| Dokumentenidentifikation |
DE102006004310A1 02.08.2007 |
| Titel |
Anlage und Verfahren zum Herstellen einer Dünnbramme |
| Anmelder |
SMS Demag AG, 40237 Düsseldorf, DE |
| Erfinder |
Weyer, Axel, 42349 Wuppertal, DE; Girgensohn, Albrecht, Dr., 40597 Düsseldorf, DE |
| Vertreter |
Hemmerich und Kollegen, 57072 Siegen |
| DE-Anmeldedatum |
31.01.2006 |
| DE-Aktenzeichen |
102006004310 |
| Offenlegungstag |
02.08.2007 |
| Veröffentlichungstag im Patentblatt |
02.08.2007 |
| IPC-Hauptklasse |
B21B 1/46(2006.01)A, F, I, 20060131, B, H, DE
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| IPC-Nebenklasse |
B22D 11/12(2006.01)A, L, I, 20060131, B, H, DE
B21B 35/02(2006.01)A, L, I, 20060131, B, H, DE
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| Zusammenfassung |
Die Erfindung betrifft eine Anlage und ein Verfahren zum Herstellen einer Dünnbramme. Die Anlage umfasst eine Stranggießkokille zum Gießen eines Gießstranges in der Vertikalen und mindestens ein der Stranggießkokille nachgeordnetes Reduzierrollenpaar 120 zum Umformen des Gießstranges 210 in die Dünnbramme 200 durch Reduzieren der Dicke des Gießstranges, ohne diesen abzuquetschen. In einer nachfolgenden Strangführungseinrichtung erstarrt die Dünnbramme 200 in ihrem Kern, bevor sie mit Hilfe einer Biegerolle 140 aus der Vertikalen in die Horizontale umgelenkt wird, wo sie eine Richttreibereinrichtung 150 und eine Schere 160 durchläuft. Um die Bauhöhe der gesamten Anlage zu minimieren, wird erfindungsgemäß vorgeschlagen, einen traditionell üblichen Biegetreiber zwischen Strangführungseinrichtung 130 und antriebsloser Biegerolle 140 einzusparen und stattdessen die Reduzierrollen anzutreiben und die Biegerolle 140 unmittelbar in Materialflussrichtung hinter der Strangführungseinrichtung anzuordnen.
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| Beschreibung[de] |
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Die Erfindung betrifft eine Anlage und ein Verfahren zum Herstellen
einer Dünnbramme, insbesondere einer Dünnbramme mit einer Dicke < 50
mm.
Eine derartige Anlage und ein derartiges Verfahren sind z. B. aus
der europäischen Patentschrift EP 0
662 357 B1 bekannt. Die dort offenbarte Anlage umfasst eine Stranggießkokille
und mindestens ein ihr nachgeordnetes Reduzierrollenpaar, dessen Rollen angetrieben
sein können. In Strangausziehrichtung sind dem Reduzierrollenpaar Strangführungselemente,
Treiberrollen, eine Biegerolle sowie eine Richteinheit nachgeordnet. Das Reduzierrollenpaar
wird gemäß dieser Patentschrift nach einer vorgegebenen Durchlauflänge
des Warmstrangs auf eine kleinere, ein Abquetschen des Sumpfes bewirkende Spaltweite
eingestellt und der Warmstrang wird zu einem Angussformat mit einer unterhalb der
Dicke des gewünschten Endformates liegenden Dicke verformt, um insbesondere
ein problemloseres Angießen zu ermöglichen.
Eine weitere Anlage und ein weiteres Verfahren zum Herstellen einer
Dünnbramme sind aus der europäischen Patentschrift EP
0 535 368 B1 bekannt. Die dort offenbarte Anlage umfasst eine Stranggießkokille
zum Gießen eines Gießstranges in der Vertikalen, ein der Stranggießkokille
nachgeordnetes Reduzierrollenpaar mit einer Reduzierrollen-Anstelleinrichtung zum
Umformen des Gießstrangs in die Dünnbramme durch Reduzieren der Dicke
des Gießstrangs auf eine gewünschte Dicke für die Dünnbramme,
ohne den Gießstrang abzuquetschen und eine dem Reduzierrollenpaar nachgeordnete
vertikale Strangführungseinrichtung. Die nicht abgequetschte Dünnbramme
wird innerhalb der Strangführungseinrichtung mindestens bis zu ihrer Erstarrung
geführt. Der Strangführungseinrichtung nachgeordnet ist eine nicht angetriebene
Biegerolle zum Umlenken der Dünnbramme aus der Vertikalen in die Horizontale.
Schließlich ist der Biegerolle eine Richttreibereinrichtung zum Richten und
weiteren Vorschieben der Dünnbramme nachgeordnet. Weder die Reduzierrollen,
noch die Rollen der Strangführungseinrichtung sind angetrieben. Zwischen den
Rollen der Strangführungseinrichtung wird die Dünnbramme verformungsfrei
geführt. Die Strangförderung erfolgt durch zwischen der Strangführungseinrichtung
und der Biegerolle vorgesehene Treiberrollen.
Ausgehend von diesem Stand der Technik liegt der Erfindung die Aufgabe
zugrunde, eine bekannte Anlage und ein bekanntes Verfahren zum Herstellen einer
Dünnbramme dahingehend weiterzubilden, dass die Anlage im Hinblick auf ihr
Bauvolumen kompakter und die Anlage sowie das Verfahren vereinfacht und damit kostengünstiger
ausgebildet werden können.
Diese Aufgabe wird zunächst durch den Gegenstand des neuen Patentanspruchs
1 gelöst. Die dort beanspruchte Anlage zum Herstellen einer Dünnbramme
ist dadurch gekennzeichnet, dass eine Reduzierrollen-Antriebseinrichtung vorgesehen
ist zum Antreiben der Rollen des Reduzierrollenpaares und zum Vorschieben der Dünnbramme
und dass die nicht-angetriebene Biegerolle der Strangführungseinrichtung unmittelbar
nachgeordnet ist.
Das Antreiben der Reduzierrollen bietet bei den Dünnbrammen den
Vorteil, dass im Stand der Technik übliche Biegetreiberrollen zwischen der
Strangführung und der Biegerolle grundsätzlich entfallen können.
Neben der damit verbundenen Kosteneinsparung bietet der Wegfall des Biegetreiberrollenpaares
den Vorteil, dass die Biegerolle näher an das Ende der Strangführung platziert
werden kann, wodurch die Bauhöhe der Anlage in der Vertikalen insgesamt verringert
werden kann.
Gemäß einer ersten vorteilhaften Weiterbildung der beanspruchten
Anlage werden die Segmente der Strangführungseinrichtung bis auf die von den
Reduzierrollen vorgegebene Dicke für die Dünnbramme angestellt. Auf diese
Weise wird verhindert, dass aufgrund des ferrostatischen Drucks in der Dünnbramme
nach ihrer Reduktion durch die Reduzierrollen eine erneute Aufweitung der Dicke
der Dünnbramme erfolgt. Ein Anstellen der Strangführungssegmente so, dass
die Dicke der Dünnbramme innerhalb der Strangführungseinrichtung unter
die von den Reduzierrollen vorgegebene Dicke weiter reduziert wird, erfolgt ausdrücklich
nicht.
Im Hinblick auf eine Minimierung der Bauhöhe der gesamten Anlage
ist es vorteilhaft, dass die Biegerolle so positioniert ist, dass die Dünnbramme
mit einem Radius von ca. 1 m aus der Vertikalen in die Horizontale umgelenkt wird.
Gegenüber einem traditionellen Biegeradius von ca. 3 m bei Dünnbrammen
bedeutet dies eine deutliche Reduzierung der Gesamtbauhöhe. Neben der Reduzierung
der Bauhöhe bietet der verkleinerte Radius auch den Vorteil, dass das Ende
des Viertelkreisbogens, bei dem die Dünnbramme in die Horizontale übergeht,
in X-Richtung näher an der Strangführungseinrichtung liegt; anders ausgedrückt
hat der verkleinerte Biegeradius eine Verringerung des Abstandes in X-Richtung zwischen
einem ersten Richtrollenpaar und der Strangführungseinrichtung und damit eine
Verringerung der Länge (oder Grundfläche) der Anlage zur Folge.
Sollte der von der Reduzierrollen-Antriebseinrichtung aufgebrachte
Vorschub für die Dünnbramme insgesamt nicht ausreichend sein, so wird
erfindungsgemäß vorgeschlagen, einzelne Rollen bzw. Rollenpaare
der Strangführungseinrichtung mit Hilfe einer Führungsrollen-Antriebseinrichtung
anzutreiben, um auf diese Weise einen zusätzlichen Vorschub für die Dünnbramme
zu realisieren, ohne dass ein separater Biegerollentreiber vorgesehen werden müsste,
der die Bauhöhe der Anlage wieder unnötig vergrößern würde.
Vorteilhafterweise bietet eine Richtrollen-Antriebseinrichtung einen
weiteren Vorschub für die Dünnbramme, wobei es vorteilhafterweise ausreichend
ist, wenn nur eine der Richtrollen, vorzugsweise eine Richtrolle an der Unterseite
der Dünnbramme, angetrieben wird.
Zur Minimierung der Kosten ist es vorteilhaft, wenn die Biege-, Richt-
und Reduzierrollen insbesondere hinsichtlich ihres Durchmessers nur so groß
dimensioniert werden, wie dies für die Bearbeitung der Dünnbramme erforderlich
ist. Dies ist keineswegs selbstverständlich, denn traditionell werden die Dünnbrammen
in Anlagen hergestellt, die auch für die Herstellung von dickeren Brammen geeignet
sind und bei denen dementsprechend die Rollen größer bzw. stärker
dimensioniert sind.
Schließlich ist es vorteilhaft, wenn die Reduzierrollen-Antriebseinrichtung
eine Drehzahl und/oder Drehmomentregelung aufweist.
Die oben genannte Aufgabe der Erfindung wird weiterhin durch ein Verfahren
zum Herstellen einer Dünnbramme gelöst, welches dadurch gekennzeichnet
ist, dass die Rollen des Reduzierrollenpaares angetrieben werden und dass das antriebslose
Umlenken der Dünnbramme in die Horizontale unmittelbar nach Strangführen
erfolgt. Ansonsten ist das Verfahren ausgebildet zum Betreiben der beanspruchten
Anlage. Die Vorteile dieses Verfahrens entsprechen den oben mit Bezug auf die beanspruchte
Anlage genannten Vorteilen.
Der Beschreibung sind insgesamt zwei Figuren beigefügt, wobei
1 den Aufbau der beschriebenen Anlage; und
2 das Anstellen der Strangsegmente gemäß
dem erfindungsgemäßen Verfahren im Zeitablauf zeigt.
Die Erfindung wird nachfolgend in Form von Ausführungsbeispielen
unter Bezugnahme auf die genannten Figuren detailliert beschrieben.
1 zeigt den Aufbau der erfindungsgemäßen
Anlage 100 zum Herstellen einer Dünnbramme 200, insbesondere
eine Dünnbramme mit einer Dicke < 50 mm.
Die Anlage 100 umfasst eine Stranggießkokille
110 zum Gießen eines Gießstranges 210 in der Vertikalen.
Der Stranggießkokille 110 ist mindestens ein Reduzierrollenpaar
120 nachgeordnet, das mit Hilfe einer Reduzierrollen-Anstelleinrichtung
122 auf eine gewünschte Spaltenweite eingestellt, die der gewünschten
Dicke der aus dem Gießstrang zu formenden Dünnbramme entspricht. Wichtig
ist dabei, dass der Gießstrang nicht abgequetscht wird; dementsprechend gering
können die erforderlichen Kräfte dimensioniert werden und dementsprechend
klein und kostengünstig kann die Reduzierrollen-Anstelleinrichtung
122 ausgelegt werden. Neben der Anstelleinrichtung 122 wirkt erfindungsgemäß
eine Reduzierrollen-Antriebseinrichtung 124 auf die Reduzierrollen ein,
um die Dünnbramme vorzuschieben. Vorteilhafterweise ist diese Antriebseinrichtung
124 mit einer Drehzahl- und/oder Drehmomentregelung versehen.
Dem Reduzierrollenpaar 120 ist in vertikaler Materialflussrichtung
eine Strangführungseinrichtung mit mindestens einem Strangführungssegment
130 nachgeordnet. Die Dünnbramme erstarrt innerhalb der vertikalen
Strangführungseinrichtung vollständig aus. Eine Strangführungssegment-Anstelleinrichtung
135 dient zum Anstellen der Strangführungssegmente 130 auf
die von den Reduzierrollen 120 vorgegebene Dicke für die Dünnbramme
200. Die Strangführungssegment-Anstelleinrichtung 135 wirkt
jeweils auf ein- oder mehrteilige Losseiten bei der Strangführungseinrichtung.
Optional können einzelne Rollen oder Rollenpaare der Strangführungseinrichtung
mit Hilfe einer Führungsrollen-Antriebseinrichtung 137 angetrieben
sein, um den durch die angetriebenen Reduzierrollen bereitgestellten Vorschub für
die Dünnbramme 200 noch zu vergrößern. In der
1 sind die jeweils angetriebenen Rollen mit einem Kreuz
gekennzeichnet.
Gemäß 1 ist der Strangführungseinrichtung
eine nicht-angetriebene Biegerolle 140 unmittelbar, d. h. ohne Zwischenschaltung
einer Biegetreiber-Einrichtung nachgeordnet. Die Biegerolle 140 ist vorteilhafterweise
so positioniert, dass sie die Dünnbramme 200 mit einem Radius r von
ca. 1 m aus der Vertikalen in die Horizontale umlenkt. Am Ende des durch die Biegerolle
realisierten Viertelkreises, in dem die Dünnbramme 200 geführt
wird, wird die Dünnbramme 200 von einer Richttreibereinrichtung
150 aufgefangen und in der Horizontalen verbleibend gerichtet. Wegen der
geringen Dicke der Dünnbramme ist es ausreichend, wenn eine Richtrollen-Antriebseinrichtung
156 ausgebildet ist, lediglich eine der Richtrollen, vorzugsweise die auf
die Unterseite der Dünnbramme 200 einwirkende Richtrolle
152, anzutreiben und auf diese Weise die Dünnbramme weiter vorzuschieben.
Aus dem gleichen Grund ist es auch ausreichend, dass die Richttreibereinrichtung
150 lediglich aus den in 3 gezeigten drei Richtrollen,
d. h. dem Richtrollenpaar 152 und der nachgeordneten Richtrolle
154 besteht, welche bewirkt, dass die Dünnbramme 200 sich
nicht weiter in einem Kreis bewegt, sondern in der Horizontalen niedergehalten wird.
Der Richttreibereinrichtung 150 ist, wie in 1
gezeigt, eine Schere 160 zum Querteilen der Dünnbramme 200
nachgeschaltet.
Aufgrund des erwähnten kleinen Biegeradius r von ca. 1 m sowie
aufgrund der lediglich zwei in horizontaler Materialflussrichtung vorgesehenen Richtrollen
152, 154 kann auch die Schere 160 in X-Richtung mit vergleichsweise
sehr geringem Abstand zum Ende des Viertelkreises und zu der vertikal angeordneten
Strangführungseinrichtung 130 angeordnet sein. Insgesamt resultiert
daraus vorteilhafterweise eine wesentlich geringere Gesamtlänge der Anlage
100 bzw. Asudehnung der Anlage 100 in x-Richtung, als wenn der
Biegeradius größer wäre und wenn mehr Richtrollen in der Horizontalen
nebeneinander angeordnet wären. Aufgrund der relativ geringen Dicke der Dünnbramme
ist die gemäß 1 beschriebene Ausgestaltung
der Anlage jedoch ausreichend.
Die soeben unter Bezugnahme auf 1 beschriebene
Anlage arbeitet wie folgt:
Das in der Stranggießkokille 110 geschmolzene flüssige Metall,
insbesondere die dort geschmolzene Stahlschmelze, erstarrt am Ausgang der Stranggießkokille
zumindest an ihrer Oberfläche zu einem Gießstrang 210, der vertikal
abwärts durch das Reduzierrollenpaar 120 geführt und dort zu
der Dünnbramme 200 umgeformt wird, indem er auf eine vorgegebene Dicke
reduziert wird, ohne abgequetscht zu werden. In der nachfolgenden vertikalen Strangführungseinrichtung
erfolgt eine Erstarrung der Dünnbramme 200 im Kern, bevor die Dünnbramme
dann anschließend mit Hilfe der Biegerolle 140 in einem engen Radius
von ca. 1 m in die Horizontale geführt wird.
In 2 ist die Arbeitsweise der Strangführungssegment-Anstelleinrichtung
135 im Zeitablauf t, insbesondere bei einem neuen Angießen gezeigt.
Ganz zu Beginn des Angießvorganges sind die Reduzierrollen 120 zunächst
auf einen sehr breiten Rollenspalt eingestellt, der in etwa der Austrittsbreite
der Stranggießkokille entspricht; siehe die Darstellung a) ganz links in
2. Der Spalt zwischen den Reduzierrollen
120 wird dann sukzessive immer weiter verringert, Darstellungen b), c)
und d), bis er insbesondere in den Darstellungen e) und f) eine vorbestimmte Dicke
für die Dünnbramme vorgibt. In 2 ist die
den Reduzierrollen 120 nachgeschaltete Strangführungseinrichtung
130 mit einer linken Festseite und einer rechten Losseite ausgebildet.
Aufgrund des ferrostatischen Drucks tendiert die Dünnbramme nach Verlassen
der Reduzierrollen 120 zunächst dazu, sich wieder in ihrer Dicke zu
vergrößern, was jedoch unerwünscht ist. Diesem Effekt wird jedoch
mit Hilfe der Strangführungssegment-Anstelleinrichtung 135 gegengesteuert,
indem die Segmente der Strangführungseinrichtung auf der rechten Losseite geeignet,
d. h. bis auf die von den Reduzierrollen 120 vorgegebene Dicke für
die Dünnbrammen 200 angestellt werden, wie dies in 2
im Zeitablauf t dargestellt ist. Dies erfolgt insbesondere für einen neu angegossenen
Strang, während die Segmente während eines kontinuierlichen Gießbetriebs
im Abstand der vorgegebenen bzw. gewünschten Dicke für die Dünnbramme
200 angestellt bleiben, wie dies in der Darstellung f) in 2
gezeigt ist.
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| Anspruch[de] |
Anlage (100) zum Herstellen einer Dünnbramme (200),
insbesondere einer Dünnbramme mit einer Dicke < 50 mm, umfassend:
eine Stranggießkokille (110) zum Gießen eines Gießstrangs
(120) in der Vertikalen;
mindestens ein der Stranggießkokille nachgeordnetes Reduzierrollenpaar (120)
mit einer Reduzierrollen-Anstelleinrichtung (122) zum Umformen des Gießstrangs
(210) in die Dünnbramme (200) durch Reduzieren der Dicke
des Gießstrangs auf eine gewünschte Dicke für die Dünnbramme,
ohne den Gießstrang abzuquetschen;
eine dem Reduzierrollenpaar (120) nachgeordnete vertikale Strangführungseinrichtung
mit mindestens einem Strangführungssegment (130) zum Führen der
Dünnbramme mindestens bis zu deren Erstarrung;
mindestens eine nicht-angetriebene Biegerolle (140) zum Umlenken der Dünnbramme
(200) in die Horizontale; und
eine der Biegerolle (140) nachgeordnete Richttreibereinrichtung (150)
zum Richten und weiteren Vorschieben der Dünnbramme (200);
dadurch gekennzeichnet,
dass eine Reduzierrollen-Antriebseinrichtung (124) vorgesehen ist zum Antreiben
der Rollen des Reduzierrollenpaares (120) und Vorschieben der Dünnbramme;
und
dass die nicht-angetriebene Biegerolle (140) der Strangführungseinrichtung
unmittelbar nachgeordnet ist.
Anlage (100) nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch eine Strangführungssegment-Anstelleinrichtung
(135) zum Anstellen des Strangführungssegmentes (130) auf
die von den Reduzierrollen (120) vorgegebene Dicke für die Dünnbramme
(200).
Anlage (100) nach einem der vorangegangenen Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, dass die Biegerolle (140) so positioniert ist,
dass sie die Dünnbramme (200) mit einem Radius r von ca. 1 m aus der
vertikal angeordneten Strangführungseinrichtung kommend in die Horizontale
umlenkt.
Anlage (100) nach einem der vorangegangenen Ansprüche,
gekennzeichnet durch eine Führungsrollen-Antriebseinrichtung (137)
zum Antreiben einzelner Rollen oder Rollenpaare des Strangführungssegmentes
(130) und zum weiteren Vorschieben der Dünnbramme (200).
Anlage (100) nach einem der vorangegangenen Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, dass die Richttreibereinrichtung (150) aufweist:
ein Richtrollenpaar (152) mit zwei vertikal übereinander angeordneten
Richtrollen zwischen denen ein Spalt ausgebildet ist zum Durchführen der in
die Horizontale umgelenkten Dünnbramme (200) und nur eine weitere
Richtrolle (154) zum Einwirken auf die Oberseite der Dünnbramme zum
Halten der Dünnbramme in der Horizontalen; und
eine Richtrollen-Antriebseinrichtung (156) zum Antreiben von zumindest
der die Unterseite der Dünnbramme kontaktierenden Rolle des Richtrollenpaares
(152).
Anlage (100) nach einem der vorangegangenen Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, dass der Richttreibereinrichtung (150) eine Schere
(160) zum Querteilen der Dünnbramme (200) nachgeschaltet
ist.
Anlage (100) nach einem der vorangegangenen Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, dass die Biege- und/oder Richtrollen (140,
152, 154), insbesondere hinsichtlich ihrer Durchmesser, nur so
groß dimensioniert sind, wie dies für das Biegen und Richten der Dünnbramme
(200) erforderlich ist.
Anlage (100) nach einem der vorangegangenen Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, dass die Rollen des Reduzierrollenpaares (120),
insbesondere hinsichtlich ihres Durchmessers, nur so groß dimensioniert sind,
wie dies für das Reduzieren des Gießstranges (210) ohne Abquetschen
erforderlich ist.
Anlage (100) nach einem der vorangegangenen Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, dass die Reduzierrollen-Antriebseinrichtung (124)
eine Drehzahl- und/oder Drehmomentregelung aufweist.
Verfahren zum Herstellen einer Dünnbramme (200), insbesondere
einer Dünnbramme mit einer Dicke < 40-50 mm, umfassend folgende Schritte:
Gießen eines Gießstrangs (210) in der Vertikalen;
Umformen des Gießstrangs (210) in die Dünnbramme (200)
durch Reduzieren der Dicke des Gießstrangs auf eine gewünschte Dicke für
die Dünnbramme mit Hilfe von mindestens einem Reduzierrollenpaar (120)
ohne den Gießstrang abzuquetschen;
vertikales Strangführen der Dünnbramme mindestens bis zu deren Erstarrung;
antriebsloses Umlenken der Dünnbramme in die Horizontale; und
Weitertransportieren der Dünnbramme (200) in der Horizontalen;
dadurch gekennzeichnet,
dass die Rollen des Reduzierrollenpaares (120) angetrieben werden; und
dass das antriebslose Umlenken der Dünnbramme in die Horizontale unmittelbar
nach dem Strangführen erfolgt.
Verfahren nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass das Verfahren
weiterhin zumindest einzelne Schritte zum Betreiben der Anlage (100) gemäß
einem der Ansprüche 2 bis 9 umfasst.
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