DE19838774A1

DE19838774A1 - Strangabzugsverfahren und hiermit korrespondierende Bogenstranggießanlage

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Publication number: DE19838774A1
Application number: DE19838774A
Authority: DE
Inventors: Hans Esau Klassen
Original assignee: SMS Schloemann Siemag AG; Schloemann Siemag AG
Current assignee: SMS Siemag AG
Priority date: 1998-08-26
Filing date: 1998-08-26
Publication date: 2000-03-02
Also published as: ATE243588T1; US6427758B1; EP0992303A1; EP0992303B1; ES2202974T3; DE59906073D1

Abstract

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Strangabzugsverfahren für ein in einer Bogenstranggießanlage gegossenes Metallband (1), insbesondere ein Stahlband (1), wobei das Metallband (1) zunächst von einem mit einer Eingangsgeschwindigkeit (ve) angetriebenen Bogeneingangssegment (3) senkrecht aus einer Gießkokille (2) abgezogen wird, wobei dem Metallband (1) im Bogeneingangssegment (3) eine Bogenform aufgeprägt wird, so daß das Metallband (1) in einen Kreisbogen einläuft, wobei das Metallband (1) nach Erreichen einer waagerechten Bandlaufrichtung (x) von einem mit einer Ausgangsgeschwindigkeit (va) angetriebenen Bogenausgangssegment (7) gerade gerichtet und aus dem Bogenausgangssegment (7) ausgefördert wird, wobei das Metallband (1) zwischen dem Bogeneingangssegment (3) und dem Bogenausgangssegment (7) zunächst über eine am Kreisbogen angeordnete Reaktionsrolle (5) und sodann über eine Führungsrolle (6) geführt wird. Erfindungsgemäß ist vorgesehen, daß die Führungsrolle (6) unterhalb des Kreisbogens angeordnet ist, daß ein Sichanlegen des Metallbandes (1) an die Führungsrolle (6) bzw. ein Abheben des Metallbandes (1) von der Führungsrolle (6) erfaßt wird und daß die Ausgangsgeschwindigkeit (va) beim Sichanlegen des Metallbandes (1) an die Führungsrolle (6) erhöht und beim Abheben des Metallbandes (1) von der Führungsrolle (6) erniedrigt wird. Die vorliegende Erfindung betrifft ferner eine korrespondierende Bogenstranggießanlage.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Strangabzugsverfahren für ein in einer Bogenstranggießanlage gegossenes Metallband, insbeson dere ein Stahlband, wobei das Metallband zunächst von einem mit einer Eingangsgeschwindigkeit angetriebenen Bogeneingangssegment senkrecht aus einer Gießkokille abgezogen wird, wobei dem Metall band im Bogeneingangssegment eine Bogenform aufgeprägt wird, so daß das Metallband in einen Kreisbogen einläuft, wobei das Metallband nach Erreichen einer waagerechten Bandlaufrichtung von einem mit einer Ausgangsgeschwindigkeit angetriebenen Bogenausgangssegment gerade gerichtet und aus dem Bogenausgangssegment ausgefördert wird, wobei das Metallband zwischen dem Bogeneingangssegment und dem Bogenausgangssegment zunächst über eine am Kreisbogen angeord nete Reaktionsrolle und sodann über eine Führungsrolle geführt wird, sowie eine hiermit korrespondierende Bogenstranggießanlage.

Ein derartiges Strangabzugsverfahren bzw. eine derartige Bogen stranggießanlage werden bspw. von der Firma SMS Schloemann-Siemag als sogenannte CSP-Anlagen vertrieben. Mit CSP-Anlagen werden Dünnbrammen mit einer Banddicke zwischen 40 mm und 150 mm gegossen.

Bei Bogenstranggießanlagen wird das Metallband aus einer Gießkokil le senkrecht abgezogen. Danach wird dem Metallband von einem ange triebenen Bogeneingangssegment (Biegetreiber) eine Bogenform aufge prägt. Nach Erreichen einer waagerechten Bandlaufrichtung wird das Metallband von einem angetriebenen Bogenausgangssegment (Auszieh- Richttreiber) gerade gerichtet.

Im Idealfall verläuft das Metallband zwischen den beiden Treibern exakt kreisbogenförmig. Dies setzt u. a. voraus, daß beide Treiber mit exakt gleicher Geschwindigkeit auf das Metallband wirken. Unterschiede in den Geschwindigkeiten verursachen entweder einen sehnenförmigen Verlauf oder ein sackartiges Durchhängen des Metall bandes zwischen den beiden Treibern. Dem Durchhängen kann mecha nisch dadurch entgegengewirkt werden, daß eine Reaktionsrolle und eine zusätzliche Führungsrolle das Metallband von unten stützen.

Abweichungen des Metallbandes von seiner Ideallinie können zu Betriebsstörungen bis hin zum Gießabbruch führen. Geschwindigkeits unterschiede müssen daher unverzüglich ausgeregelt werden, um Abweichungen des Metallbandes von seiner Ideallinie so weit wie möglich zu vermeiden. Ferner sollte das Metallband an mindestens einer am Kreisbogen angeordneten Rolle fest abrollen, um dem Ge samtverlauf des Metallbandes und damit auch der gesamten Bogen stranggießanlage eine erhöhte Stabilität und einen erhöhten Gleich lauf zu verleihen.

Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, ein Strang abzugsverfahren und eine hiermit korrespondierende Bogenstranggieß anlage zur Verfügung zu stellen, mittels derer das Metallband mit hinreichender Genauigkeit auf seiner Ideallinie geführt wird und Abweichungen von der Ideallinie mit Sicherheit so rechtzeitig detektierbar sind, daß den Abweichungen entgegengewirkt werden kann.

Die Aufgabe wird für das Strangabzugsverfahren dadurch gelöst, daß die Führungsrolle unterhalb des Kreisbogens angeordnet ist, daß ein Sichanlegen des Metallbandes an die Führungsrolle bzw. ein Abheben des Metallbandes von der Führungsrolle erfaßt wird und daß die Ausgangsgeschwindigkeit beim Sichanlegen des Metallbandes an die Führungsrolle erhöht und beim Abheben des Metallbandes von der Führungsrolle erniedrigt wird.

Für die Bogenstranggießanlage wird die Aufgabe dadurch gelöst, daß die Führungsrolle unterhalb des Kreisbogens angeordnet ist, daß die Führungsrolle eine Erfassungseinrichtung aufweist, mittels derer ein Sichanlegen des Metallbandes an die Führungsrolle bzw. Abheben des Metallbandes von der Führungsrolle erfaßbar ist, und daß die Erfassungseinrichtung mit einem Steuerelement in Wirkverbindung steht, mittels dessen der Ausgangsantrieb entsprechend dem Sichan legen des Metallbandes an die Führungsrolle bzw. dem Abheben des Metallbandes von der Führungsrolle ansteuerbar ist.

Mit dem erfindungsgemäßen Strangabzugsverfahren bzw. der erfin dungsgemäßen Bogenstranggießanlage läßt man also das Metallband in einem Toleranzbereich definiert durchhängen. Dieses geringfügige Durchhängen beeinflußt weder den Gießprozeß noch die Qualität des erzeugten Metallbandes. Als entscheidenden Vorteil erreicht man aber, daß bei einer zu hohen Ausgangsgeschwindigkeit, wenn also das Metallband versucht, einen sehnenförmigen Verlaufanzunehmen, das Metallband zuerst von der Führungsrolle abhebt und erst später von der Reaktionsrolle abheben würde. Bereits das Abheben von der Führungsrolle wird aber detektiert, so daß die Ausgangsgeschwindig keit rechtzeitig vor dem Abheben des Metallbandes von der Reak tionsrolle nachgeführt werden kann.

Die Führungsrolle rotiert mit einer Umfangsgeschwindigkeit. Wenn das Metallband an der Führungsrolle anliegt, ist die Umfangsge schwindigkeit zwangsweise gleich der Eingangsgeschwindigkeit. Es ist daher möglich, daß auf Sichanlegen des Metallbandes an die Füh rungsrolle erkannt wird, wenn die Differenz der Umfangsge schwindigkeit zur Eingangsgeschwindigkeit eine vorbestimmte Ge schwindigkeitsschranke unterschreitet, und daß auf Abheben des Me tallbandes von der Führungsrolle erkannt wird, wenn die Differenz der Umfangsgeschwindigkeit zur Eingangsgeschwindigkeit die vor bestimmte Geschwindigkeitsschranke überschreitet.

Hiermit korrespondierend kann die Erfassungseinrichtung bspw. als Geschwindigkeitssensor zum Erfassen einer Umfangsgeschwindigkeit der Führungsrolle ausgebildet sein.

Wenn das Metallband auf der Führungsrolle aufliegt, übt es eine Anliegekraft auf die Führungsrolle aus. Es ist daher auch möglich, daß auf Sichanlegen des Metallbandes an die Führungsrolle erkannt wird, wenn die Anliegekraft eine vorbestimmte Kraftschranke über schreitet, und daß auf Abheben des Metallbandes von der Führungs rolle erkannt wird, wenn die Anliegekraft die vorbestimmte Kraft schranke unterschreitet.

Hiermit korrespondierend kann die Erfassungseinrichtung als Anlie gekraftsensor zum Erfassen einer Anliegekraft, mit der das Metall band an der Führungsrolle anliegt, ausgebildet sein.

Weitere Vorteile und Einzelheiten ergeben sich aus der nachfolgen den Beschreibung eines Ausführungsbeispiels. Dabei zeigt in Prin zipdarstellung die einzige

Fig. 1 eine Bogenstranggießanlage für ein Metallband.

Mittels der in Fig. 1 dargestellten Bogenstranggießanlage ist ein Metallband 1, hier ein Stahlband 1, gießbar. Das Metallband 1 weist dabei eine Banddicke zwischen 40 mm und 150 mm auf. Bei der Bogen stranggießanlage gemäß Fig. 1 handelt es sich somit um eine soge nannte Dünnbrammengießanlage.

Gemäß Fig. 1 weist die Bogenstranggießanlage eine Gießkokille 2 auf. Unterhalb der Gießkokille ist ein Bogeneingangssegment 3 an geordnet. Das Bogeneingangssegment 3 wird von einem Eingangs-An triebssystem 4 derart angesteuert, daß es das Metallband 1 mit einer Eingangsgeschwindigkeit ve senkrecht aus der Gießkokille 2 abzieht und dem Metallband 1 eine Bogenform aufprägt. Das Metall band 1 läuft folglich beim Verlassen des Bogeneingangssegments 3 in einen Kreisbogen ein.

Unterhalb des Bogeneingangssegments 3 ist eine Reaktionsrolle 5 angeordnet. Der Reaktionsrolle 5 wiederum ist eine Führungsrolle 6 nachgeordnet. Der Führungsrolle 6 ist ein Bogenausgangssegment 7 nachgeordnet. Das Bogenausgangssegment 7 ist mittels eines ge schwindigkeitssteuerbaren Ausgangs-Antriebssystems 8 angetrieben. Das Bogenausgangssegment 7 richtet das Metallband 1 nach Erreichen einer waagerechten Bandlaufrichtung x wieder gerade. Ferner fördert es das Metallband 1 mit einer Ausgangsgeschwindigkeit va aus dem Bogenausgangssegment 7 aus.

Wenn das Metallband 1 mittels der Bogensegmente 3, 7 auf seiner Ideallinie gehalten wird, liegt es exakt an der Reaktionsrolle 5 an. Die Reaktionsrolle 5 ist also am Kreisbogen angeordnet. Wenn aber die Ausgangsgeschwindigkeit va größer ist als die Eingangs geschwindigkeit ve, nimmt das Metallband 1 zwischen den Bogenseg menten 3, 7 einen sehnenförmigen Verlauf an. Es hebt also von der Reaktionsrolle 5 ab. Es ist zwar möglich, dieses Abheben des Me tallbandes 1 von der Reaktionsrolle 5 zu detektieren und dem Ab heben entgegenzuwirken. Dies erfordert jedoch aufwendige und schnelle Sensor- und Regelsysteme. Um ein schnelleres Reagieren auf Abweichungen des Metallbandes 1 von seiner Ideallinie zu ermögli chen, wird daher wie folgt vorgegangen:

Die Führungsrolle 6 ist nicht am Kreisbogen, sondern unterhalb des Kreisbogens angeordnet. Der Abstand der Führungsrolle 6 vom Kreis bogen beträgt dabei zwischen 5 cm und 15 cm. Ferner weist die Führungsrolle 6 eine Erfassungseinrichtung 9 auf. Die Erfassungs einrichtung 9 ist im vorliegenden Fall als Geschwindigkeitssensor ausgebildet. Mittels der Erfassungseinrichtung 9 kann erfaßt wer den, mit welcher Umfangsgeschwindigkeit vu die Führungsrolle 6 rotiert. Wenn die Differenz der Umfangsgeschwindigkeit vu zur Eingangsgeschwindigkeit ve eine vorbestimmte Geschwindigkeits schranke unterschreitet, wird von einem Steuerelement 10 auf Si chanlegen des Metallbandes 1 an die Führungsrolle 6 erkannt. Wenn hingegen die Differenz der Umfangsgeschwindigkeit vu zur Eingangs geschwindigkeit ve die vorbestimmte Geschwindigkeitsschranke über schreitet, wird von dem Steuerungselement 10 auf Abheben des Me tallbandes 1 von der Führungsrolle 6 erkannt.

Mittels der Erfassungseinrichtung 9 kann also das Sichanlegen des Metallbandes 1 an die Führungsrolle 6 bzw. das Abheben des Metall bandes 1 von der Führungsrolle 6 erfaßt werden. Somit kann auch durch Vorgabe eines entsprechenden Sollwertes va* an das Ausgangs- Antriebssystem 8 die Ausgangsgeschwindigkeit va beim Sichanlegen des Metallbandes 1 an die Führungsrolle erhöht und beim Abheben des Metallbandes 1 von der Führungsrolle 6 erniedrigt werden.

Alternativ kann die Erfassungseinrichtung 9 auch als Anliegekraft sensor ausgebildet sein. In diesem Fall wird eine Anliegekraft erfaßt, mit der das Metallband 1 an der Führungsrolle 6 anliegt bzw. die das Metallband 1 auf die Führungsrolle 6 ausübt. In diesem Fall kann auf Sichanlegen des Metallbandes 1 an die Führungsrolle 6 erkannt werden, wenn die Anliegekraft eine vorbestimmte Kraft schranke überschreitet. Umgekehrt kann auf Abheben des Metallbandes 1 von der Führungsrolle 6 erkannt werden, wenn die Anliegekraft die vorbestimmte Kraftschranke unterschreitet.

Durch das Anordnen der Führungsrolle unterhalb des Kreisbogens wird also weiterhin sichergestellt, daß das Metallband 1 nur geringfügig durchhängen kann. Dadurch, daß das Metallband 1 aber nicht gleich zeitig, sondern nacheinander die Rollen 5, 6 kontaktiert bzw. den Kontakt von ihnen löst, wird aber ein Toleranzbereich für die Ausgangsgeschwindigkeit va geschaffen, innerhalb dessen das Metall band 1 den Kontakt mit der Reaktionsrolle 5 nicht verliert.

Bezugszeichenliste

1

Stahlband

2

Gießkokille

3

Bogeneingangssegment

4

Eingangs-Antriebssystem

5

Reaktionsrolle

6

Führungsrolle

7

Bogenausgangssegment

8

Ausgangs-Antriebssystem

9

Erfassungseinrichtung

10

Steuerelement
d Abstand
va Ausgangsgeschwindigkeit
va* Sollwert
ve Eingangsgeschwindigkeit
vu Umfangsgeschwindigkeit
x Bandlaufrichtung

Claims

1. Strangabzugsverfahren für ein in einer Bogenstranggießanlage gegossenes Metallband (1), insbesondere ein Stahlband (1), wobei das Metallband (1) zunächst von einem mit einer Ein gangsgeschwindigkeit (ve) angetriebenen Bogeneingangssegment (3) senkrecht aus einer Gießkokille (2) abgezogen wird,
wobei dem Metallband (1) im Bogeneingangssegment (3) eine Bogenform aufgeprägt wird, so daß das Metallband (1) in einen Kreisbogen einläuft,
wobei das Metallband (1) nach Erreichen einer waagerechten Bandlaufrichtung (x) von einem mit einer Ausgangsgeschwindig keit (va) angetriebenen Bogenausgangssegment (7) gerade ge richtet und aus dem Bogenausgangssegment (7) ausgefördert wird,
wobei das Metallband (1) zwischen dem Bogeneingangssegment (3) und dem Bogenausgangssegment (7) zunächst über eine am Kreis bogen angeordnete Reaktionsrolle (5) und sodann über eine Füh rungsrolle (6) geführt wird, dadurch gekennzeichnet,
daß die Führungsrolle (6) unterhalb des Kreisbogens angeordnet ist,
daß ein Sichanlegen des Metallbandes (1) an die Führungsrolle (6) bzw. ein Abheben des Metallbandes (1) von der Füh rungsrolle (6) erfaßt wird und
daß die Ausgangsgeschwindigkeit (va) beim Sichanlegen des Metallbandes (1) an die Führungsrolle (6) erhöht und beim Abheben des Metallbandes (1) von der Führungsrolle (6) er niedrigt wird.

2. Strangabzugsverfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
daß die Führungsrolle (6) mit einer Umfangsgeschwindigkeit (vu) rotiert,
daß auf Sichanlegen des Metallbandes (1) an die Führungsrolle (6) erkannt wird, wenn die Differenz der Umfangsge schwindigkeit (vu) zur Eingangsgeschwindigkeit (ve) eine vorbestimmte Geschwindigkeitsschranke unterschreitet, und daß auf Abheben des Metallbandes (1) von der Führungsrolle (6) erkannt wird, wenn die Differenz der Umfangsgeschwindigkeit (vu) zur Eingangsgeschwindigkeit (ve) die vorbestimmte Ge schwindigkeitsschranke überschreitet.

3. Strangabzugsverfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
daß das Metallband (1) auf die Führungsrolle (6) eine Anliege kraft ausübt,
daß auf Sichanlegen des Metallbandes (1) an die Führungsrolle (6) erkannt wird, wenn die Anliegekraft eine vorbestimmte Kraftschranke überschreitet, und
daß auf Abheben des Metallbandes (1) von der Führungsrolle (6) erkannt wird, wenn die Anliegekraft die vorbestimmte Kraft schranke unterschreitet.

4. Bogenstranggießanlage zum Gießen eines Metallbandes (1), insbesondere eines Stahlbandes (1),
mit einer Gießkokille (2),
mit einem unterhalb der Gießkokille (2) angeordneten Bogenein gangssegment (3), mittels dessen das Metallband (1) senkrecht aus der Gießkokille (2) abziehbar und dem Metallband (1) eine Bogenform aufprägbar ist, so daß das Metallband (1) beim Verlassen des Bogeneingangssegments (3) in einen Kreisbogen einläuft,
mit einer unterhalb des Bogeneingangssegments (3) am Kreisbo gen angeordneten Reaktionsrolle (5),
mit einer der Reaktionsrolle (5) nachgeordneten Führungsrolle (6),
mit einem der Führungsrolle (6) nachgeordneten Bogenausgangs segment (7) mit einem geschwindigkeitssteuerbaren Aus gangsantrieb (8), mittels dessen das Metallband (1) nach Erreichen einer waagerechten Bandlaufrichtung (x) gerade richtbar und aus dem Bogenausgangssegment (7) ausförderbar ist, dadurch gekennzeichnet,
daß die Führungsrolle (6) unterhalb des Kreisbogens angeordnet ist,
daß die Führungsrolle (6) eine Erfassungseinrichtung (9) auf weist, mittels derer ein Sichanlegen des Metallbandes (1) an die Führungsrolle (6) bzw. Abheben des Metallbandes (1) von der Führungsrolle (6) erfaßbar ist, und
daß die Erfassungseinrichtung (9) mit einem Steuerelement (10) in Wirkverbindung steht, mittels dessen der Ausgangsantrieb (8) entsprechend dem Sichanlegen des Metallbandes (1) an die Führungsrolle (6) bzw. dem Abheben des Metallbandes (1) von der Führungsrolle (6) ansteuerbar ist.

5. Bogenstranggießanlage nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Erfassungseinrichtung (9) als Geschwindigkeitssensor (9) zum Erfassen einer Umfangsgeschwindigkeit (vu) der Füh rungsrolle (6) ausgebildet ist.

6. Bogenstranggießanlage nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Erfassungseinrichtung (9) als Anliegekraftsensor zum Erfassen einer Anliegekraft, mit der das Metallband (1) an der Führungsrolle (6) anliegt, ausgebildet ist.