fig. 6(a) erläutert, zunächst
eine Ausgangsposition für die Spritzdüsen des ersten Typs 14 vorgesehen, in der aus
diesen Spritzdüsen die Kühlflüssigkeit F ausschließlich auf die Oberfläche 2 des Gießstrangs
1 ausgebracht wird. Ausgehend von dieser Ausgangsposition ist es bei den Ausführungsformen
gemäß der Fig. 7-9 dann möglich, die Spritzdüse(n) des ersten Typs 14 durch eine seitliche
Bewegung, entweder in der Transportrichtung T des Gießstrangs 1 oder entgegen der
Transportrichtung T, jeweils in die angepasste zweite Betriebsposition zu verschieben.
Hierzu im Einzelnen:
[0069] Bei der Ausführungsform gemäß der Fig. 7 und 8 ist es möglich, dass der Spritzbalken
22 mitsamt der bzw. den daran angebrachten Spritzdüse(n) vom ersten Typ 14 ausgehend
von einer Ausgangsposition (vgl. Fig. 7(a)) entgegen der Transportrichtung T des Gießstrangs
in die angepasste zweite Betriebsposition (vgl. Fig. 7(b)) vorzugsweise linear verschoben
wird. Jedenfalls sind die Spritzdüsen vom zweiten Typ 14 in der angepassten zweiten
Betriebsposition derart bezüglich der Stützrollen 12 positioniert, dass der Spritzkegel
der aus diesen Spritzdüsen 14 ausgebrachten Kühlflüssigkeit F dann nicht nur auf die
Oberfläche 2 des Gießstrangs 1 gelangt, sondern auch auf bzw. an die Außenoberfläche
13 der Stützrolle(n) 12. In dieser Weise werden dann auch die Stützrollen 12 geeignet
gekühlt und gleichzeitig durch die darauf ausgebrachte Flüssigkeit F gereinigt.
[0070] Die angepasste zweite Betriebsposition für eine Spritzdüse des zweiten Typs 14 der
Ausführungsform von Fig. 7 ist auch in der prinzipiell vereinfachten Seitenansicht
von Fig. 8 gezeigt.
[0071] Bei der Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung 10 gemäß der Fig. 9 kann
der Spritzbalken 22 mit der bzw. den daran angebrachten Spritzdüse(n) des ersten Typs
14 in der Transportrichtung T des Gießstrangs 1 in die angepasste zweite Betriebsposition
verschoben werden. Ausweislich der Darstellung von Fig. 9(b) sind dann die Spritzdüsen
des zweiten Typs 14, analog zur Darstellung von Fig. 7(b), derart bezüglich der Stützrollen
12 positioniert, dass der Spritzkegel der aus diesen Spritzdüsen 14 ausgebrachten
Kühlflüssigkeit F nicht nur auf die Oberfläche 2 des Gießstrangs 1 gelangt, sondern
auch auf die Außenoberfläche 13 der Stützrolle(n) 12 gerichtet ist. In dieser Weise
werden dann auch die Stützrollen 12 geeignet gekühlt und gleichzeitig durch die darauf
ausgebrachte Flüssigkeit F gereinigt.
[0072] Die Verschiebung des Spritzbalkens 22 und der daran angebrachten Spritzdüse(n) des
ersten Typs 14 in die erläuterte angepasste erste bzw. Betriebsposition erfolgt vorzugsweise
linear und kann durch geeignete Führungs- bzw. Gleitschienen oder dergleichen realisiert
werden, vorzugsweise unterstützt durch einen motorischen Antrieb, der durch die Steuerungs-
oder Regelungseinheit 30 ansteuerbar ist.
[0073] Den vorstehend genannten Ausführungsformen der Fig. 3-9 ist gemeinsam, dass hierbei
die Flüssigkeit F durch die Spritzdüse(n) des ersten Typs 14 nicht nur auf die Oberfläche
2 des Gießstrangs 1 ausgebracht werden kann, sondern auch auf die Außenoberfläche
13 der Stützrolle(n) 12, sofern die Spritzdüse(n) des ersten Typs 14 in ihre jeweilige
angepasste erste Betriebsposition (vgl. Fig. 3(b), Fig. 4(b)) bzw. zweite Betriebsposition
(vgl.Fig. 7(b), Fig. 9(b)) überführt wird/werden und/oder der Spritzkegel der Spritzdüsen(n)
des ersten Typs 14 geeignet breiter eingestellt wird (vgl. Fig. 6(b)).
[0074] Im Zusammenhang mit dem Ausbringen der Flüssigkeit F auch auf die Außenoberfläche
13 der Stützrolle(n) 12, was wie vorstehend erläutert durch die Spritzdüse(n) des
ersten Typs 14 und/oder durch die Spritzdüse(n) des zweiten Typs 16 erfolgen kann,
ist es für die vorliegende Erfindung von Vorteil, wenn hierbei die Einstellung der
erforderlichen Wassermenge(n) in Abhängigkeit von der Temperatur von zumindest einer
Stützrolle 12, vorzugsweise von einer Mehrzahl dieser Stützrollen 12 erfolgt. Zu diesem
Zweck kann erfindungsgemäß vorgesehen sein, dass die Temperatur von zumindest einer
Stützrolle 12, vorzugsweise einer Mehrzahl von solchen Stützrollen 12, an deren Außenoberfläche
13 und/oder in deren jeweiligen Kernbereichen berechnet wird. Zweckmäßigerweise kann
hierzu ein softwarebasierten Berechnungsmodell eingesetzt werden, das wie vorstehend
erläutert in der Steuerungs- oder Regelungseinheit 30 implementiert ist. Für diesen
Fall erfolgt dann erfindungsgemäß die Einstellung der erforderlichen Wassermenge unter
Verwendung eines solchen softwarebasierten Berechnungsmodells.
[0075] Die Berechnung der erforderlichen Wassermengen, die durch die Spritzdüse(n) 14, 16
auf die Außenoberfläche der Stützrolle(n) 12 ausgebracht werden, erfolgt dann beispielsweise
derart, dass die Temperatur der Stützrolle(n) 12 an der Außenoberfläche 13 den vorbestimmten
ersten Temperaturgrenzwert (von z.B. 450 °C) nicht überschreitet, und/oder dass die
Temperatur der Stützrolle(n) 12 im Kernbereich den vorbestimmten zweiten Temperaturgrenzwert
(von z.B. 250 °C) nicht überschreitet. Im Umkehrschluss bedeutet dies, dass das Ausbringen
der Flüssigkeit F auf die Außenoberfläche 13 der Stützrolle(n) 12 durch die Spritzdüse(n)
des zweiten Typs 16 gezielt zugeschaltet werden kann, falls nämlich mittels der Temperaturberechnung
festgestellt wird, dass die Temperatur der Stützrolle(n) 12 an der Außenoberfläche
13 den vorbestimmten ersten Temperaturgrenzwert überschreitet. Mutatis mutandis gilt
dies für den Fall, dass mittels der Temperaturberechnung festgestellt werden sollte,
dass die Temperatur der Stützrolle(n) 12 im Kernbereich den vorbestimmten zweiten
Temperaturgrenzwert überschreitet. Ergänzend oder alternativ ist es zur Einhaltung
der vorstehend genannten Temperaturbedingungen in Bezug auf die Stützrolle(n) 12 auch
möglich, die Spritzdüse(n) des ersten Typs 14 wie erläutert in die angepasste erste
oder zweite Betriebsposition zu verschieben, um damit zu erreichen, dass die Flüssigkeit
F durch die Spritzdüse(n) des ersten Typs 14 nicht nur auf die Oberfläche 2 des Gießstrangs
1, sondern auch auf die Außenoberfläche 13 der Stützrolle(n) 12 gelangt.
[0076] Ergänzend oder alternativ zur Berücksichtigung der Temperatur der Stützrolle(n) 12
kann das Ausbringen der Flüssigkeit F auf Außenoberfläche 13 der Stützrolle(n) 12
für die vorstehend genannten Ausführungsformen gemäß der vorliegenden Erfindung auch
in Abhängigkeit von beispielsweise der Gießgeschwindigkeit des Gießstrangs 1 erfolgen.
Konkret kann mittels der Spritzdüse(n) des ersten Typs 14 und/oder des zweiten Typs
16 die Flüssigkeit F auch auf die Außenoberfläche 13 von zumindest einer Stützrolle
12 ausgebracht wird, falls die Gießgeschwindigkeit den vorbestimmten Geschwindigkeitsgrenzwert
(von z.B. 3 m/min) unterschreitet. Hierdurch kann wie vorstehend bereits erläutert
erreicht werden, dass die Stützrolle(n) 12 in Bezug auf nicht erwünschte Ablagerungen
gereinigt wird/werden.
[0077] Zweckmäßigerweise kann bei den vorstehend genannten Ausführungsformen der Erfindung
eine Veränderung der Menge an Flüssigkeit F, die aus der Spritzdüse des ersten Typs
(14) auch auf eine Außenoberfläche (13) von zumindest einer Stützrolle (12) ausgebracht
wird, um zumindest 0,1 Liter/min erhöht werden.
[0078] Bei einer geregelten externen Rollenkühlung (bzw. Kühlung der Stützrollen 12) können
erfindungsgemäß nicht nur die Strangtemperatur(en), sondern auch die gesamte Temperaturverteilung
jeder gekühlten Stützrolle 12 dynamisch online in einem gekoppelten Rollenmodell berechnet
werden. In der Fig. 10(b) ist der zeitliche Verlauf der Oberflächentemperatur einer
Stützrolle 12 dargestellt. Auf der strangabgewandten Seite sinkt die Oberflächentemperatur
durch das Spritzwasser der externen Rollenkühlung stark ab. Anschließend hat das ablaufende
Wasser noch eine Kühlwirkung, ihr wirkt aber die Rückerwärmung durch den wärmeren
Rollenkern entgegen. Anschließend erfolgt eine leichte Erwärmung durch die Temperaturabstrahlung
des heißen Stranges. Während des Strangkontaktes steigt dann die Oberflächentemperatur
schnell und stark an, um in den anschließenden Zonen von Strahlung und ablaufenden
Wasser wieder leicht abzufallen.
[0079] In der Darstellung von Fig. 10(b) sind die Veränderungen der Oberflächentemperatur
einer Stützrolle 12 und deren zeitlicher Verlauf jeweils durch verschiedene Linientypen
bzw. Stricharten symbolisiert und zusätzlich mit einer Erläuterung versehen, welcher
physikalische Effekt zu dieser zeitlichen Veränderung führt. Beispielsweise:
- Die Zunahme der Temperatur, die auf die Strahlung (d.h. die Wärmestrahlung, die von
dem heißen Gießstrang 1 ausgeht) zurückgeht, ist in der Fig. 10(b) mit einer strichpunktierten
Linie symbolisiert und auch mit "Strahlung" bezeichnet.
- Die Temperaturzunahme, die sich an einer Stützrolle 12 durch den Kontakt mit dem heißen
Gießstrang 1 einstellt, ist durch eine gestrichelte Linie symbolisiert und mit "Strangkontakt"
bezeichnet.
- Die rapide Abnahme der Oberflächentemperatur, in Folge des Ausbringens von Flüssigkeit
F bzw. Kühlwasser durch die Spritzdüse des zweiten Typs 16, ist durch eine dicke Volllinie
symbolisiert.
[0080] Die physikalischen Effekte, die wie erläutert in der Fig. 10(b) mit jeweils verschiedenen
Linientypen symbolisiert sind, sind in gleicher Weise in der Darstellung von Fig.
10(a) an der Außenoberfläche 13 der Stützrolle 12 symbolisiert, nämlich durch Verwendung
von jeweils gleichen Linientypen.
[0081] Zur Verbesserung der Genauigkeit der Bestimmung der Oberflächentemperatur von einer
oder mehrerer Stützrollen 12 kann gemäß einer weiteren Ausführungsform der Erfindung
vorgesehen sein, die Oberflächentemperatur dieser Stützrollen 12 auch messtechnisch
zu erfassen. Hierzu ist es zweckmäßig, wenn ein geeigneter Sensor eingesetzt wird,
beispielsweise in Form eines Pyrometers. Jedenfalls kann hierbei dann das Modell zur
Berechnung der Rollentemperaturen adaptiert werden. Zum Temperaturabgleich ist für
das Berechnungsmodell die Kenntnis notwendig, an welcher Stützrolle 12 die Messung
durchgeführt wurde und wo genau sich die lokale Position des Messpunktes befindet.
In der Abbildung von Fig. 10(b) ist zu erkennen, dass sich die Oberflächentemperatur
einer Stützrolle 12 im Laufe einer Umdrehung stark ändern kann. Entsprechend muss
sichergestellt werden, dass die Oberflächentemperatur der Stützrolle 12 und nicht
die Temperatur des abfließenden Wassers gemessen, wird. Hierzu ist es weiter vorteilhaft,
wenn das Pyrometer auf den Teil der Außenoberfläche 13 der Stützrolle 12 trifft, auf
dem sich kein abfließendes Wasser befindet - vorteilhaft auf eine Stützrolle 12 an
der Festseite der stützenden Strangführung 4.
[0082] Gemäß einer weiteren Ausführungsform kann für das erfindungsgemäße Verfahren vorgesehen
sein, dass insbesondere mit dem softwarebasierten Berechnungsmodell sowohl die Temperatur
des Gießstrangs 1 an der Stelle einer bestimmten Stützrolle 12 als auch die Temperatur
dieser bestimmten Stützrolle 12 berechnet werden, wobei diese beiden Berechnungen
miteinander gekoppelt sind und iterativ erfolgen, so dass damit eine gegenseitige
Beeinflussung von Gießstrang 1 und der bestimmten Stützrolle 12 erfasst wird. Eine
solche Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens ist vor dem Hintergrund zu
verstehen, dass die Oberflächentemperatur des Gießstrangs 1 beim Kontakt mit den Stützrollen
12 wesentlich von deren Oberflächentemperatur abhängig ist bzw. hiervon beeinflusst
wird. Andererseits hat die Oberflächentemperatur des Gießstrangs 1 wiederum einen
Einfluss auf die Rollentemperatur, d.h. die Temperatur der Stützrolle(n) 12. Hierdurch
müssen beide Berechnungsmodelle miteinander gekoppelt sein und die Berechnungen erfolgen
iterativ.
[0083] Die Fig. 11 verdeutlicht ein Flussdiagramm, mit dem die vorstehend genannte iterative
Berechnung für die beiden Berechnungsmodelle (d.h. Berechnung der Strangtemperatur
und Berechnung der Rollentemperatur) durchgeführt werden kann.
[0084] Schließlich darf nochmals darauf hingewiesen werden, dass es mittels des softwarebasierten
Berechnungsmodells möglich ist, auch eine Menge der Flüssigkeit F zu bestimmen, die
beim Ausbringen aus den Spritzdüsen 14, 16 dazu erforderlich ist, dass die Temperatur
der Stützrolle(n) 12 an der Außenoberfläche 13 den vorbestimmten ersten Temperaturgrenzwert
(von z.B. 450 °C) und/oder die Temperatur der Stützrolle(n) 12 im Kernbereich den
vorbestimmten zweiten Temperaturgrenzwert (von z.B. 250 °C) nicht überschreitet.
Bezugszeichenliste
[0085]
- 1
- Gießstrang
- 2
- Oberfläche (des Gießstrangs 1)
- 3
- Stranggießanlage
- 4
- stützende Strangführung
- 10
- Vorrichtung
- 12
- Stützrolle(n)
- 13
- Außenoberfläche (einer Stützrolle 12)
- 14
- Spritzdüse eines ersten Typs
- 16
- Spritzdüse eines zweiten Typs
- 18
- Versorgungsleitung
- 20
- Regelventil
- 22
- Spritzbalken
- 30
- Steuerungs- oder Regelungseinheit
- 31
- Signalstrecke
- D
- Drehachse (einer Stützrolle 12)
- F
- Flüssigkeit (zur Reinigung und/oder zur Kühlung des Gießstrangs 1)
- H
- Horizontalteil
- K
- Kokille
- 5
- Schere
- T
- Transportrichtung
1. Vorrichtung (10) zum Kühlen eines Gießstrangs (1) in einer Stranggießanlage (3) mit
einer stützenden Strangführung (4), die eine Mehrzahl von Stützrollen (12) aufweist,
die - in einer Transportrichtung (T) des Gießstrangs (1) gesehen - nebeneinander angeordnet
sind, umfassend
zumindest eine Spritzdüse eines ersten Typs (14), die angrenzend zur stützenden Strangführung
(4) derart angeordnet ist, dass durch diese Spritzdüse (14) eine Kühlflüssigkeit (F)
zumindest auf eine Oberfläche (2) des Gießstrangs (1) ausbringbar ist,
gekennzeichnet durch
zumindest eine Spritzdüse eines zweiten Typs (16), die angrenzend an eine zugeordnete
Stützrolle (12) derart angeordnet ist, dass durch diese Spritzdüse (16) eine Kühl-
oder Reinigungsflüssigkeit (F) auf eine Außenoberfläche (13) der zugeordneten Stützrolle
(12) ausbringbar ist.
2. Vorrichtung (10) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Spritzdüse des zweiten Typs (16) angrenzend zu einer zugeordneten Stützrolle
(12) positioniert ist, derart, dass eine Spritzrichtung, entlang der Flüssigkeit (F)
aus der Spritzdüse des zweiten Typs ausbringbar ist, genau durch die Drehachse (D)
der zugeordneten Stützrolle (12) verläuft.
3. Vorrichtung (10) nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Spritzdüse des zweiten Typs (16) an eine Versorgungsleitung (18) für die Zufuhr
der Kühl- oder Reinigungsflüssigkeit (F) angeschlossen ist, wobei zwischen der Versorgungsleitung
(18) und mindestens einer Spritzdüse des zweiten Typs (16) ein Regelventil (20) angeordnet
ist, durch das die Menge an Flüssigkeit (F), welche in Richtung von zumindest einer
Spritzdüse des zweiten Typs (16) strömt, einstellbar ist.
4. Vorrichtung (10) nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass eine Mehrzahl von Spritzdüsen des zweiten Typs (16) an einem Regelventil (20) angeschlossen
sind.
5. Vorrichtung (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Spritzdüsen des ersten und zweiten Typs (14; 16) jeweils an eine gemeinsame Versorgungsleitung
(18) für die Zufuhr von Flüssigkeit (F) angeschlossen sind, so dass die Spritzdüsen
des ersten und zweiten Typs (14; 16) gemeinsam mit dieser Flüssigkeit (F) versorgt
werden.
6. Vorrichtung (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Spritzdüsen des ersten und zweiten Typs (14; 16) an jeweils unterschiedliche
Versorgungsleitungen (18) für die Zufuhr von Flüssigkeit (F) angeschlossen sind, so
dass die Spritzdüsen des ersten und zweiten Typs (14; 16) unabhängig voneinander mit
Flüssigkeit (F) versorgt werden.
7. Vorrichtung (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Spritzdüsen des zweiten Typs und die Spritzdüse des ersten Typs (14; 16) in einen
gemeinsamen Spritzbalken (22) integriert sind.
8. Vorrichtung (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest eine Spritzdüse des ersten Typs (14) beweglich angeordnet ist, derart,
dass diese Spritzdüse (14) senkrecht zur Transportrichtung (T) des Gießstrangs (1)
in eine angepasste erste Betriebsposition verschieblich ist, wobei durch die Spritzdüse
des ersten Typs (14) in ihrer angepassten ersten Betriebsposition eine Flüssigkeit
(F) auch auf die Außenoberfläche (13) von jeweils zwei Stützrollen (12), die in Transportrichtung
(T) des Gießstrangs (1) gesehen nebeneinander angeordnet sind, ausbringbar ist.
9. Vorrichtung (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest eine Spritzdüse des ersten Typs (14) beweglich angeordnet ist, derart,
dass diese Spritzdüse (14) in der Transportrichtung (T) des Gießstrangs (1) oder entgegen
der Transportrichtung (T) in eine angepasste zweite Betriebsposition verschieblich
ist, wobei durch die Spritzdüse des ersten Typs (14) in ihrer angepassten zweiten
Betriebsposition eine Flüssigkeit (F) auch auf eine Außenoberfläche (13) einer Stützrolle
(12) ausbringbar ist.
10. Vorrichtung (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die zumindest eine Spritzdüse des zweiten Typs (16) in Form einer Zweistoffdüse ausgebildet
ist.
11. Vorrichtung (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die zumindest eine Spritzdüse des zweiten Typs (16) in einem Horizontalteil (H) der
stützenden Strangführung (4) einer Stranggießanlage (3) angeordnet ist, vorzugsweise,
dass eine Mehrzahl von Spritzdüsen des zweiten Typs (16) in einem Horizontalteil (H)
der stützenden Strangführung (4) einer Stranggießanlage (3) angeordnet sind, wobei
jede Spritzdüse des zweiten Typs (16) genau angrenzend an eine Stützrolle (12) der
stützenden Strangführung (4) und oberhalb davon positioniert ist.
12. Vorrichtung (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch eine Steuerungs- oder Regelungseinheit (30), die programmtechnisch derart eingerichtet
ist, dass aus zumindest einer Spritzdüse (14; 16) in Abhängigkeit von zumindest einem
Betriebsparameter und/oder von zumindest einer Zustandsgröße der Stranggießanlage
(3) eine Flüssigkeit (F) auch auf eine Außenoberfläche (13) von zumindest einer Stützrolle
(12) ausgebracht wird, um dadurch diese Stützrolle (12) zu reinigen und/oder zu kühlen.
13. Verfahren zum Kühlen eines Gießstrangs (1) in einer Stranggießanlage (3) mit einer
stützenden Strangführung (4), die entlang einer Transportrichtung (T) des Gießstrangs
(1) gesehen eine Mehrzahl von Stützrollen (12) aufweist, wobei bei Durchführung des
Verfahrens eine Flüssigkeit (F) aus Spritzdüsen (14; 16), die angrenzend zur stützenden
Strangführung (4) angeordnet sind, zumindest auf eine Oberfläche des Gießstrangs (1)
ausgebracht wird,
dadurch gekennzeichnet, dass
aus zumindest einer Spritzdüse (14; 16) in Abhängigkeit von zumindest einem Betriebsparameter
oder von zumindest einer Zustandsgröße der Stranggießanlage (3) eine Flüssigkeit (F)
auch auf eine Außenoberfläche (13) von zumindest einer Stützrolle (12) ausgebracht
wird, um dadurch diese Stützrolle (12) zu reinigen und/oder zu kühlen.
14. Verfahren nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass aus zumindest einer Spritzdüse (14; 16) eine Flüssigkeit (F) auch auf eine Außenoberfläche
(13) von zumindest einer Stützrolle (12) ausgebracht wird, falls die Gießgeschwindigkeit
einen Geschwindigkeitsgrenzwert unterschreitet, vorzugsweise, dass der Geschwindigkeitsgrenzwert
3 m/min beträgt.
15. Verfahren nach Anspruch 13 oder 14, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest eine Stützrolle (12) mit einem elektromotorischen Antrieb ausgestattet
ist und hierbei ein Drehmoment zum Antrieb dieser Stützrolle (12) gemessen wird, wobei
aus zumindest einer Spritzdüse (14; 16) eine Flüssigkeit (F) auch auf eine Außenoberfläche
(13) von zumindest einer Stützrolle (12) ausgebracht wird, falls das Drehmoment zum
Antrieb dieser Stützrolle (12) und/oder eine hierzu erforderliche Stromaufnahme des
motorischen Antriebs einen vorbestimmten Wert überschreitet.
16. Verfahren nach einem der Ansprüche 13 bis 15, dadurch gekennzeichnet, dass eine Drehzahl von zumindest einer Stützrolle (12) gemessen wird, wobei aus zumindest
einer Spritzdüse (14; 16) eine Flüssigkeit (F) auch auf eine Außenoberfläche (13)
von dieser Stützrolle (12) ausgebracht wird, falls die Drehzahl dieser Stützrolle
(12) einer linearen Geschwindigkeit parallel zur Transportrichtung des Gießstrangs
(1) entspricht, die kleiner ist als die Gießgeschwindigkeit des Gießstrangs (1).
17. Verfahren nach einem der Ansprüche 13 bis 16, dadurch gekennzeichnet, dass eine Temperatur an einer Außenoberfläche (13) von zumindest einer Stützrolle (12)
bestimmt wird, wobei aus zumindest einer Spritzdüse (14; 16) eine Flüssigkeit (F)
auch auf die Außenoberfläche (13) von zumindest dieser Stützrolle (12) ausgebracht
wird, falls die Temperatur an deren Außenumfangsfläche (13) einen vorbestimmten ersten
Temperaturgrenzwert überschreitet, vorzugsweise, dass der vorbestimmte erste Temperaturgrenzwert
450 °C beträgt.
18. Verfahren nach einem der Ansprüche 13 bis 17, dadurch gekennzeichnet, dass eine Temperatur von zumindest einer Stützrolle (12) in deren Kernbereich berechnet
wird, wobei aus zumindest einer Spritzdüse (14; 16) eine Flüssigkeit (F) auch auf
die Außenoberfläche (13) von zumindest dieser Stützrolle (12) ausgebracht wird, falls
die Temperatur in deren Kernbereich einen vorbestimmten zweiten Temperaturgrenzwert
überschreitet, vorzugweise, dass der vorbestimmte zweite Temperaturgrenzwert 250 °C
beträgt
19. Verfahren nach Anspruch 17 oder 18, dadurch gekennzeichnet, dass die Temperatur von zumindest einer Stützrolle (12) an deren Außenoberfläche (13)
bzw. in deren Kernbereich mittels eines softwarebasierten Berechnungsmodells bestimmt
wird.
20. Verfahren nach Anspruch 19, dadurch gekennzeichnet, dass mit dem softwarebasierten Berechnungsmodell sowohl die Temperatur des Gießstrangs
(1) an der Stelle einer bestimmten Stützrolle (12) als auch die Temperatur dieser
bestimmten Stützrolle (12) berechnet werden, wobei diese beiden Berechnungen miteinander
gekoppelt sind und iterativ erfolgen, so dass damit eine gegenseitige Beeinflussung
von Gießstrang (1) und der bestimmten Stützrolle (12) erfasst wird.
21. Verfahren nach Anspruch 19 oder 20, dadurch gekennzeichnet, dass mittels des softwarebasierten Berechnungsmodells auch eine Menge der Flüssigkeit
(F) bestimmt wird, die dazu erforderlich ist, dass die Temperatur der Stützrolle (12)
an ihrer Außenoberfläche (13) den vorbestimmten ersten Temperaturgrenzwert und/oder
die Temperatur dieser Stützrolle (12) in deren Kernbereich den vorbestimmten zweiten
Temperaturgrenzwert nicht überschreitet.
22. Verfahren nach einem der Ansprüche 13 bis 21, dadurch gekennzeichnet, dass die Flüssigkeit (F) auch auf eine Außenoberfläche (13) von zumindest einer Stützrolle
(12) ausgebracht wird, indem diese Flüssigkeit (F) aus zumindest einer angrenzend
zur stützenden Strangführung (4) angeordneten Spritzdüse eines ersten Typs (14) ausgebracht
wird und diese Spritzdüse (14) hierbei von einer Ausgangsposition in eine angepasste
erste oder zweite Betriebsposition verschoben wird.
23. Verfahren nach Anspruch 22, dadurch gekennzeichnet, dass die Spritzdüse des ersten Typs (14) von ihrer Ausgangsposition durch eine Bewegung
in der Transportrichtung (T) des Gießstrangs (1) oder entgegen der Transportrichtung
(T) in die angepasste erste Betriebsposition verschoben wird.
24. Verfahren nach Anspruch 23, dadurch gekennzeichnet, dass die Menge an Flüssigkeit (F), die durch die Spritzdüse des ersten Typs (14) in Richtung
des Gießstrangs (1) ausgebracht wird, in der angepassten ersten Betriebsposition der
Spritzdüse des ersten Typs (14) um 100% erhöht wird.
25. Verfahren nach Anspruch 22, dadurch gekennzeichnet, dass die Spritzdüse des ersten Typs (14) von ihrer Ausgangsposition durch eine Bewegung
senkrecht zur Transportrichtung (T) des Gießstrangs (1) in die angepasste zweite Betriebsposition
verschoben wird.
26. Verfahren nach einem der Ansprüche 13 bis 25, dadurch gekennzeichnet, dass die Flüssigkeit (F) auch auf eine Außenoberfläche (13) von zumindest einer Stützrolle
(12) ausgebracht wird, indem diese Flüssigkeit (F) aus zumindest einer angrenzend
zur stützenden Strangführung (4) angeordneten Spritzdüse eines ersten Typs (14) ausgebracht
wird und ein Spritzwinkel dieser Spritzdüse (14) breiter eingestellt wird.
27. Verfahren nach einem der Ansprüche 22 bis 24, soweit rückbezogen auf Anspruch 14,
dadurch gekennzeichnet, dass die Menge an Flüssigkeit (F), die aus der Spritzdüse des ersten Typs (14) auch auf
eine Außenoberfläche (13) von zumindest einer Stützrolle (12) ausgebracht wird, um
zumindest 0,1 Liter/min erhöht wird.
28. Verfahren nach einem der Ansprüche 13 bis 27, dadurch gekennzeichnet, dass die Flüssigkeit (F) auch auf eine Außenoberfläche (13) von zumindest einer Stützrolle
(12) ausgebracht wird, indem diese Flüssigkeit (F) aus zumindest eine Spritzdüse eines
zweiten Typs (16) ausgebracht wird und hierbei diese Spritzdüse des zweiten Typs (16)
angrenzend an eine zugeordnete Stützrolle (12) angeordnet ist, derart, dass durch
diese Spritzdüse (16) die Flüssigkeit (F) in Richtung einer Drehachse (D) der zugeordneten
Stützrolle (12) ausgebracht wird.
29. Verfahren nach Anspruch 28, soweit rückbezogen auf Anspruch 19 oder 20, dadurch gekennzeichnet, dass mittels des softwarebasierten Berechnungsmodells in einem Horizontalteil der stützenden
Strangführung (4) die Temperatur einer Mehrzahl von Stützrollen (12) jeweils paarweise
oberhalb und unterhalb des Gießstrangs (1) bestimmt wird, wobei, falls die Temperatur
einer bestimmten Stützrolle (12) unterhalb des Gießstrangs (1) größer als die Temperatur
der zugeordneten Stützrolle (12) oberhalb des Gießstrangs (1) ist, dann die Flüssigkeit
(F) durch zumindest eine unterhalb des Gießstrangs (1) angeordnete Spritzdüse des
zweiten Typs (16) auf die Außenoberfläche (13) dieser bestimmten Stützrolle (12) ausgebracht
wird.