DE4341719C2 - Einrichtung zum Stranggießen von Stahl - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Einrichtung zum Strang­ gießen von Stahl.

Eine derartige Einrichtung ist aus der DE- OS 22 48 066 bekannt. Die Einrichtung besteht aus einer als Blockkokille ausgebildeten Stranggießkokille, so daß insbesondere bei Brammenkokillen keine Verstellung der Brammenbreite möglich ist. Dadurch wird die La­ gerhaltung sehr aufwendig, da für jedes Strangformat eine besondere Kokille erforderlich ist. Außerdem müs­ sen die die Kokille tragenden Federn und die Antriebs­ aggregate für die Oszillation sehr groß dimensioniert werden, da die gesamte Kokille, also die eigentlichen formgebenden Wände einschließlich des Kühlsystems getragen und bewegt werden müssen.

Aus der EP 0 468 607 A1 ist es bereits bekannt, die formgebenden Wände von dem gekühlten Halterahmen zu trennen, um eine Entlastung des Antriebes und mög­ lichst gering dimensionierte Federelemente zu verwirk­ lichen.

Andererseits ist aus der DE 35 43 790 C2 bereits ein gesteuertes hydraulisches Antriebssystem für Strang­ gießkokillen bekannt, mit dem eine verkantungsfreie Führung der Kokille gegenüber dem gegossenen Strang angestrebt wird.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine wei­ tere Vereinfachung und Verbesserung der Oszillation der Kokille zu erreichen.

Die Aufgabe wird bei einer Stranggießkokille mit den Merkmalen des Anspruches 1 gelöst. Erfinderische Aus­ gestaltungen des Lösungsprinzips sind in den Unteran­ sprüchen angegeben.

Anhand der Zeichnungen, die das Prinzip der Erfin­ dung wiedergeben, soll die Erfindung näher erläutert werden.

Es zeigt

Fig. 1 eine perspektivische Darstellung der erfin­ dungsgemäßen Einrichtung,

Fig. 2 die erfindungsgemäße Einrichtung im Längs­ schnitt und

Fig. 3 eine Seitenansicht der erfindungsgemäßen Ein­ richtung,

Fig. 4 eine Skizze der Kinematik der erfindungsge­ mäßen Einrichtung.

Die Fig. 1 bis 3 zeigen einen Tragrahmen 1, für eine aus Breitseitenplatten 10 und Schmalseitenplatten 11 bestehende Stranggießkokille. Mit 13 sind Kompensato­ ren für die Breitseiten-Kühlung bezeichnet. Die Schmal­ seitenplatten 11 sind zwischen den Breitseitenplatten 10 über Spanneinrichtungen (nicht dargestellt) in ihrer La­ ge gehalten. Sie sind an einem Befestigungsblock 12 für Wasserkästen und Schmalseitenverstelleinrichtungen 20 zur Breitenverstellung befestigt. Der Befestigungs­ block 12 ist mit Federn 8 über Klemm-Mittel 9 verbun­ den. Die Federn 8 erstrecken sich oberhalb und unter­ halb des Befestigungsblockes 12 und sind jeweils mit ihren freien Enden in einem Spannblock 7 befestigt. Die Spannblöcke 7 sind auf Befestigungsböcken 6 angeord­ net, die Bestandteil des Tragrahmens 1 sind. Unter den Befestigungsblöcken 12 sind Hydraulikzylinder 3 mit ih­ ren Kolbenstangen 4 befestigt. Die Hydraulikzylinder 3 sind auf Konsolen 2 des Tragrahmens 1 fest angeordnet. Das obere, an den Befestigungsblöcken 12 angreifende Ende der Kolbenstange 4 ist als Federelement 5 ausge­ bildet, so daß bei Kokillen mit gekrümmter Längsachse und dementsprechend einer Kokillenoszillationsbewe­ gung auf einem Bogen und einer tangentialen Bewe­ gung der Kolbenstange 4 Auslenkungen des Angriffs­ punktes der Kolbenstange 4 durch die bogenförmige Kokillenbewegung von den Federelementen 5 aufge­ nommen werden und damit die Funktionstüchtigkeit der Hydraulikzylinder 3 nicht beeinträchtigt wird.

Wie in den Fig. 3 und 4 dargestellt, wobei die Darstel­ lung der Fig. 4 zur Verdeutlichung der Situation in ei­ nem verzerrten Maßstab erfolgt ist, sind die oberen und unteren Federn 8 derart gegeneinander geneigt ange­ ordnet, daß sich ihre Fluchtlinien in einer durch den Krümmungsmittelpunkt 15 der Kokille bzw. der Kokil­ lenlängsachse gelegten Geraden schneiden. Insbesonde­ re in Fig. 3 wird deutlich, daß der Befestigungsblock 12 an den Federn 8 mittels der Klemm-Mittel 9 nicht in der Mitte zwischen den Spannblöcken 7 einer Feder ange­ lenkt ist, sondern etwas außermittig zum Krümmungs­ mittelpunkt 15 hin verschoben angeordnet ist. In Fig. 4 ist die gekrümmte Längsschnittebene 14 in die bogenäu­ ßere Kokillenbreitseite 10' gelegt, die also gleichzeitig der bogenäußeren, hinteren Strangkante und der Anla­ genbezugsebene entspricht. Der Schnittpunkt 16 der unteren Federn 8 mit der Längsschnittebene 14 ist also der Befestigungspunkt der Kolbenstange 4 an der Ko­ kille. Die durchgezogenen Linien stellen die Lage der Kokille in der Montageposition dar. Nach der Montage ergibt sich eine statische Durchsenkung der Kokille bzw. der Federn, wobei diese Lage nicht einskizziert ist. Sie liegt jedoch zwischen den "Betriebslagen" der Kokil­ le (gestrichelte Linien), wobei die Lage der Kokille am oberen Totpunkt eines Oszillationshubes mit 17 und der untere Umkehrpunkt mit 18 bezeichnet ist.

Es ist also offensichtlich, daß es sich im vorbezeichne­ ten Fall um eine Einrichtung handelt, bei der die Feder­ stärke auf die Masse der Kokille derart abgestimmt ist, daß die Einrichtung im Resonanzbereich schwingt. Der­ artige, sogenannte Resonanzkokillen, oszillieren also bauartbedingt um die Lage ihrer statischen Durchsen­ kung. Dabei bewegen sich die kokillenseitigen Anlenk­ punkte näherungsweise auf Geraden, die Tangenten an den Gießbogen im Schnittpunkt mit den Federachsen bilden. Der dadurch, insbesondere bei mittiger Anlen­ kung der Kokille an den Federn entstehende Führungs­ fehler wächst mit zunehmender statischer Durchsen­ kung, größer werdenden Hubamplituden sowie abneh­ mendem Gießradius. Nach der in Fig. 4 dargestellten Lösung, die gleichzeitig die bevorzugte Ausführungslö­ sung zur Minimierung dieses "Führungsfehlers" dar­ stellt, wird durch die vorbeschriebene Verschiebung der Schnittpunkte 16 auf den Krümmungsmittelpunkt 15 hin erreicht, daß eine resultierende Bewegung der Schnitt­ punkte eine Bahnkurve ergibt, die praktisch mit dem Gießradius identisch ist.

Wenn auch bereits die im Hauptanspruch beschriebe­ ne Erfindung zu hervorragenden Oberflächengüten des Stranges führt, insbesondere durch Verringerung der Tiefe der sogenannten Hubmarken, wird diese verbes­ serte Oberfläche bei der bevorzugten Ausführungsform auch bei Anlagen erreicht, die mit kleinen Gießradien, großen Hubhöhen und hoher Frequenz der Oszillation betrieben werden.

Bezugszeichenliste

1

Tragrahmen

2

Konsole

3

Servo-Hydraulikzylinder

4

Kolbenstange

4

' Achse der Kolbenstange

5

Federelement

6

Befestigungsbock

7

Spannblock

8

Federn

9

Klemm-Mittel

10

Breitseitenplatten

10

' bogenäußere Breitseitenplatten

11

Schmalseitenplatten

12

Befestigungsblock für Wasserkästen und Verstellein­ richtung

20

für die Schmalseitenplatten

13

Kompensatoren für Breitseitenkühlung

14

gekrümmte Längsschnittebene

15

Krümmungsmittelpunkt

16

Schnittpunkt

17

oberer Tot- oder Umkehrpunkt der Oszillation

18

unterer Tot- oder Umkehrpunkt der Oszillation

19

Biegelinien

20

Schmalseitenverstelleinrichtung

Claims (5)

1. Einrichtung zum Stranggießen von Stahl, bestehend aus einer in Gießrichtung oszillierenden Stranggießkokille vom Bogentyp mit gekrümmter Längsachse, wobei
die Kokille an quer zur Gießrichtung sich erstreckenden, beidendig eingespannten Federn (8) gelagert und mit einem an einem Tragrahmen (1) fest verbundenen, als Servo-Hydraulikzylinder (3) ausgebildeten Oszillationsantrieb verbunden ist,
die Servo-Hydraulikzylinder (3) in einer durch die Stranggießkokille gelegten Längsschnittebene seitlich neben der Stranggießkokille angeordnet mit dem Tragrahmen (1) spielfrei fest verbunden sind,
die Stranggießkokille an den Federn (8) in einem Punkt befestigt ist und die Enden der Federn (8) mit dem Tragrahmen (1) in fester Verbindung stehen und
die tragenden Federn (8) im Bereich der Oberkante und der Unterkante der Stranggießkokille angeordnet und in ihrer Längserstreckung so ausgerichtet sind, dass sich ihre Fluchtlinien in einer durch den Krümmungsmittelpunkt (15) der Kokillenlängsachse gelegten Geraden schneiden.

2. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der eine Punkt, an dem die Stranggießkokille an den Federn befestigt ist, in Richtung auf den Krümmungsmittelpunkt (15) der gekrümmten Längsachse aus der Mitte zwischen den rahmenseitigen Befestigungspunkten der Federn (8) verschoben ist und die Kolbenstangen (4) der Servo-Hydraulikzylinder (3) an der Unterkante der Kokille in deren Hubrichtung befestigt sind.

3. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 2, dadurch gekennzeichnet, dass ein oberer, an den Federn (8) befestigter Teil der Kolbenstange (4) als Federelement (5) ausgebildet ist.

4. Einrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass bei einer aus Breitseitenplatten (10) und Schmalseitenplatten (11) gebildeten Stranggießkokille, bei der die Schmalseitenplatten (11) zwischen den Breitseitenplatten (10) über auf die Breitseitenplatten (10) wirkenden Spanneinrichtungen geklemmt und an Befestigungsblöcken (12) befestigt sind, die Servo-Hydraulikzylinder (3) an Konsolen (2) des Tragrahmens (1) und die Federelemente (5) der Kolbenstange (4) auf der Unterseite der Befestigungsblöcke (12) befestigt sind.

5. Einrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Federn (8) über Klemm-Mittel (9) an der Ober- und Unterseite der Befestigungsblöcke (12) befestigt sind und die Federn (8) beidendig in Spannblöcken (7) und die Spannblöcke (7) von am Tragrahmen (1) angeordneten Befestigungsböcken (6) gehalten sind.