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EP 0 064 280 B1 |
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EUROPÄISCHE PATENTSCHRIFT |
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Hinweis auf die Patenterteilung: |
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19.03.1986 Patentblatt 1986/12 |
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Anmeldetag: 29.04.1982 |
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Internationale Patentklassifikation (IPC)4: B22D 11/16 |
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Verfahren zum horizontalen Stranggiessen von Metallen und Stranggiessanlage hierfür
Process and apparatus for the continuous horizontal casting of metals
Procédé et dispositif pour la coulée continue horizontale de métaux
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Benannte Vertragsstaaten: |
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AT BE CH FR GB IT LI LU SE |
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Priorität: |
02.05.1981 DE 3117407
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Veröffentlichungstag der Anmeldung: |
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10.11.1982 Patentblatt 1982/45 |
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Anmelder: Technica-Guss GmbH |
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D-8707 Veitshöchheim (DE) |
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Erfinder: |
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- Brandis, Helmut, Dr.-Ing.
D-4150 Krefeld (DE)
- Erckes, Hans-Walter, (Ing.) grad.
D-4150 Krefeld (DE)
- Preisendanz, Hans, Dr. rer. nat.
D-4156 Willich 1 (DE)
- Schüler, Peter, Dr.-Ing.
D-4150 Krefeld (DE)
- Spyra, Wolfgang, Dr. rer. nat.
D-4150 Krefeld (DE)
- Thielmann, Rainer, Dr.-Ing.
D-4150 Krefeld (DE)
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| (74) |
Vertreter: LOUIS, PÖHLAU, LOHRENTZ & SEGETH |
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Hauptstrasse 19 82319 Starnberg 82319 Starnberg (DE) |
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Entgegenhaltungen: :
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| Anmerkung: Innerhalb von neun Monaten nach der Bekanntmachung des Hinweises auf die
Erteilung des europäischen Patents kann jedermann beim Europäischen Patentamt gegen
das erteilte europäischen Patent Einspruch einlegen. Der Einspruch ist schriftlich
einzureichen und zu begründen. Er gilt erst als eingelegt, wenn die Einspruchsgebühr
entrichtet worden ist. (Art. 99(1) Europäisches Patentübereinkommen). |
[0001] Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum horizontalen Stranggiessen von Metallen
und deren Legierungen, bei dem der Strang kontinuierlich, intermittierend oder im
Pilgerschritt ausgezogen wird. Weiterhin betrifft die Erfindung eine Stranggiessanlage
zur Durchführung des Verfahrens.
[0002] Es ist bekannt, daß beim horizontalen Stranggiessen von Metallen und deren Legierungen
zwischen Kokille und Strang in der Regel eine sich ändernde Kelativbewegung eingehalten
wird, um den Abriß des Stranges zu vermeiden und um qualitative Vorteile zu erwirken.
Diese sich ändernde Kelativbewegung reicht bis zum vorübergehenden Stillstand oder
führt sogar zu einer Bewegungsumkehr (go-stop-oder Pilgerschrittverfahren).
[0003] Erreicht wird dieser Bewegungsablauf bei ofenunabhängigen Kokille und stetiger Fortbewegung
des Stranges gewöhnlich durch eine spezielle Bewegungsvorrichtung für die Kokille,
bei ofenabhängiger Kokille durch eine nicht stetige Abförderung des Stranges. Zur
Durchführung dieser nicht stetigen Abförderung im go-stop- oder Pilgerschrittverfahren
ist im Stand der Technik ein elektrohydraulisches System bekannt (DE-A 17 83 032),
das aus einem elektrischen Schrittmotor und einem Hydraulikmotor besteht. Zur Ansteuerung
des elektrohydraulischen Schrittmotors ist ein elektronisches Ansteuergerät vorgesehen,
das programmierbar oder von einem Rechner her programmgesteuert ist. Das Ausziehen
des Stranges erfolgt schrittweise, wobei sich nach einer Betriebszeit "Ziehen" eine
Wartezeit anschließt. Um die Kontraktion des Stranges zu berücksichtigen, schließt
sich ein Rückhub (Entspannungszeit) an, auf den wieder eine neue Wartezeit folgt.
Dieses bekannte Antriebsaggregat ist sehr aufwendig und erlaubt bei Strangdurchmessern
von beispielsweise 15 bis 400 mm eine Abzugsgeschwindigkeit von 6 bis 120 mm/s, wobei
das Antriebsaggregat bis 1.000 Schaltungen pro Minute ausführt.
[0004] Neuerdings ist auch die Verwendung eines schrittweise arbeitenden Gleichstrommotors
mit entsprechender elektrischer Steuerung für das Abziehen von Strängen aus horizontalen
Strangguß-kokillen bekanntgeworden (DE-A 23 40 636). Auch diese Anlage ist verhältnismässig
aufwendig, wobei das Abziehen des Stranges absatzweise mit dazwischenliegenden Ruhepausen
erfolgt.
[0005] Die Ausdehnung des Stranggusses auf dünne Stränge mit Durchmesser :-5 15 mm, beispielsweise
3 mm Durchmesser, wie sie u.a. für die Herstellung von Strängen aus Hartlegierungen,
Magnetlegierungen und Edelstählen notwendig ist, macht aber eine bedeutende Erhöhung
der Abzugsgeschwindigkeit auf beispielsweise 820 mm/s erstrebenswert und führt dann
zu einer Verkürzung der Schaltzeiten und somit zur Erhöhung der Anzahl der Schaltungen/min,
die nicht ohne weiteres erreichbar ist. Wird die bisher übliche Abzugsgeschwindigkeit
beibeihalten, sinkt die Gießleistung entsprechend. Eine gewisse Abhilfe schafft hier
die allerdings mit grossem Mehraufwand verbundene Auslegung der Anlage als Mehrstranganlage.
[0006] Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, ein Verfahren der eingangs genannten Art
und eine Horizontal-Stranggießanlage hierfür zu schaffen, mit denen bei verbesserter
Werkstoffqualität im Strang insbesondere für das Stranggiessen von Staben mit Durchmessern
< 15 mm, vorzugsweise im Bereich von 3 bis 10 mm, höhere Abzugsgeschwindigkeiten (bis
zu etwa 1.000 mm/s) erreicht werden können.
[0007] Diese Aufgabe wird im Kahmen des erfindungsgemässen Verfahrens dadurch gelöst, daß
der kontinuierliche Auszugshub bzw. die intermittierenden oder im Pilgerschritt erfolgenden
Auszugshübe mit einer stets über dem Wert Null oszillierend schwankenden Abzugsgeschwindigkeit
ausgeführt wird bzw. werden.
[0008] Diese Betriebsweise führt dazu, daß die Temperatur der festen Strangschale an den
Kontaktstellen zwischen fester Strangschale und flüssiger Schmelze im Einlaufbereich
der Kokille weit weniger stark absinkt als bei hubweiser Förderung im go-stop- oder
Pilgerschrittverfahren und ferner dazu, daß die Volumenschwindung bei der Erstarrung
auf die gesamte Stranglänge gleichmässiger verteilt wird.
[0009] Die Ziehvorrichtung verleiht somit dem Strang eine innerhalb jeden Hubes zwischen
einem Maximal- und einem Minimalwert oszillierende bewegung. Als Antriebsaggregat
der Ziehvorrichtung wird vorzugsweise mindestens ein wechselstromgespeister Schrittmotor
bevorzugt, der bis zu 5000 Schaltungen pro Minute möglich macht.
[0010] Die Erfindung betrifft auch eine Horizontal-Strangieß-anlage für Metalle und deren
Legierungen gemäß Patentanspuch 3.
[0011] Im Gegensatz zu den bekannten Go/Stop- oder Pilgerschrittverfahren, bei denen die
Strangabzugsgeschwindigkeit innerhalb eines Hubes von 0 auf einen Maximalwert ansteigt
und wieder auf 0 abfällt und bei denen zwischen den Hüben ausgeprägte Haltezeiten
vorgesehen sind, oszilliert, d.h. schwankt der Strangabzug bei der erfindungsgemässen
Stranggiessanlage im Verlauf einer stetigen Bewegung zwischen einem Maximal- und Minimalwert
innerhalb jeden Hubes. Die erfindungsgemässe Horizontal-Stranggiessanlage kann dabei
mit kontinuierlichem Strangauszug aber auch diskontinuierlichem, wie Go/Stopoder Pilgerschfittverfahren
arbeiten.
[0012] Der erfindungsgemäß vorgesehene elektrische (Wechselstrom) Schrittmotor hat gegenüber
den bisher üblichen aufwendigen hydraulischen Abzugssystemen den Vorteil, ohne alle
mechanischen Übertragungssysteme wie Getriebe, Kupplungen, Ketten oder dgl auskommen
zu können. Die Antr
'ebsro)!e ist direkt auf den Wellenstumpf des Schrittmotors in geeigneter Weise aufgesetzt.
Es erfolgt eine optimale Anpassung des Durchmessers der Antriebsrolle an den Durchmesser
des Stranges, wobei zu berücksichtigen ist, daß die Abzugsgeschwindigkeit mit sinkendem
Stabdurchmesser bei gleichbleibender Gießleistung steigt. Eine Kompensation kann bei
unveränderter Betriebsfrequenz des Schrittmotors durch eine Vergrösserung des Durchmessers
der Antriebsscheibe erfolgen, jedoch nur in dem Masse, wie hierdurch das Rotationsträgheitsmoment
der Antriebsscheibe und das Lastträgheitsmoment des abzufördernden Stranges in einem
noch zulässigen Maß ansteigen. Bei falscher Anpassung fällt der Schrittmotor außer
Takt und bleibt stehen. Anhand der für den bestimmten Schrittmotor gültigen Kennlinien
ist es dem Fachmann ohne weiteres möglich, die richtige Auswahl des Antriebsscheibendurchmessers
für die jeweilige Abzugsgeschwindigkeit und den Stabdurchmesser unter Berücksichtigung
der rotatorischen und translatorischen Trägheitsmomente der verschiedenen zu beschleunigenden
Massen auszuwählen. Beispielsweise wurde für den Schrittmotor mit einem maximalen
Drehmoment von 26 Nm bei Strängen mit einem Durchmesser von 3 mm ein günstiger Scheibendurchmesser
von 200 mm und bei Strängen von 8 mm Durchmesser ein solcher von 50 mm ermittelt.
[0013] Für einen störungsfreien Betrieb des Stranggiessprozesses und für qualitativ gleichbleibende
Produkte ist eine konstante Strangaustrittstemperatur von entscheidender Bedeutung.
Um diese einhalten zu können, wird erfindungsgemäß ein elektronisches Steuersystem
zur Regelung der Betriebsfrequenz des oder der Schrittmotore in Abhängigkeit von der
Strangaustrittstemperatur vorgesehen. Die Strangaustrittstemperatur wird laufend gemessen.
Bei Abweichungen von dem Sollwert erfolgt eine Änderung der Betriebsfrequenz des oder
der Schrittmotore mit dem Ziel, die Strangaustrittstemperatur von dem Ist- auf den
Sollwert zurückzuführen. Die bisher bekannte Regelung über die Veränderung der Kühlwassermenge
ist bei den hohen Strangabzugsgeschwindigkeiten wegen zu geringer Ansprechschnelligkeit
ungeeignet.
[0014] Um eine Störung der Abzugsbewegung beim Durchlaufen der Übergangsstelle Kaltstrang
zu Warmstrang durch die Ziehvorrichtung auszuschließen, sind mindestens zwei hintereinander
in Strangdurchlaufrichtung angeordnete separate Schrittmotore vorgesehen, die im Wechsel
den Strang erfassen, bis die Übergangsstelle Kaltstrang zu Warmstrang die Ziehvorrichtung
passiert hat. Sobald die Übergangsstelle den ersten Schrittmotor erreicht, hebt das
von ihm angetriebene Rollenpaar ab und der in Stranglaufrichtung folgende Schrittmotor
zieht mit dem von ihm getriebenen Rollenpaar den Strang. Sobald die Übergangsstelle
Kaltstrang zu Warmstrang den ersten Schrittmotor passiert hat, treten dessen Abzugsrollen
wieder in Tätigkeit, und das vom zweiten Schrittmotor getriebene Rollenpaar hebt ab,
um die Übergangsstelle durchlaufen zu lassen. Dieser Wechsel erfordert bei der hohen
Abzugsgeschwindigkeit ebenfalls eine geeignete Steuerung, die erfindungsgemäß durch
ein elektronisches Steuersystem verwirklicht wird, das die Schrittmotore synchronisiert,
d.h. ihre oszillierende Bewegung innerhalb jeden Hubes aufeinander abstimmt, wobei
jedem Motor eine eigene Leistungsendstufe zugeordnet ist, damit eine unabhängige Steuerung
jedes Motors gewährleistet ist. Diese Ausbildung der erfindungsgemässen Horizontal-Str,anggiessanlage
ermöglicht die Beibehaltung einer hohen Abzugsgeschwindigkeit auch beim Anfahren,
ermöglicht eine verbesserte Geradführung des Stranges und wirkt sich verschleißmindernd
aus.
[0015] Durch schräg zur Stranglängsachse gestellte Rollenpaare der Ziehvorrichtung kann
das Ausziehverhalten des Stranges aus der Kokille günstig beeinflusst werden. Es wird
jedoch auch ein ungleichmässiger Verschleiß in der Kokille vermieden, weil die Bewegung
des Stranges innerhalb der Kokille reibungsarm ist. Diese Ausführung ist allerdings
auf Stränge mit kreisrundem Querschnitt beschränkt.
[0016] Bei dem quasi-kontinuierlichen Betrieb ergibt sich der Vorteil, daß kontinuierliche
Weiterverarbeitungsschritte wie Verformen, Trennen und Wärmebehandeln angeschlossen
werden können, ohne daß eine aufwendige Synchronisation mit der Hubbewegung notwendig
ist. Der Strang kann dabei durch Kalibrierrollen in derselben Querschnittsform kalibriert
oder in eine andere Querschnittsform, z.B. von rund auf oval, überführt werden. Auf
diese Weise kann eine Nachverdichtung des Stranges mit Beseitigung von Restporositäten
oder auch nur eine Querschnittsänderung erreicht werden.
[0017] Der nur zu Beginn des Stranggiessprozesses benötigte Teil der Ziehvorrichtung ist
der Anfahrstab als Verbindungsglied zwischen der Schmelze im Auslaufkanal des Warmhaltegefässes
und den Strangförderrollen. Beim Anfahren muß die richtige zeitliche Abstimmung des
Stärtbefehles in Bezug auf das Einbringen der Schmelze in den Auslaufkanal erfolgen.
Diese Aufgabe konnte durch die Verwendung eines rohrförmigen Anfahrstabes gelöst werden,
in dessen vorderer Öffnung zwei isolierte Triggerkontakte angebracht sind, die bei
Eintritt der Schmelze durch diese leitend miteinander verbunden werden und damit ein
Signal liefern, daß über ein vorwählbares Zeitrelais nach einer von 0 bis beliebig
lang einzustellenden Verzögerungszeit den Startbefehl für die Abzugsvorrichtung gibt.Gleichzeitig
sorgt die Ausbildung des Anfahrstabes für eine sicher Erfassung der Strangschale,
die gegenüber der üblichen Ausbildung des Anfahrstabes als Spitze Vorteile bezüglich
eines guten Schweißverbundes zeigt, wie es auch in der US-PS 39 08 747 geschildert
wird. Darüberhinaus ist es vorteilhaft, durch einen im vorderen Teil des Anfahrstabes
quer eingesetzten Stift, der von der Schmelze umflossen wird, zu einem zusätzlichen
formschlüssigen Verhund des Anfahrstabes mit dem Gießstrang zu kommen. Es hat sich
als vorteilhaft herausgestellt, zu Beginn des Gießvorganges den Anfahrstab bis zur
Eintrittsöffnung der Kokille einzuführen und mit einer Dichtung aus Isolierfilz gegen
den keramischen Auslaufstein zu drücken. Hierdurch kann die Schmelze ungehindert in
das Innere des rohrförmigen Anfahrstabes eindringen und mit ihm zu einem haltbaren
Verbund verschweißen. Andererseits verhindert die Dichtung, daß Schmelze zwischen
Anfahrstab und Kokille gelangen kann, die sonst zu einem Verklemmen des Anfahrstabes
in der Kokille führen würde, was entweder ein Abziehen des Stabes verhindern oder
einen starken Kokillenverschleiß bewirken könnte.
[0018] Bei Verwendung üblicher Auslaufsysteme war es oftmals schwierig, die richtige Dauer
der Startverzögerung zu finden. Wird sie zu kurz gewählt, wird der Anfahrstab, ohne
ausreichend mit der Strangschale verschweißt zu sein, ausgefördert, und es besteht
die Gefahr eines Durchbruches der Schmelze. Ist sie zu lang, kann die Erstarrung bis
in den Auslaufkanal fortschreiten,wodurch das Abziehen erschwert wird, oder schließlich
sogar ein Einfrieren der Schmelze im Auslaufstein eintreten kann. Weitaus besser bewährt
sich, den Auslaufstein mit einer rohrförmigen Verlängerung, etwa von 10 bis 30 mm
Länge, auszurüsten, die mit einem Außendurchmesser von 10 bis 25 mm 0 schnorchelartig
durch die Öffnung eines in die Gießgefäßwandung eingesetzten Düsensteines in das Gefäß
frei hineinragt. Hier heizt sich dank der Konvektion der den Schnorchel umgebenden
Schmelze der Auslaufstein soweit auf, daß eine Ansatzbildung vor der Öffnung mit Sicherheit
vermieden werden kann. Hierbei werden allerdings an die Verträglichkeit des Schnorchelmaterials
gegenüber der Schmelze hohe Anforderungen gestellt. Beim Vergiessen von Hartlegierungen
konnten sie von dem zunächst eingesetzten Bornitrid nur unzureichend und vom hilfweise
verwendeten Graphit in keiner Weise erfüllt werden. Nicht bewährt hat sich auch die
Verwendung der Masse Alundum, an deren rauher Oberfläche des Ausflußkanales es zu
einem starken Verfritten mit dem Strang gekommen war, so daß keine Abzugsbewegung
ausgeführt werden konnte. Erst der Übergang auf stabilisiertes oder teilstabilisiertes
Zirkoniumoxid als Material für den Auslaufstein brachte eine deutliche Verbesserung
der Beständigkeit, die auch beim Vergiessen von Hartlegierungen zu befriedigenden
Standzeiten von mehreren Stunden führte.
[0019] Ein das Prinzip der Erfindung kennzeichnendes Ausführungsbeispiel wird im folgenden
unter Bezugnahme auf die Zeichnungen beschrieben.
[0020] Es stellen dar:
Fig. 1 eine grafische Darstellung des Verlaufes der Abzugsgeschwindigkeit des Stranges;
Fig. 2 eine Abbildung eines mit dem Bewegungsablauf gemäß Fig. 1 abgezogenen Strangstückes;
Fig. 3a, b, c die Ziehvorrichtung von drei Seiten;
Fig. 4 ein Blockschaltbild für die elektronische bzw. elektrische Ansteuerung der
Schrittmotore der Ziehvorrichtung, und
Fig. 5 Anfahrsystem bestehend aus Ziehvorrichtung, Anfahrstab und Auslaufstein.
[0021] Der oszillierende Bewegungsablauf innerhalb eines Hubes von etwa 40 mm ist in Fig.
1 grafisch als Winkelgeschwindigkeit über der Förderstrecke dargestellt. Nach dem
Hub von 4o mm, in dem die Bewegung zwischen etwa 2 und 6
S.
1 oszilliert oder schwankt, schließt sich eine Haltedauer von 0,15 s an.
[0022] Bei Verwendungder erfindungsgemässen Horizontal-Stranggiessanlage können auf der
Oberfläche des gegossenen Stranges feine Markierungen beobachtet werden, wie Fig.
2 zeigt. Es handelt sich dabei um eine Abbildung des in Fig. 1 aufgezeigten Bewegungsablaufes
bei der hubweisen Strangabführung mit oszillierendem Bewegungsablauf innerhalb eines
Hubes. Diese Befriebsweise führt dazu, daß die Temperatur der festen Strangschale
an den Kontaktstellen zwischen fester Strangschale und flüssiger Schmelze im Einlaufbereich
der Kokille weit weniger stark absinkt als bei hubweiser Förderung im Go/Stop- oder
Pilgerschrittverfahren und ferner dazu, daß die Volumenschwindung bei der Erstarrung
auf die gesamte Stranglänge gleichmässiger verteilt wird.
[0023] Fig. 3 zeigt die Ziehvorrichtung. In einer verwindungssteifen Profilrahmenkonstruktion
21 sind zwei Schrittmotore 20 eingesetzt. Auf ihren Wellenenden ist jeweils unmittelbar
die verschleißfeste Antriebsrolle 11 aufgesetzt. Die Antriebsrolle ist mit einem rillenförmigen
Einschnitt versehen, der zusätzlich an seinen Flanken radial verlaufende Kerben aufweisen
kann, um einen guten Reibungsschluß zwischen Stab und Antriebsrolle sicherzustellen.
Auf der dem Motor gegenüberliegenden Seite ist ein zusätzliches Radiallager 15 angeordnet,
das die von der Andruckrolle 10 ausgeübten Kräfte mit aufnimmt. Die jeweils oberhalb
der beiden Antriebsrollen angeordnete, ebenfalls verschleißfeste zylinderförmige Andruckrolle
10 wird vom Kolben eines pneumatischen Druckzylinders 1 in einer senkrechten Führung
gehalten.
[0024] Durch eine von entsprechenden Ventilen gesteuerte Beaufschlagung der Druckzylinder
mit Pressluft werden alternativ oder auch gemeinsam die Antriebssysteme auf dem abzufördernden
Strang wirksam gemacht.
[0025] Die Wirkungsweise der Ansteuerung der beiden Schrittmotore geht aus dem Blockschaltbild
von Fig. 4 hervor. Die wichtigsten Komponenten sind in einem Hochgeschwindigkeitstranslator
zusammengefasst. Er sorgt für die netzgespeiste Stromversorgung und die umschaltbare
Ansteuerung der Endstufen für die Schrittmotoreneinspeisung, die sowohl unabhängigen
als auch gemeinsamen Betrieb beider Motore gestattet. Der Funktionsablauf wird von
der Steuereinheit vorgegeben: Nach dem Startbefehl positioniert der Schrittmotor in
Rechtsdrehrichtung die digital einzustellende Vorwahl 1, was einen entsprechenden
Vorwärtshub des Stranges bewirkt, dessen Grösse bestimmt wird vom Durchmesser der
Antriebsrolle und der vorgewählten Schrittanzahl des Motors. Beispielsweise führt
eine Schrittanzahl von 51 bei einem Schrittmotor mit einem Schrittwinkel von a1,8°
bei Verwendung einer Antriebsrolle mit einem Durchmesser von 50 mm 0 zu einem Hub
von 40 mm, entsprechend wird für den gleichen Hub nur eine Schrittanzahl von 13 benötigt,
wenn der Durchmesser der Antriebsrolle 200 mm 0 beträgt. Nach erfolgter Positionierung
wird mit dem Ausgangssignal COINZ I das Zeitglied für die von 0 bis 10 s in Schritten
von 0.01 s digital vorwählbare Haltedauer 11 angesprochen, das nach Ablauf mit dem
Eingangssignal INDEX 11 den Schrittmotor in Linksdrehrichtung auf die digital einzustellende
Vorwahl 11 positioniert, was zu einem entsprechenden Rückwärtshub des Stranges führt.
Nach erfolgter Positionierung wird jetzt mit dem Ausgangssignal COINZ 11 das Zeitglied
für die ebenfalls von 0 bis 10 s digital vorwählbare Haltedauer I angesprochen, nach
deren Ablauf mit dem Eingangssignal INDEX 1 der Zyklus aufs Neue beginnt.
[0026] Die für die Geschwindigkeit der Schrittmotore Lestimmende Betriebsfrequenz wird über
einen Geschwindigkeitssteller eingestellt. Eine Erhöhung der Betriebsfrequenz würde
zu einer Erhöhung der Stramgabzugsgeschwindigkeit und damit bei sonst unveränderten
Betriebsbedingungen zu einem Anstieg der Temperatur des aus der Kokille austretenden
Stranges und umgekehrt führen. Mit Hilfe eines geeigneten angepassten Reglers kann
die Temperatur des austretenden Stranges durch Veränderung der Strangabzugsgeschwindigkeit
konstant gehalten werden.
[0027] Aus Fig. 5 ist das Zusammenwirken der drei Systemkomponenten Ziehvorrichtung, Anfahrstab
und Aus-guß bei Beginn des Gießprozesses ersichtlich. Der rohrförmige Anfahrstab 34
wird von der oder den Antriebsrollen 11 und Andruckrollen 10 erfasst. Er ist bis zur
Eintrittsöffnung der Kokille 33 in diese eingeführt, wo er mit der ringförmigen Dichtung
37 am Schnorchel 31 anliegt, um ein Eintreten von Schmelze in den schmalen Ringspalt
zwischen Kokille 33 und Anfahrstab 34 zu verhindern. In der vorderen Öffnung des rohrförmigen
Anfahrstabes 34 sind ein querliegender Stift 36, der neben einem Verschweißen eine
formschlüssige Verbindung zwischen Gießstrang 38 und Anfahrstab 34 schafft, und die
beiden Triggerkontakte 35, die bei der Berührung mit der eingedrungenen Schmelze das
Signal für das Zeitrelais der Startverzögerung liefern, untergebracht. Die durch die
konische Form der Innenbohrung des Auslaufsteines 31 bewirkte Ausbildung der Erstarrungsfront
40 zwischen dem erstarrten Gießstrang 38 und der flüssigen Schmelze 39 verhindert
ein Einfrieren des Stranges im Auslaufkanal und ermöglicht ein leichtes Abziehen des
erstarrten Stranges.
1. Verfahren zum horizontalen Stranggiessen von Metallen und deren Legierungen, bei
dem der Strang kontinuierlich, intermittierend oder im pilgerschritt ausgezogen wird,
dadurch gekennzeichnet, daß der kontinuierliche Auszugshub bzw.die intermittierenden
oder im Pilgerschritt erfolgenden Auszugshübe mit einer stets über dem Wert Null oszillierend
schwankenden Abzugsgeschwindigkeit ausgeführt wird bzw. werden.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Abzugsgeschwindigkeit
mit einer Frequenz von 150 Hz schwankt.
3. Horizontal-Stranggiessanlage für Metalle und deren Legierungen, bestehend als einem
Warm-haltegefäß mit horizontalem Auslauf, einer dem Warmhaltegefäß nachgeordneten
gekühlen Kokille (33) und einer den Strang (38) erfassenden Ziehvorrichtung (10, 11,),
die durch mindestens einen Schrittmotor (20), dessen Schrittfrequenz durch ein elektronisches
Steuersystem bestimmt ist, kontinuierlich, intermittierend oder im Pilgerschritt antreibbar
ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Drehgeschwindigkeit des Schrittmotors (20) auf
einen stets über dem Wert Null oszillierend schwankenden Wert steuerbar ist.
4. Stranggiessanlage nach Anspruch 3, dadurch gckennzeichnet, daß der Antrieb für
die Ziehvorrichtung (10, 11,) mindestens einen Wechselstrom-Schrittmotor (20) für
hohe Schrittfrequenz aufweist.
5. Stranggiessanlage nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß ein elektronisches
Steuersystem zur Regelung der Schrittfrequenz des oder der Schrittmotore (20) in Abhängigkeit
von der Austrittstemperatur des Stranges (38) vorgesehen ist.
6. Stranggiessanlage nach Anspruch 5, mit mindestens zwei hintereinander in Strangdurchlaufrichtung
angeordneten Schrittmotoren (20), dadurch gekennzeichnet, daß das elektronische Steuersystem
zur Synchronisation der Schrittmotore (20) ausgebildet ist, wobei jedem Schrittmotor
(20) eine eigene Leistungsendstufe zugeordnet ist.
7. Stranggiessanlage nach einem der Ansprüche 3 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß
Rollenpaare (10, 11) der Ziehvorrichtung (10, 11, 20) schräg zur Längsachse des Stranges
(38) gestellt sind.
8. Stranggiessanlage nach einem der Ansprüche 3 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß
die Rollenpaare (10, 11) mit Mitteln (1) zur Ausübung eines den Strang (38) plastisch
verformenden Druckes ausgerüstet sind.
9. Stranggiessanlage nach einem der Ansprüche 3 bis 8 mit einem Anfahrstrang (34),
dadurch gekennzeichnet, daß der Anfahrstrang (34) im Bereich der Kokille (33) einen
dichtend gegen den Auslauf (31) angelegten rohrförmigen Abschnitt aufweist, in dem
Triggerkontakte (35) angeordnet sind.
10. Stranggiessanlage nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß in dem rohrförmigen
Abschnitt des Anfahrstranges (34) Verankerungselemente (36), z.B. ein quer eingesetzter
Stift, Noppen oder dgl., vorgesehen sind.
11. Stranggiessanlage nach einem der Ansprüche 3 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß
der Auslauf (31) einen in das Warmhaltegefäß hinein reichenden Rohrabschnitt mit nach
außen sich konisch erweiternder Innenbohrung aufweist.
12. Stranggiessanlage nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß der Rohrabschnitt
aus stabilisiertem oder teilstabilisiertem Zirkoniomoxid besteht.
1. A method for the horizontal continuous casting of metals and their alloys wherein
the elongate workpiece is drawn off continuously, intermittently or in the pilgrim
step mode, characterised in that the continuous drawing stroke or the intermittent
one or the one effected in the batchwise mode is or are carried out at a drawing off
speed which always fluctuates above the zero value in an oscillating mode.
2. A method according to Claim 1, characterised in that the drawing off speed fluctuates
at a frequency of 150 Hz.
3. A horizontal continuous casting installation for metals and their alloys, consisting
of a heat retaining vessel with a horizontal outlet, a cooled mould (33) placed downstream
from the heat retaining vessel and a drawing device (10, 11) gripping the elongate
workpiece (38) being cast and which may be driven continuously, intermittently or
in a batchwise mode by means of at least one stepping motor (20) whose stepping frequency
is determined by an electronic control system, characterised in that the rotating
speed of the stepping motor (20) can be set to a value fluctuating always above the
zero value in an oscillating mode.
4. A continuous casting installation according to Claim 3, characterised in that the
drive for the drawing device (10, 11) includes at least one alternating current stepping
motor (20) for a high stepping frequency.
5. A continuous casting installation according to Claim 4, characterised in that provision
is made for an electronic control system for adjusting the stepping frequency of the
stepping motor or motors (20) depending on the outlet temperature of the elongate
workpiece (38) being cast.
6. A continuous casting installation according to Claim 5 including at least two stepping
motors (20) disposed successively in the casting direction, characterised in that
the electronic control system is designed for the synchronisation of the stepping
motors (20), each stepping motor (20) being assigned its own (final) output stage.
7. A continuous casting installation according to any one of Claims 3 to 6, characterised
in that roller pairs (10, 11) of the drawing device (10, 11, 20) are placed obliquely
to the longitudinal axis of the elongate workpiece (38) being cast. 8. A continuous
casting installation according to any one of Claims 3 to 7, characterised in that
the roller pairs (10, 11) are provided with means (1) for exerting a pressure plasticly
deforming the elongate workpiece (38) being cast.
9. A continuous casting installation according to any one of Claims 3 to 8 with a
workpiece starter member (34) characterised in that the workpiece starter member (34)
has, in the zone of the mould (33), a tubular section applied against the outlet (31)
to provide a seal therewith and wherein trigger contacts (35) are arranged.
10. A continuous casting installation according to Claim 9, characterised in that
provision is made in the tubular section of the workpiece starter member (34) for
anchorage elements (36), for instance, a transversely inserted pin, knubs etc.
11. A continuous casting installation according to any one of Claims 3 to 10, characterised
in that the outlet (31) has a tube section extending into the heat retaining vesel
with an inner bore flaring conically towards the outside.
12. A continuous casting installation according to Claim 11, characterised in that
the tube section consists of stabilised or partly stabilised zirconium oxide.
1. procédé pour la coulée continue horizontale de métaux et de leursalliages, d'après
lequel le produit est obtenu de façon continue, de façon intermittente ou par pas
de pèlerin, caractérisé par le fait que la course d'étirage continue ou les courses
d'étirage intermittentes ou s'effectuant par pas de pèlerin est (ou sont) effectuée(s)
avec une vitesse d'étirage constamment fluctuante par oscillations supérieures à la
valeur zéro.
2. procédé conforme à la revendication 1, caractérisé par le fait que la vitesse d'étirage
varie avec une fréquence de 150 Hz.
3. Installation de coulée continue horizontale de métaux et de leurs alliages, composée
d'un récipient de retenue chauffé avec une sortie hori zontale, d'une coquille refroidie
(33), disposée en aval du récipient de retenue,et d'un dispositif d'étirage (10, 11,...),
qui, agrippant la barre (38), peut être entraîné de façon continue, intermittente
ou par pas de pèlerin, par au moins un moteur pas à pas (20), dont la fréquence de
fonctionnement est contrôlée par un système de commande électronique, caractérisée
par le fait que la vitesse de rotation du moteur pas à pas (20) peut être con-trôlée
pour maintenir une valeur fluctuante constamment supérieure à zéro.
4. Installation de coulée continue, conforme à la revendication 3, caractérisée par
le fait que le moteur du dispositif d'étirage (10, 11...) se compose d'au moins un
moteur pas à pas (20) à courant alternatif, à fréquencede pas élevée.
5. Installation de coulée continue, conforme à la revendication 4, caractérisée par
le fait qu'elle comporte un dispositif de commande électronique pour la régulation
de la fréquence de pas du ou des moteur(s) pas à pas (20) en fonction de la température
de sortie de la barre (38).
6. Installation de coulée continue, conforme à la revendication 5, comportant au moins
deux moteurs pas à pas (20), disposés l'un derrière l'autre dans le sens de passage
de la barre, caractérisée par le fait que le dispositif de commande électronique comporte
une configuration assurant la synchronisation des moteurs pas à pas (20) et qu'un
étage final de production est affecté à chaque moteur pas à pas (20).
7. Installation de coulée continue, conforme aux revendications 3 à 6, caractérisée,
par le fait que les paires de rouleaux (10,11) du dispositif d'étirage (10, 11, 20)
sont montés en oblique par rapport à l'axe longitudinal de la barre, (38).
8. Installation de coulée continue, conforme à l'une des revendications 3 à 7, caractérisée
par le fait que la paire de rouleaux (10, 11) est équipée de moyens (1) permettant
d'exercer sur la barre (38) une pression de déformation plastique.
9. Installation de coulée continue, conforme à l'une des revendications 3 à 8 pourvue
d'une barre de mise en route (34), caractérisée par le fait que la barre de mise en
route (34) comprend, dans la zone de la coquille (33), une section de formage de tubes,
accolée de façon étanche au dispositif de sortie (31), et dans laquelle sont installés
des contacts à déclenchement (35).
10. Installation de coulée continue, conforme à la revendication 9, caractérisée par
le fait que des éléments d'ancrage (36), par exemple goujon transversal, boutons,
etc... sont installés dans la section de formage de tubes de la barre de mise en route
(34).
11. Installation de coulée continue, conforme à l'une des revendications 3 à 10, caractérisée
par le fait que le dispositif de sortie (31) possède, dans la section tubulaire reliée
au récipient de retenue chauffé, un alésage intérieur s'évasant coniquement vers l'extérieur.
12. Installation de coulée continue, conforme à la revendication 11, caractérisée
par le fait que la section tubulaire est faite en oxyde de zirconium stabilisé ou
partiellement stabilisé.