EP-4737026-A1 - LATERAL STRAND GUIDE FOR A CONTINUOUS CASTING INSTALLATION

Abstract

Die vorliegende Erfindung befindet sich auf dem Gebiet der Stranggießtechnik und beschreibt eine seitliche Strangführung für eine Stranggießanlage. Es wird eine Vorrichtung zur Stützung von brammenförmigen Strängen mit großer Gießdicke, eine Stranggießanlage, sowie ein Verfahren zum Betrieb einer Stranggießanlage beschrieben. Nach der Kokille sind an den Schmalseiten jeweils zumindest ein erster Rollenträger mit Rollen sowie ein zweiter Rollenträger mit Rollen angeordnet, wobei Rotationsachsen von Rollen der jeweiligen Rollenträgers einen festen örtlichen Bezug zum Rollenträger aufweisen. Die Rollenträger können jeweils eine translatorische Bewegung und/oder eine rotatorische Bewegung ausführen, die durch zumindest einen Aktuator ausgeführt wird. Weiters wird ein Verfahren zum Betrieb einer Stranggießanlage beschrieben. Die Anstellkraft der Aktuatoren wird derart gesteuert/geregelt, dass eine durch die jeweiligen Rollen auf die Schmalseite aufgebrachte Stützkraft größer ist als eine Druckkraft die sich aus einem ferrostatischen Druck im Strang ergibt. Weiters wird eine Position der Aktuatoren und/oder der Neigungswinkel der Rollenträger gesteuert/geregelt.

Inventors

• GUTTENBRUNNER, JOSEF
• WATZINGER, JOSEF

Assignees

• Primetals Technologies Austria GmbH

Dates

Publication Date

20260506

Application Date

20241105

Claims (15)

1. Vorrichtung zur Stützung von brammenförmigen Strängen (1) insbesondere mit einer Gießdicke von mindestens 300 mm, bevorzugt zumindest 400 mm, wobei ein zu vergießender Strang (1) gegenüberliegende Breitseiten (3) sowie gegenüberliegende Schmalseiten (4) aufweist, wobei eine Kokille (2) Schmalseiteneinsätze (5) mit Schmalseitenwänden (6) sowie Breitseitenwände (7) umfasst, und der Strang (1), in einer Gießrichtung (8) gesehen, nach der Kokille (2), auf den gegenüberliegenden Breitseiten (3) geführt und gestützt wird, dadurch gekennzeichnet, dass nach der Kokille (2) an den Schmalseiten (4) jeweils zumindest ein erster Rollenträger (10) mit zumindest drei Rollen (11), bevorzugt zumindest vier Rollen (11), besonders bevorzugt zumindest fünf Rollen (11), angeordnet ist, sowie ein zweiter Rollenträger (12) mit zumindest drei Rollen (11), bevorzugt zumindest vier Rollen (11), besonders bevorzugt zumindest fünf Rollen (11), angeordnet ist, wobei Rotationsachsen (26) von Rollen (11) des jeweiligen Rollenträgers (10,12) einen festen örtlichen Bezug zum Rollenträger (10,12) aufweisen, wobei die Rollenträger (10,12) relativ zur Kokille (2) derart angeordnet sind, dass die Rollenträger (10,12) jeweils eine translatorische Bewegung (14, 24) und/oder eine rotatorische Bewegung (13, 23) ausführen können, die durch zumindest einen Aktuator (15, 15a) ausgeführt wird.
2. Vorrichtung nach einem dem vorhergehenden Anspruch, wobei zumindest ein Rollenträger (10, 12) eine Stützverstellung (16) derart aufweist, dass zumindest eine Rolle (11) relativ zu einerweiteren Rolle (11) dieses Rollenträgers (10, 12) in Richtung der Rotationsachsen (26) verschiebbar ist, bevorzugt ist jede zweite Rolle (11) gegenüber einer unmittelbar benachbarten Rolle (11) verschiebbar, und diese Verschiebung einstellbar.
3. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die translatorische Bewegung (14, 24) eine erste translatorische Bewegung (24) umfasst, die durch einen jeweiligen Vektor in eine Breitenrichtung (9) definiert ist, und die rotatorische Bewegung (13, 23) eine erste rotatorische Bewegung (23) umfasst, die durch einen jeweiligen Vektor im Wesentlichen normal auf die jeweilige Breitseite (3) definiert ist.
4. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die translatorische Bewegung (14, 24) eine zweite translatorische Bewegung (14) umfasst, die durch einen Vektor im Wesentlichen normal auf die jeweilige Breitseite (3) definiert ist, und die rotatorische Bewegung (13, 23) eine zweite rotatorische Bewegung (13) umfasst, die durch einen Vektor entlang der jeweiligen Gießrichtung (8) definiert ist.
5. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei zumindest eine der Rollen (11), bevorzugt alle Rollen (11) zumindest drei, in Rotationsachsenrichtung der jeweiligen Rolle (11) gesehen, nebeneinander angeordnete Rollenballen (27) umfasst.
6. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei zumindest ein Teil der Rollenträger (10, 12) Spritzdüsen umfasst.
7. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei jeweils die ersten Rollenträger (10) mit einem Schmalseiteneinsatz (5) der Kokille (2) gelenkig verbunden sind.
8. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei an beiden Schmalseiten (4) jeweils die zweiten Rollenträger (12) mit den ersten Rollenträgern (10) gelenkig verbunden sind.
9. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 - 7, wobei die zweiten Rollenträger (12) in Gießrichtung gesehen, unterhalb der Kokille jeweils an ein Stranggießsegment, gekoppelt sind.
10. Vorrichtung nach Anspruche 9, wobei die erste translatorische Bewegung (24) und/oder die erste rotatorische Bewegung (23) der ersten Rollenträger (12) durch einen ersten Aktuator (15) erfolgt, und der erste Aktuator (15) jeweils zwischen dem ersten Rollenträger (10) und einem Schmalseitenansatz (5) oder zwischen dem ersten Rollenträger (10) und einem Stranggießsegment angeordnet ist.
11. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die erste translatorische (24) und/oder die erste rotatorische Bewegung (23) der zweiten Rollenträger (12) jeweils durch zwei zweite Aktuatoren (15a) erfolgt.
12. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 10 - 11, wobei es sich bei den Aktuatoren (15, 15a) um Hydraulikzylinder und/oder elektromechanische Aktuatoren handelt, bevorzugt weist zumindest ein Aktuator (15, 15a) ein Wegmesssystem (25) auf und/oder weist zumindest ein Rollenträger (10, 12) ein Inklinometer auf.
13. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei eine Stützlänge (20) von einer Unterkante der Kokille (2) bis zu einer letzten Rolle (11) des zweiten Rollenträgers (12), in Gießrichtung (8) gesehen, zumindest 1 m, bevorzug zumindest 1,8 m, besonders bevorzugt zumindest 2,5 m beträgt.
14. Stranggießanlage umfassend eine Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche.
15. Verfahren zum Betrieb einer Stranggießanlage nach Anspruch 14 welches in einem ersten oder zweiten Normalbetrieb, beziehungsweise einem Sonderbetrieb betrieben wird, wobei der erste Normalbetrieb, eine Regelung/Steuerung der Anstellkraft der Aktuatoren (15, 15a) auf einen von einer übergeordneten Anlagensteuerung vorgegebenen Wert derart umfasst, dass eine durch die jeweiligen Rollen (11) auf die Schmalseite (4) aufgebrachte Stützkraft größer ist als eine Druckkraft die sich aus einem ferrostatischen Druck im Strang (1) mal einer entsprechenden Bezugsfläche ergibt und der zweite Normalbetrieb eine Regelung/Steuerung einer Position der Aktuatoren (15, 15a) und/oder der Neigungswinkel der Rollenträger (10, 12) auf einen von einer übergeordneten Anlagensteuerung vorgegebenen Wert derart umfasst, dass die Rollen (11) der Rollenträger (10, 12) einem Breitenverlauf des Strangs (1) derart folgen, dass zumindest eine Rolle (11) je Rollenträger (10, 12) in Kontakt mit der jeweiligen Schmalseite (4) des Strangs (1) ist, und der Sonderbetrieb ein vollständiges Zurückziehen der Rollenträger (10, 12) in eine Parkposition umfasst.

Description

Gebiet der Technik Die vorliegende Erfindung befindet sich auf dem Gebiet der Stranggießtechnik und beschreibt eine Vorrichtung zur Stützung von brammenförmigen Strängen insbesondere mit einer Gießdicke von mindestens 300 mm, bevorzugt zumindest 400 mm. Ein zu vergießender Strang weist gegenüberliegende Breitseiten sowie gegenüberliegende Schmalseiten auf, wobei eine Kokille Schmalseiteneinsätze mit Schmalseitenwänden sowie Breitseitenwände umfasst. Der Strang wird, in einer Gießrichtung gesehen, nach der Kokille, auf den gegenüberliegenden Breitseiten geführt und gestützt. Stand der Technik Beim Stranggießen von Brammen tritt besonders bei großen Gießdicken häufig Schmalseitenbulging auf. Dabei handelt es sich um ein Ausbauchen der noch dünnen und wenig tragfähigen Strangschale im Bereich der Schmalseiten des Gießstrangs. Dies kann zu Qualitätsproblemen beim Gießprodukt führen. Insbesondere kann es im Randbereich der Breitseiten der Brammen zu Rinnenbildungen und damit einhergehenden Oberflächendefekten kommen. Weiters können in der Nähe der Kanten longitudinale Innenrisse auftreten. Größere Gießdicken, höhere Gießgeschwindigkeiten, geringe Strangkühlung, sowie weiche Stahlsorten begünstigen diese unerwünschten Effekte. Im Wesentlichen wurzeln die beschriebenen Probleme und unerwünschten Effekte in einer unzureichenden Stützung beziehungsweise Führung der Schmalseiten des Strangs. Entsprechend dem gängigen Stand der Technik erfolgt die Stützung hier meist durch vier oder fünf an der Kokille befestigte Fußrollen. Eine typische Stützlänge, also jene Länge eines Bereiches unterhalb der Kokille, wo die Schmalseite des zu vergießenden Strangs durch Rollen gestützt wird, beträgt bei herkömmlichen Brammenanlagen typischerweise weniger als 1 m. Besonders beim Vergießen von ultra-dicken Brammen hat sich gezeigt, dass diese geringe Stützlänge zu Qualitätsproblemen führt. CN2024115338378B beschreibt einen Kokillen-Schmalseiten-Fußrollenmechanismus und ein Steuerungsverfahren. Der Schmalseiten-Fußrollenmechanismus der Kokille umfasst einen Verschiebemechanismus zum Abstützen und Bewegen der Fußrollenstütze. Die Rollen des beschriebenen Kokillen-Schmalseiten-Fußrollenmechanismus weisen auf jeder Schmalseite bezüglich ihrer Rotationsachsen einen festen örtlich Bezug zueinander auf. Je länger ein solcher Kokillen-Schmalseiten-Fußrollenmechanismus ist, desto schlechter kann er einer gekrümmten Strangkontur folgen. Das ist zum Beispiel bei Gießbreitenveränderungen der Fall. AT304786B beschreibt eine Vorrichtung zum Stranggießen, wobei die an den beiden schmalen Seiten des brammenförmigen Stranges vorhandenen Rollen bzw. Rollenpaare von unmittelbar unterhalb der Kokille bis zu einer Entfernung vom Gießspiegel, welche dem 1,5- bis 3-fachen Wert der Kokillenlänge entspricht, angeordnet und hydraulisch oder mit Federn quer zum Strang verschieblich sind. Die seitlichen Strangführungsrollen dieser Schrift sind einzeln angetrieben und nicht zu Gruppen mit einem gemeinsamen Antrieb zusammengefasst. In diesem Fall ergibt sich ein erheblicher konstruktiver Aufwand. Bei Stranggießanlagen für Langprodukte (z.B. Vorblöcken) hat man hingegen festgestellt, dass auch bei großen rechteckigen und quadratischen Gießquerschnitten bei Verwendung von entsprechend großen Stützlängen die beschriebenen Qualitätsprobleme nicht auftreten. Zusammenfassung der Erfindung Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, eine Vorrichtung zur Stützung von brammenförmigen Strängen, eine Stranggießanlage, sowie ein Verfahren zum Betrieb einer Stranggießanlage zur Verfügung zu stellen. Erfindungsgemäß ist nach der Kokille an den Schmalseiten jeweils zumindest ein erster Rollenträger mit zumindest drei Rollen, bevorzugt zumindest vier Rollen, besonders bevorzugt zumindest fünf Rollen, angeordnet, Weiters ist ein zweiter Rollenträger mit zumindest drei Rollen, bevorzugt zumindest vier Rollen, besonders bevorzugt zumindest fünf Rollen angeordnet. Dabei weisen Rotationsachsen von Rollen des jeweiligen Rollenträgers einen festen örtlichen Bezug zum Rollenträger auf, wobei die Rollenträger relativ zur Kokille derart angeordnet sind, dass die Rollenträger jeweils eine translatorische Bewegung und/oder eine rotatorische Bewegung ausführen können. Diese Bewegung wird durch zumindest einen Aktuator ausgeführt. Die Rollen der seitlichen Strangführung müssen sich, entlang Gießrichtung gesehen, einem örtlichen Verlauf einer Strangkontur anpassen. Eine solche Anpassung ist beispielsweise bei Gießbreitenänderung erforderlich. Dafür ist zusätzlich zu einer Drehung der Rollen um ihre eigene Rotationsachse eine Bewegbarkeit in Richtung der seitlichen Strangkontur nötig. Diese Bewegung vollführen jeweils mehrere auf einem Rollenträger angebrachte Rollen gemeinsam. Bei Gießbreitenänderung ist die besagte Strangkontur, entlang Gießrichtung gesehen, nicht geradlinig, sondern gekrümmt. Daher kommt es, wenn mehr als zwei Rollen auf einem Rollenträger derart angeordnet sind, da