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EP0934133B1 - Stützenanordnung für dünnbandgiessen - Google Patents

Stützenanordnung für dünnbandgiessen Download PDF

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Publication number
EP0934133B1
EP0934133B1 EP97926985A EP97926985A EP0934133B1 EP 0934133 B1 EP0934133 B1 EP 0934133B1 EP 97926985 A EP97926985 A EP 97926985A EP 97926985 A EP97926985 A EP 97926985A EP 0934133 B1 EP0934133 B1 EP 0934133B1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
supports
belt
support
conveyor belt
arrangement according
Prior art date
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Expired - Lifetime
Application number
EP97926985A
Other languages
English (en)
French (fr)
Other versions
EP0934133A1 (de
Inventor
Klaus Schwerdtfeger
Karl-Heinz Spitzer
Wolfgang Reichelt
Ulrich Urlau
Ewald Feuerstacke
Joachim Kroos
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
SMS Siemag AG
Original Assignee
SMS Demag AG
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Publication date
Application filed by SMS Demag AG filed Critical SMS Demag AG
Publication of EP0934133A1 publication Critical patent/EP0934133A1/de
Application granted granted Critical
Publication of EP0934133B1 publication Critical patent/EP0934133B1/de
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Lifetime legal-status Critical Current

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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B22—CASTING; POWDER METALLURGY
    • B22D—CASTING OF METALS; CASTING OF OTHER SUBSTANCES BY THE SAME PROCESSES OR DEVICES
    • B22D11/00—Continuous casting of metals, i.e. casting in indefinite lengths
    • B22D11/06—Continuous casting of metals, i.e. casting in indefinite lengths into moulds with travelling walls, e.g. with rolls, plates, belts, caterpillars
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B22—CASTING; POWDER METALLURGY
    • B22D—CASTING OF METALS; CASTING OF OTHER SUBSTANCES BY THE SAME PROCESSES OR DEVICES
    • B22D11/00—Continuous casting of metals, i.e. casting in indefinite lengths
    • B22D11/06—Continuous casting of metals, i.e. casting in indefinite lengths into moulds with travelling walls, e.g. with rolls, plates, belts, caterpillars
    • B22D11/0631—Continuous casting of metals, i.e. casting in indefinite lengths into moulds with travelling walls, e.g. with rolls, plates, belts, caterpillars formed by a travelling straight surface, e.g. through-like moulds, a belt
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B22—CASTING; POWDER METALLURGY
    • B22D—CASTING OF METALS; CASTING OF OTHER SUBSTANCES BY THE SAME PROCESSES OR DEVICES
    • B22D11/00—Continuous casting of metals, i.e. casting in indefinite lengths
    • B22D11/06—Continuous casting of metals, i.e. casting in indefinite lengths into moulds with travelling walls, e.g. with rolls, plates, belts, caterpillars
    • B22D11/0637—Accessories therefor
    • B22D11/0677—Accessories therefor for guiding, supporting or tensioning the casting belts

Definitions

  • the invention relates to special arrangements of supports in thin strip casting plants.
  • the document US 3,933,193 A shows a strip caster in which the cast strip is passed through a gap between two circulating conveyor belts, each of which is cooled from the side facing away from the cast strip.
  • the circulating conveyor belts are guided over rounded support housings in the inlet and outlet area of the belts, in which webs arranged transversely to the transport direction leave openings between them for supplying a liquid coolant.
  • the support arrangement for the circulating conveyor belts is formed by a honeycomb structure which leaves spaces for the coolant supply. The edges of the honeycomb take on the support and guide function for the conveyor belt.
  • a plant is referred to as a thin-strip casting plant, at the liquid steel via a feed system to a circulating, from below through water cooled belt is conveyed.
  • the underside of the applied steel layer then solidifies in contact with the tape and the top as a free surface under protective gas or for Achieving a better surface finish in contact with a top roller.
  • the resulting strand leaves the resulting strand (the thin strip) the surrounding one Conveyor belt and is further conveyed by a driver.
  • the casting thickness (approx. 10 mm) largely chosen optimally.
  • the optimal casting thickness is the one at which is the required degree of hot deformation with as little deformation work as possible is achieved.
  • the circulating conveyor belt enables cooling and largely friction-free Support of the strand over a long area. This results in a high one Pouring speed as required for a direct coupling between Casting plant and rolling stage is, and high productivity as the basic condition for that Casting of steels.
  • the all-round belt accessible from above and from the front, facilitates the steel feed.
  • the steel does not have to go into a narrow gap, as in the methods given above between two belts or rollers.
  • the object of the invention was therefore to provide a support structure in which Bulging of the circulating belt, especially in the area of the liquid steel feed, is avoided.
  • the supports in the region of the conveyor belt surface are designed as vertically arranged rod-shaped elements, the effective support surfaces lying in one plane and the distances between the supports measured transversely to the direction of transport being greater than the width of the effective support surface in this direction.
  • the distances are optimized in such a way that, on the one hand, the stresses in the band can be sufficiently reduced, on the other hand, the band cannot bulge over several supports. in the space between the supports, on the other hand, the band stiffness is high enough to prevent the band from bulging substantially. In particular, any arching is also avoided in that the band is held in one plane between the supports by the negative pressure applied to the underside of the band.
  • the width of an effective support surface in the transport direction is preferably greater than the width of a support surface transverse to the transport direction.
  • the supports in conjunction with the negative pressure acting on the underside of the conveyor belt result in an increased clamping of the belt, which increases the security against the belt from bulging.
  • the supports are preferably arranged in the plane of the underside of the conveyor belt in lines at the same distance from one another, the lines preferably running obliquely to the direction of transport, in particular at an angle of 45 ° to the latter. This results in a more favorable area distribution of the tensions within the conveyor belt, because the highest tension components no longer point in the transverse direction of the belt, so that there can no longer be any bulging in this direction.
  • the nozzles for the coolant In the spaces between the supports are preferred for cooling the Conveyor belt arranged the nozzles for the coolant. This can in particular the critical area of the belt surface between the supports must be cooled. Unlike when using backup rollers, the space between the supports is for the Arrangement of nozzles for coolant more accessible because the supports go so far down can be extended so that there is enough space for the necessary coolant is.
  • the supports can be flat on their surface facing the conveyor belt.
  • a coating can also be provided on this surface, which in the tribulogical system conveyor belt surface, column surface, coolant Minimized friction.
  • the support surface can be attached by one or more the support-mounted roller or rollers are formed.
  • Nozzles for cooling the conveyor belt are preferred in the supports according to the invention integrated.
  • these can be the nozzles that the Cool the spaces between the supports.
  • regardless of this in the prop itself guides coolant to the prop surface in the area of the Bottom of the conveyor belt.
  • This results in a structurally simple Possibility to cool the tape directly on the support surface of the supports and to create a sliding film between the support and the belt.
  • this is Contact surface, which should also include a cylinder jacket surface, and it is in this support surface arranged coolant guide channels.
  • nozzles can be arranged on the individual support be in particular up to the support surface on the underside of the conveyor belt are led.
  • the supports 3,3 'intersecting lines 2,2' which are inclined to Direction of conveyance 1 of the circulating conveyor belt 5.
  • the nozzles 4 In the spaces between the Supports 3, 3 'are arranged the nozzles 4 for the supply of the coolant.
  • the supports reaching down to the underside 6 of the conveyor belt 5 are 3, 3 ', the nozzle 4 not being drawn for the sake of clarity.
  • the supports 3, 3 ' have guide channels 7 for the supply of coolant into the area the conveyor belt underside 6. This can differentiate between the effective Support surface 8 and the conveyor belt bottom 6 form a coolant film that the Friction between these surfaces is reduced.
  • Water is regularly used as a coolant. To increase heat dissipation two-phase cooling for the supports and nozzles are also possible. there the prop can be air or inert gas cooled.

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Description

Die Erfindung betrifft spezielle Anordnungen von Stützen in Dünnbandgießanlagen.
Die Schrift US 3,933,193 A zeigt eine Bandgießanlage, bei der das gegossene Band durch einen Spalt zwischen zwei umlaufenden Transportbändem geführt wird, die jeweils von der dem gegossenen Band abgewandten Seite gekühlt werden.
Die umlaufenden Transportbänder werden über im Ein- und Auslaufbereich der Bänder abgerundete Stützgehäuse geführt, in denen quer zur Transportrichtung angeordnete Stege zwischen sich Öffnungen zum Zuführen eines flüssigen Kühlmittels freilassen. Ähnlich liegen die Verhältnisse bei den Anordnungen nach EP 0 008 901 A1 und FR 2,382,297 A. Hier wird die Stützanordnung für die umlaufenden Transportbänder durch eine wabenförmige Struktur, die Räume für die Kühlmittelzufuhr freilässt, gebildet. Die Kanten der Waben übernehmen die Stütz- und Führungsfunktion für das Transportband.
Als Dünnbandgießanlage wird in der vorliegenden Anmeldung eine Anlage bezeichnet, bei der der flüssige Stahl über ein Zuführsystem auf ein umlaufendes, von unten durch Wasser gekühltes Band gefördert wird. Die Unterseite der aufgebrachten Stahlschicht erstarrt dann im Kontakt mit dem Band und die Oberseite als freie Oberfläche unter Schutzgas oder zur Erzielung einer besseren Oberflächenbeschaffenheit im Kontakt mit einer Oberrolle. Nach der Durcherstarrung verläßt der entstandene Strang (das Dünnband) das umlaufende Transportband und wird durch einen Treiber weitergefördert. Entsprechend der benötigten Dicke beim fertiggewalzten Warmband (1 bis 3 mm) sowie der erforderlichen Warmverformung zur Erzielung ausreichender Materialeigenschaften kann die Gießdicke (ca. 10 mm) weitgehend optimal gewählt werden. Die optimale Gießdicke ist dabei diejenige, bei welcher der erforderliche Warmverformungsgrad mit möglichst wenig Verformungsarbeit erreicht wird.
Das umlaufende Transportband ermöglicht eine Kühlung und weitgehend reibungsfreie Stützung des Stranges über einen langen Bereich. Hieraus ergibt sich eine hohe Gießgeschwindigkeit, wie sie Vorraussetzung für eine direkte Kopplung zwischen Gießanlage und Walzstufe ist, und eine hohe Produktivität als Grundbedingung für das Vergießen von Massenstählen.
Das von oben und von vorn zugängliche umlaufende Band erleichtert die Stahlzuführung. Der Stahl muß nicht, wie bei den oben angegebenen Verfahren, in einen engen Spalt zwischen zwei Bändern oder Walzen geführt werden.
Im Bereich zwischen den Förderrollen für das umlaufende Band ist zur Kühlung des umlaufenden Bandes an dessen vom Stahl abgewandten Seite eine Kühleinrichtung (Wasserkühlung mit geeigneten Düsen) angeordnet. Trotz dieser Kühlung kommt es durch die mit der Stahlschmelze auf die Oberseite des Bandes aufgebrachten hohen Temperaturen zu einem Aufwölben des umlaufenden Bandes. Diese Aufwölbung schlägt sich als Formgebung des Stranges in dessen Oberfläche nieder. Zur Vermeidung der Aufwölbung ist im Kühler ein Unterdruck eingestellt. Durch die Druckdifferenz wird das umlaufende Band auf Stützen gepreßt.
Die bisher verwendeten Stützrollen (Production of steel strip with a singlebelt process, K.-H. Spitzer und K. Schwertfeger, ISM November 1995, Seite51) wiesen bisher einen Längsschnitt mit Nuten auf, die Stützrollen (Figur 12 der Veröffentlichung) hatten, also eine profilierte Oberfläche, wobei das Profil im Längsschnitt gegenüber dem minimalen Rollendurchmesser Abschnitte mit größerem Durchmesser aufwies. Die Breite dieser Abschnitte entsprach bisher im wesentlichen dem Abstand der Abschnitte.
Bei derartigen Rollenkonstruktionen konnten die insbesondere durch die thermische Belastung entstehenden Spannungen im umlaufenden Transportband nicht kontrolliert abgebaut werden. Sobald die Stabilitätsgrenze durch zu hohe Spannungen überschritten wird, wölbt sich das umlaufende Band bevorzugt im mittleren Bereich auf. Der eingestellte Unterdruck führt also bei der bisher verwendeten Rollenkonstruktion nicht zu dem gewünschten Ergebnis, da die Aufwölbung des umlaufenden Bandes weiterhin die Form des Stranges in unerwünschter Weise beeinflußt.
Aufgabe der Erfindung war es daher, eine Stützenkonstruktion anzugeben, bei der das Aufwölben des umlaufenden Bandes, insbesondere im Bereich der Flüssigstahlaufgabe, vermieden wird.
Diese Aufgabe wird gelöst durch die kennzeichnenden Merkmale des Anspruches 1.
Erfindungsgemäß sind die Stützen im Bereich der Transportbandoberfläche als senkrecht angeordnete stabförmige Elemente ausgebildet, wobei die wirksamen Stützflächen in einer Ebene liegen und wobei die Abstände der Stützen quer zur Transportrichtung gemessen größer sind, als in dieser Richtung die Breite der wirksamen Stützfläche. Die Abstände sind dabei so optimiert, daß sich einerseits ausreichend die Spannungen im Band abbauen können, andererseits eine Aufwölbung des Bandes über mehrere Stützen hinweg nicht erfolgen kann. im Zwischenraum der Stützen ist anderseits die Bandsteifigkeit hoch genug, um im wesentlichen keine Aufwölbung des Bandes erfolgen zu lassen.
Insbesondere wird eine etwaige Aufwölbung auch dadurch vermieden, daß zwischen den Stützen das Band durch den an der Bandunterseite anliegenden Unterdruck in einer Ebene gehalten wird.
Bevorzugt ist die Breite einer wirksamen Stützfläche in Transportrichtung größer, als die Breite einer Stützfläche quer zur Transportrichtung. Die Stützen in Verbindung mit dem an der Unterseite des Transportbandes wirkenden Unterdruck bewirken eine verstärkte Einspannung des Bandes, wodurch die Sicherheit gegen ein Aufwölben des Bandes erhöht wird.
Vorzugsweise sind die Stützen in der Ebene der Unterseite des Transportbandes in Linien mit gleichem Abstand zueinander angeordnet, wobei die Linien bevorzugt schräg zur Transportrichtung, insbesondere unter einem Winkel von 45° zu dieser verlaufen. Hierdurch ergibt sich eine günstigere flächige Verteilung der Spannungen innerhalb des Transportbandes, weil die höchsten Spannungskomponenten nicht mehr in Querrichtung des Bandes zeigen, so daß sich in dieser Richtung keine Aufwölbung mehr ergeben kann.
In den Zwischenräumen zwischen den Stützen sind bevorzugt zur Kühlung des Transportbandes die Düsen für das Kühlmittel angeordnet. Hierdurch kann insbesondere der kritische Bereich der Bandoberfläche zwischen den Stützen verstärkt gekühlt werden. Anders als bei Verwendung von Stützwalzen ist der Raum zwischen den Stützen für die Anordnung von Düsen für Kühlmittel leichter zugänglich, da die Stützen so weit nach unten verlängert werden können, daß genügend Raum für die notwendigen Kühlmittel vorhanden ist. Die Stützen können an ihrer, dem Transportband zugewandten Oberfläche eben sein. Insbesondere kann an dieser Oberfläche auch eine Beschichtung vorgesehen sein, die in dem tribulogischen System Transportbandoberfläche, Stützenoberfläche, Kühlmittel die Reibung minimiert. Insbesondere kann die Stützenoberfläche durch eine oder mehrere,an der Stütze gelagerte Rolle bzw. Rollen gebildet werden.
In die erfindungsgemäßen Stützen werden bevorzugt Düsen zur Kühlung des Transportbandes integriert. Hierbei kann es sich zum einen um die Düsen handeln, die die Zwischenräume zwischen den Stützen kühlen. Andererseits kann unabhängig hiervon in der Stütze selbst die Führung von Kühlmittel zur Stützenoberfläche im Bereich der Transportbandunterseite geführt werden. Hierdurch ergibt sich eine konstruktiv einfache Möglichkeit, das Band unmittelbar auch an der Auflagefläche der Stützen zu kühlen und einen Gleitfilm zwischen Stütze und Band zu erzeugen. Insbesondere ist diese Auflagefläche eben, worunter auch eine Zylindermantelfläche fallen soll, und es sind in dieser Stützenoberfläche Kühlmittelführungskanäle angeordnet.
In anderer Ausgestaltung können an der einzelnen Stütze mehrere Düsen angeordnet sein, die insbesondere bis in die Stützenoberfläche an die Unterseite des Transportbandes geführt sind.
Anhand eines schematisch in den Fig. 1 und 2 dargestellten Ausführungsbeispiels wird die Erfindung näher erläutert.
Es zeigen:
Fig. 1
eine Draufsicht auf die Stützenanordnung unterhalb des Transpartbandes;
Fig. 2
einen Ausschnitt quer zur Förderrichtung.
Nach Figur 1 bilden die Stützen 3,3' sich kreuzende Linien 2,2', die schräg zur Förderrichtung 1 des umlaufenden Transpartbandes 5 verlaufen. Die Stützen 3,3' sind in den Schnittpunkten der Linien 2,2' angeordnet. In den Zwischenräumen zwischen den Stützen 3,3' sind die Düsen 4 für die Zufuhr des Kühlmittels angeordnet.
In Figur 2 sind die bis an die Unterseite 6 des Transportbandes 5 heranreichenden Stützen 3,3' dargestellt, wobei der Übersichtlichkeit halber die Düse 4 nicht gezeichnet wurde. Die Stützen 3,3' weisen Führungskanäle 7 für die Zufuhr von Kühlmittel bis in den Bereich der Transportbandunterseite 6 auf. Hierdurch kann sich zwischen der wirksamen Stützfläche 8 und der Transportbandunterseite 6 ein Kühlmittelfilm ausbilden, der die Reibung zwischen diesen Flächen vermindert.
Als Kühlmittel wird regelmäßig Wasser verwendet. Zur Erhöhung der Wärmeabfuhr kommen aber auch Zweiphasenkühlungen für die Stützen und Düsen in Frage. Dabei kann die Stütze luft- oder schutzgasgekühlt sein.

Claims (8)

  1. Stützenanordnung für das Transportband (5) in Dünnbandgießanlagen, wobei die Stützen (3, 3') im Bereich der Unterdruckseite des Transportbandes (5) als senkrecht angeordnete stabförmige Elemente ausgebildet sind, wobei die wirksamen Stützflächen (8) in einer Ebene liegen und wobei die Abstände der Stützen (3,3 '), quer zur Transportrichtung (1) gemessen, größer sind, als in dieser Richtung die Breite einer wirksamen Stützfläche (8).
  2. Stützenanordnung nach Anspruch 1,
    dadurch gekennzeichnet,
    daß die Breite einer wirksamen Stützfläche (8) in Transportrichtung (1) größer ist, als die Breite einer wirksamen Stützfläche (8) quer zur Transportrichtung (1).
  3. Stützenanordnung nach den Ansprüchen 1 oder 2,
    dadurch gekennzeichnet,
    daß die Stützen (3,3') in Linien (2,2') mit gleichem Abstand zueinander angeordnet sind.
  4. Stützenanordnung nach Anspruch 3,
    dadurch gekennzeichnet,
    daß die Linien (2,2') unter einem Winkel von 45° zur Transportrichtung (1) verlaufen.
  5. Stützenanordnung nach Anspruch 3 oder 4,
    dadurch gekennzeichnet,
    daß in den Zwischenräumen zwischen den Stützen (3,3') Düsen (4) zur Kühlung des Transportbandes (5) angeordnet sind.
  6. Stützenanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 5,
    dadurch gekennzeichnet,
    daß in wenigstens einer Stütze (3,3') eine Düse (7) zur Kühlung des Transportbandes (5) angeordnet ist.
  7. Stützenanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 5,
    dadurch gekennzeichnet,
    daß in wenigstens einer Stütze (3,3') mehrere Düsen (7) angeordnet sind.
  8. Stützenanordnung nach Anspruch 6 oder 7,
    dadurch gekennzeichnet,
    daß die Stützflächen (8) der Stützen (3,3') als Ebene mit darin angeordneten Kühlmittelführungskanälen ausgebildet sind.
EP97926985A 1996-06-07 1997-06-03 Stützenanordnung für dünnbandgiessen Expired - Lifetime EP0934133B1 (de)

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DE19622929 1996-06-07
PCT/DE1997/001150 WO1997047411A1 (de) 1996-06-07 1997-06-03 Stützenanordnung für dünnbandgiessen

Publications (2)

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EP0934133A1 EP0934133A1 (de) 1999-08-11
EP0934133B1 true EP0934133B1 (de) 2001-04-25

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US (1) US6123186A (de)
EP (1) EP0934133B1 (de)
JP (1) JP4307556B2 (de)
KR (1) KR20000016442A (de)
AT (1) ATE200751T1 (de)
AU (1) AU3164497A (de)
BR (1) BR9709649A (de)
DE (2) DE19622929C2 (de)
DK (1) DK0934133T3 (de)
ES (1) ES2155996T3 (de)
RU (1) RU2153951C1 (de)
WO (1) WO1997047411A1 (de)
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