DE1816179C - Strangfuhrungseinnchtung - Google Patents

Description

statischen Drucks des Metalls gebildeten Zugspannung, einer auf den Temperaturunterschied zwischen der inneren und der äußeren Fläche der erstarrten Schicht zurückzuführenden Haltekraft und der durch die Führungsrollen erzeugten Rückhaltekraft. Unter diesen Kräften sind diejenigen, die den größten Effekt auf eine breite PIaUe ausüben, die an den Längsseiten der gegossenen blatte erzeugte Zugspannung und die durch die Führungsrollen aufgebrachte Rückhalte-

Die genannte Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß das der genannten Mittellinie zugewendete innere Ende wenigstens je einer Gruppe von auf beiden Seiten der Mittellinie angeordneten Führungsrollen in Strangabzugsrichtung gesehen, hinter ihrem äußeren Ende liegt.

Durch diese Schrägstellung der Führungsrollen zur Strangabzugsrichtung wird erreicht, daß die Führungsrollen praktisch keine das Schrumpfen des

,craft. Die durch diese Kräfte entstandene Zugbean- 10 Stranges behindernde Rückhaltekraft ausüben, son s[>! lichung, so wurde gefunden, wächst im Verhältnis dem dank ihrer zur Mittellinie hin geneigt gerichteten _m!l. einem Anstieg der Bieite der Platte. Obwohl die Abwickelbewegung der Schrumpfbewegungsncntung Zugspannung an den Längsseiten der Platte durch des Stranges entsprechen.

\ . ^Hinderung des Rollenabstandes unterdrückt wer- Verschiedene Weiterbildungsmöglichkeiten der_fc.r-

ck" kann, läßt sich die Haltekraft, die von den Füh- 15 findung einschließlich der Einstellbarkeit der i-unru'i-srollen ausgeht, nicht vermeiden, falls nicht der rungsrollen für Metallstränge mit verschiedenen ad-R. bungskoefnzient zwischen dem gegossenen Metall messung^ ergeben sich aus der Beschremung cur u, : den Rollen reduziert werden kann. Ausführungsbeispiele und den I 'iteraaspruchen^

!iie herkömmliche Vorrichtung zum Stranggießen Die Erfindung wird an Hand der in der /xicrinung

(! 1 Art hat, wie ind;rUSA.-Patentschrirt2284503 20 veranschaulichten Ausführungsbeispiele naher er

hrieben ist, FührungsroUen mit nkreciH zur Be-. ungsrichtung des gegossenen Metalls angeordne-Rotationsachsen. Man findet diese Anordnung in .r Stranggießvorrichtung des vertikalen, bogenför-•en oder irgendeines anderen Typs. Jedoch hat in er solchen bekannten Anordnung, da eine gleitende uhrung zwischen dem gegossenen Metall und je-

läutert; darin zeigen

Fig. 1 bis 4 Ansichten verschiedener Ausfuhrungsbeisp.ile von Führungsroilen für einen gegossenen Metallstrang gemäß der Erfindung.

Fig 5 eine Ansicht eines weiteren Ausführungsbeispiels von Führungsrollen für einen gegossenen Metallstrang gemäß der Erfindung, wobei die Hih

Führungsrolle auftritt, woraus sich ein großer rungsrollen winkelmäßig einstellbar montiert sind, bungskoeffizient ei^ibt, und da jede Führungsrolle Fig. 6 eine Ansicht, zum Teil im Schnitt, einer

ims gegossene Metall m einer beschränkten, sich quer 30 Winkeleinstclleinrichtung für Führungsroilen und /.,r Bewegungsrichtung des Metalls erstreckenden Fig. 7 eine Ansicht eines weiteren Austunrungs-

Fiache berührt, die obenerwähnte Rückhaltekraft eine beispiels von Führungsrollen fur einen gegossenen varke Wirkung auf das gegossene Metall und fördert Metallstrang gemäß der Erfindung, wobei j-uhrungsil.s Auftreten der genannten Längsrisse. Bei der rollen im Stromaufteil in anderer Weise als Fuhrungs-Ικ-rrschenden Praxis der Herstellung breiter Platten 35 rollen im Stromabteil angeordnet sine, treten Längsnsse mit dem Ergebnis auf, daß die Qua- Die Fig. 1 bis 4 zeigen verschiedene Ausfuhrungs

beispiele der Erfindung, in denen jede Führungsrolle so angeordnet ist, daß sie der Verminderung der Rückhaltekraft dient, die zwischen den Oberflächen des gegossenen Stranges und der Führungsrollen entsteht und gegen ein Schrumpfen des Stranges wirkt. In Fig. 1 sind die Führungsrollen in zwei Reiher, nebeneinander angeordnet. Jede der Führungsrollen H

_3Ul„_wli __w „_Ul_ _T„„ _w._ ,_. „₆ _. und 8' ist mit ihrer Achse nach außen und unten um

gangs genannten Art ausgegangen, wie sie aus der 45 einen spitzen Winkel fe» zur Richtung der Bewegung französischen Patentschrift 1 161 462 bekannt ist. Die des gegossenen Stranges geneigt angeordnet. Mit an-Achsen der Gruppen von Führungsrollen sind dort deren Worten ist jede Rolle so angebracht, dab uii parallel zu den Ebenen der Führungsflächen und, wie inneres Ende, welches sich in der Mitte des gegosseüblich, quer zur Strangabzugsrichtung angeordnet, so neu Stranges befindet, in der Bewegungsrichtung hindaß die Führungsrollen die erwähnte Rückhaltekraft 50 ter ihrem äußeren Ende steht, welches sich an aei auf den Strang ausüben, die einer Schrumpfbewegung Seitenkante des gegossenen Stranges befindet, weiter des Stranges entgegenwirkt. sind zwei benachbarte Führungsrollen 8 und 8 sym-

Aus der deutschen Auslegeschrift 1 050723 ist an- metrisch zur Mittellinie des gegossenen Metalls andererseits ein AbführroUgang für Bandwalzwerke be- geordnet und -on drei Haltesäulen 11 mittels Lager > kannt, bei dem die über die gesamte Bandbreite rei- 55 und 10 gehalten. Der genannte Winkel θ sollte vorchenden Rollen abwechselnd gegen die Bandebene zugsweise unter Erfüllung der Beziehung 6> £ a ge-

-- wählt werden, wobei α der Winkel zwischen der Quer

Schrumpfgeschwindigkeit V₁ und der resultierenden Geschwindigkeit V₀ der Abstiegsgeschwindigkeit F. des gegossenen Stranges und der Geschwindigkeit F, ist; indessen kann es praktisch sein, ihn innerhalb ti-s Bereichs 90° > θ > α zu wählen.

Fig. 2 zeigt eine Anordnung, die in der Mitte

förmigen Metallstrang weitgehend verhindert wird. kurze Führungsroilen U quer zur Bewegungsrichtung Daneben soll die Vorrichtung bei Bedarf eine vor- 6₅ des gegossenen Stranges und lange Führungsroilen -v zugsweise schnelle Einstellung der Führungsrollen für 13' umfaßt, die an den entgegengesetzten Seiten eier Metallstränge mit verschiedenen Abmessungen er- kurzen Rollen angeordnet und so geneigt sind, uau möglichen sie wie im vorigen Beispiel einen spitzen Winkel zur

litiit der Produkte merklich verringert ist. Aus diesem Grunde war es bei der bekannten Anordnung sehr schwierig, breite Platten mit einer ein bestimmtes Maß überschreitenden Breite herzustellen.

Es wurden daher Untersuchungen angestellt, um die Gründe für diese Längsrisse in einem gegossenen Strang genau festzustellen und nach Abhilfe zu suchen. Dabei wurde von einer Vorrichtung der ein-

und gegen die zur Förderebene'und Förderrichtung senkrechten Ebenen in verschiedenen Richtungen um jeweils gleiche Winkel geneigt sind, um das Bandmaterial exakt geradlinig abzuführen.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung der eingangs genannten Art so auszubilden, daß das Auftreten von Längsrissen im platten-

Bewegungsrichtung des gegossenen Stranges bilden. erzielen läßt und Erzeugnisse erhöhter Qualität her-

Dabei werden die Rollen von vier Haltesäulen 16 mit- gestellt werden können. Außerdem trägt diese An-

tels Lager 14 und 15 getragen. Ordnung wirksam dazu bei, Stillstandzeiten der Vor-

F i g. 3 zeigt eine weitere verbesserte Anordnung richtung zu reduzieren.

von Führungsrollen, in der jede Rolle wie in den Vor- 5 Fig. 7 zeigt eine Anordnung, in der der Winkel

beispielen in Winkelstellung gehalten wird und gleich- zwischen der Rotationsachse der Führungsrolle und

zeitig die Rollen in benachbarten Reihen zueinander der Richtung der Bewegung des gegossenen Stranges

gestaffelt angeordnet sind. Bei dieser Anordnung kön- je nach der Höhenlage der Rolle variiert wird. Die

nen zwei benachbarte Rollen 17 und 17' gegenseitig Führungstollen sind in zwei Reihen seitlich nebenein-

etwas überlappt oder neben dem mittleren Teil der io ander angeordnet. In der oberen Gruppe I ist jede der

Platte angeordnet sein, so daß die Führungsrollen am FührungsroHen 40 und 40' mit ihrer Drehachse unter

gegossenen Strang 3 an seiner gesamten Fläche an- einem spitzen Winkel Q₁ zur Bewegungsrichtung des

greifen können. So ist die Anordnung wirksam, um gegossenen Metalls 3 geneigt. Mit anderen Worten,

den gegossenen Strang geeignet zu führen und Pro- ist die Rolle so angeordnet, daß das am Mittelteil des

dukte hoher Qualität zu schaffen. Dabei werden die 15 gegossenen Stranges befindliche innere Ende höher

FührungsroHen 17 und 17' von drei Haltesäulen 19 als das äußere, an der Seitenkantenzone des gegosse-

mittels Lager 18 getragen. nen Metalls befindliche Ende liegt. Außerdem ist

Fig. 4 zeigt eine Anordnung, in der eine Mehrzahl jedes Paar von benachbarten FührungsroHen 40 und

von kurzen Rollen 20 in der Querrichtung zum ge- 40' zur Längsachse des gegossenen Stranges symme-

gossenen Metall angeordnet ist, wobei jede Rolle 20 ao trisch zueinander. Die Führungsrollen 40 und 40'

zur Bewegungsrichtung des gegossenen Stranges 3 ge- werden von drei Haltesäulen 43 mittels Lager 41 und

neigt ist. Jede Führungsrolle 20 ist an einem Rahmen 42 getragen. Der Winkel O₁ wird bestimmt, wie im

23 montiert, der an einem Paar von Haltesäulen 22 Zusammenhang mit Fig. 1 erklärt wurde. In der

befestigt ist; eine Mehrzahl von gleichen Rollengrup- Zwischengruppe II ist jede Führungrolle 44 bzw. 44'

pen kann in der Bewegungsrichtung des gegossenen 95 unter einem spitzen Winkel O₂ geneigt, der größer als

Metalls angebracht sein. Bei dieser Anordnung kön- der Winkel H₁ ist. Der Winkel S₂ ist kein rechter

nen die Neigungswinkel «,, 'θ_ζ und O₅ der Führungs- Winkel, jedoch einem rechten Winkel näher als der

rollen 20 nach Wunsch gewählt werden, so daß sie Winkel O₁ zur Richtung der Bewegung des gegosse-

den Betriebsbedingungen geeignet angepaßt werden nen Stranges 3 (O₂ > O₁). Die anderen Anordnungen

können. 30 und Aufbauten sind die gleichen wie die in der vor-

Fig. 5 zeigt eine der in Fig. 4 gezeigten Anord- stehenden Gruppe I. In der unteren Gruppe III ist

nung ähnliche Struktur, doch ist der Neigungswinkel jede Führungsrolle 45 bzw. 45' mit ihrer Rotations-

jeder der kurzen Führungsrollen 30 unabhängig ein- achse im rechten Winkel zur Richtung des gegossenen

stellbar. Wie Fig. 6 zeigt, ist jede der kurzen Füh- Stranges 3 wie in der bekannten Vorrichtung ange-

rungsrollen 30 in einem Lager 31 mittels eines Zap- 35 ordnet. Die anderen Anordnungen und Einzelheiten

fens 32 schwenkbar gehalten, wobei das Lager 31 sind dieselben wie die in den beiden Gruppen I

seinerseits von einem Rahmen 36 gehalten wird, der und II.

mit Haltesäulen 37 verbunden ist. Das Lager 31 hat Gemäß dem vorstehend beschriebenen Ausfüheinen nach unten gerichteten Schaftteil 33 an seinem rungsbeispiel ist die Neigung jeder der Führungsunteren Ende, wobei der Schaftteil 33 an seinem Um- 40 rollen je nach ihrer Haltekraft unterschiedlich, d. h., fang mit einem Zahnkranz 34 versehen ist, in den eine je nachdem, ob sie im oberen Teil der Vorrichtung, Zahnstange 35 eingreift. Durch äußerliche Betätigung wo die Haltekraft der Führungsrolle groß ist, oder im der Zahnstange 35 kann der Neigungswinkel der unteren Teil der Vorrichtung angeordnet ist, wo die Führungsrolle 30 zur Wanderungsrichtung des jpgos- Haltekraft der Führungsrolle klein ist Daher läßt senen Stranges nach Wunsch eingestellt werden. Im 45 sich bei dieser Anordnung eine geeignete und zweckin der Figur dargestellten Beispiel werden die Füh- mäßige Betriebsweise der Vorrichtung erzielen und rungsrollen, die in der Wanderungsrichtung des ge- die Qualität der Erzeugnisse erheblich verbessern,
gossenen Stranges aufgereiht sind, gleichzeitig einge- Gemäß der Erfindung in irgendeiner der vorstehend stellt, doch für Fachleute ist es klar, daß die seitlich beschriebenen Ausführungsarten kann eine Quernebeneinander angeordneten Führungsrollen ebenfalls 50 kompressionskraft auf die Oberfläche des gegossenen gleichzeitig eingestellt wetu η können. Strange* gleichzeitig mit seinem Vorrücken ausgeübt

Nach dem vorstehend beschriebenen Ausführungs- werden, so daß die Querhaltekraft gegen das Schrump-

beispiel können die Neigungswinkel θ_ν θ₂ und θ₃ fen des Metalls verringert oder beseitigt werden kann,

nach Wunsch je nach den Dimensionen der Gußteile Daher wirkt sich die Erfindung so aus, daß Längs-

und/oder der Stellung jeder der Rollen eingestellt 55 risse im gegossenen Strang verhindert und die Quali-

werden, so daß die geeignetste Einstellung der Füh- tat der Produkte wesentlich verbessert werden. Außer-

rungsrollen ohne weiteres gesichert werden kann, sich dem trägt die Erfindung weitgehend zur Entwicklung

daraus eine Flexibilität des Betriebs der Vorrichtung des Stranggießens von breiten Platten bei.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (9)

rollen auf gegenüberliegenden Strangseiten nachPatentansprüche: geschaltet sind, die FührungsroUen in jeder Führungs- fiäche beiderseits zu deren Mittellinie in Gruppen

1. Strangführungseinrichtung zur Führung eines und die Achsen der FührungsroUen parallel zu den plattenförmigen, noch einen flüssigen Sumpf auf- 5 Ebenen der Fühningsflächen angeordnet sind,
weisenden Metallstranges, bei der einer Strang- Es ist bekannt, daß bei einer Vorrichtung zum gießkokille zylindrische FührungsroUen auf gegen- Stranggießen ein gegossenes Metall, welche? geradüberliegenden Strangseiten nachgeschaltet sind, aus einer wassergekühlten Gießform austritt, noch die FührungsroUen in jeder Führungsfläche bei- einen unerstarrten inneren Teil aufweist und dann derseits zu deren Mittellinie in Gruppen und die io mittels Führungsrollen durch eine zweite Kühlzone Achsen der FührungsroUen parallel zu den Ebenen geführt und dort durch Besprühen mit Wasser zwecks der Führungsflächen angeordnet sind, dadurch Erstarrung seines inneren Teils gekühlt wird. Dabei gekennzeichnet, daß das der genannten wu.de durchaus erkannt, daß der Abstand zwischen Mittellinie zugewendete, innere Ende wenigstens Paaren von FührungsroUen und die Menge des Spriihje einer Gruppe von auf beiden Seiten der Mittel- 15 wassers einen wesentlichen Einfluß auf die Güte des linie angeordneten Führungsrollen (z. B. 8, 8'), in gegossenen Metalls ausüben. Daher wurde eu zur üb-Strangabzugsrichtung gesehen, hinter ihrem äuße- liehen Praxis, den Abstand oder das Muster der rc ii linde liegt. Paare von FührungsroUen und die Menge des KQhI-

2. Strangführungseinrichtung nach Anspruch 1, wassers einstellbar zu machen. Insbesondere war es dadurch gekennzeichnet, daß die FührungsroUen ao in Fachkreisen bereits bekannt, daß beim Gießen (z. B. 8, 8') zur Mittellinie der Führungsfläche einer breiten Platte, wobei die Führungsrollen einem symmetrisch liegen, erheblichen ferrostatischen Druck ausgesetzt sind, der

3. Strangführungseinrichtung nach Anspruch2, RoUenabstand so klein wie möglich gemacht wird, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen den inne- um den auf die R 'lien wirkenden ferrostatischen rcn Enden der schrägen FührungsroUen (13, 13') 35 Druck zu senken und eine Rißbildung des Metalls kürzere Rollen (12) in der Führunjsfläche ange- zu verhindern, indem die Tendenz des gegossenen ordnet sind, deren Achsen quer zur Strangabzugs- Metalls, sich unter dem Einfluß des ferrostatischen richtung liegen. Druckes in den zwischen benachbarten Rollen liegen-

4. Strangführungseinrichtung rieh Anspruch 1, den Teilen auszuheulen, unterdrückt wird. Jedoch bedadurch gekennzeichnet, daß die schrägen Füh- 30 stellt, auch wenn diese Anordnung verwendet wird, rungsrollen (17, IT) beiderseits de MitteÜinie ge- beim Gießen einer breiten Platte immer noch die staffelt zueinander angeordnet sind. Tendenz, daß Längsrisse im Metallguß auftreten. Be-

5. Strangführungseinrichtung nach Anspruch 4, sonders wenn die Breite des gegossenen Metalls dadurch gekennzeichnet, daß die inneren Enden 1200 mm übersteigt, wächst diese Tendenz erheblich, der FührungsroUen (17, 17') auf der Mittellinie 35 und daher geht die Qualität des «^gossenen Metalls der Führungsfläche liegen. merklich zurück. Es wurde daher versucht, diese Pro-

6. Strangführungseinrichtung nach Anspruch 1, bleme nicht nur durch Variieren des RoUenabstandes, dadurch gekennzeichnet, daß der Winkel (z. B. sondern auch durch geeignetes Überwachen der B₁) der FührungsroUen (z. P. 30) zur Strangab- Menge des Sprühwassers in der Kühlzone mittels zugsrichtung einstellbar ist 40 einer automatischen Spnihregelung zu lösen, doch

7. Strangführungseinrichtung nach Anspruch 6, war diese Anordnung zum Gießen immer noch breidadurch gekennzeichnet, daß kurze Führungsroi- terer Platten unbefriedigend.

len (30) mit Lagerzapfen (32) in an Rahmen (36) In neuerer Zeit wurde es erforderlich, steigend

befestigten Lagern (31) gelagert sind, die einen breitere Platten herzustellen, die 1600 mm breit oder nach unten vorragenden Schaft (33) mit einem 45 noch breiter sind, doch das entscheidende Problem Zahnkranz (34) aufweisen, in den eine Zahn- bei der Herstellung einer so breiten Platte besteht stange (35) eingreift. darin, daß es keine verläßlichen Mittel zum Verhin-

S Strangführungseinrichtung nach Anspruch 6, dem dieser Längsrisse gibt.

dadurch gekennzeichnet, daß der Winkel (θ^) der Es ist klar, daß das Längsaufreißen eines Metallin Strangabzugsrichtung folgenden Führungsrollen 50 gusses auiiritt, wenn keine geeignete Kühlung rfurch-(44, 44') größer als der Winkel (Θ,) der in Strang- geführt wird und/oder der RoUenabstand übermäßig abzugsrichtung vorhergehenden 'FührungsroUen groß ist, doch die Rückhaltekraft, die durch die Füh-(40, 40') ist, wobei der größte Winkel (θ₃) ein rungsrollen auf das gegossene Metall ausgeübt wird, rechter ist. ist ebenfalls als einer der Hauptgründe für Längsrisse

9. Strangführungseinrichtung nach Anspruch 8, 55 anzusehen. Und zwar sinkt, wenn das gegossene Medadurch gekennzeichnet, daß die FührungsroUen taU gekühlt und fortlaufend zur Erstarrung gebracht (40, 40'; 44, 44'; 45, 45') gruppenweise (I, II, III) wird, seine Oberflächentemperatur, wobei gleichzeitig größere Winkel (θ,, θ₂, ö_s) aufweisen, das gegossene Metall schrumpft, doch tritt an der

Außenseite des MetaUs, wo der Betrag des Schrump-60 fens am größten ist, eine Kraft auf, die das Schrump-

fen des Metalls zu verhindern trachtet, so daß eine

innere Zugspannung im Metall aufgebaut wird. Wenn diese Belastung die Zugfestigkeit der erstarrten Metallschicht überschreitet, tritt ein Längsaufreißen im Die Erfindung bezieht sich auf eine Strangführungs- 65 Metall auf.

einrichtung zur Führung eines plattenförmigen, noch Die Kraft, die zum Verhindern des Schrumpfens

einer flüssigen Sumpf aufweisenden Metallstranges der Metalloberfläche'führen kann, ist die Gesamtbei der einer Stranggießkokille zylindrische Führungs- summe einer auf Grund des Einflusses des ferro-