EP1963036A1

EP1963036A1 - Vorrichtung zum abführen von kühlwasser von den schmalseiten einer bramme

Info

Publication number: EP1963036A1
Application number: EP06806315A
Authority: EP
Inventors: Wolfgang Schmitz; Axel Stavenow
Original assignee: SMS Demag AG
Current assignee: SMS Siemag AG
Priority date: 2005-11-12
Filing date: 2006-10-17
Publication date: 2008-09-03
Also published as: CN101316669A; KR20080066652A; US7905271B2; DE102005054073A1; US20080290224A1; WO2007054181A1; JP2009514682A; CA2615027A1

Abstract

Die Erfindung betriff eine Vorrichtung (100) zum Abführen von Kühlwasser von den Schmalseiten (210) einer nach einem Guss in einer Stranggießanlage im wesentlichen vertikal durch eine Sekundärkühleinrichtung geführten Bramme (200). Um ein partielles Überkühlen der Bramme an Ihren Rändern zu verhindern, umfasst die erfindungsgemäße Vorrichtung (100) eine Mehrzahl von Wasserableiteinrichtungen (110-n), die in vertikale Richtung über die Länge der Schmalseite der Bramme verteilt angeordnet sind. Diese Mehrzahl von Wasserableiteinrichtungen (110-n) wird von einem vertikal angeordneten Sammelfallrohr (120) getragen. Das Sammelfallrohr dient darüber hinaus zum Sammeln und dezentralen Abführen des von der Mehrzahl von Wasserableiteinrichtungen (110-n) abgeleiteten Kühlwassers.

Description

Vorrichtung zum Abführen von Kühlwasser von den Schmalseiten einer Bramme

Einleitung

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Abführen von Kühlwasser von den Schmalseiten einer Bramme insbesondere in der Sekundärkühleinrichtung einer Stranggießanlage.

Wenn ein Gießstrang bzw. eine Bramme eine Sekundärkühleinrichtung vertikal durchläuft, sammelt sich Kühlwasser in einem Zwickel zwischen den Führungsrollen der Sekundärkühleinrichtung und der Strangoberfläche. Das in dem Zwi- ekel temporär gesammelte Kühlwasser fließt dann typischerweise über die Schmalseiten der Brammen nach unten ab.

Eine Vorrichtung zum Aufsammeln und Abführen von derartigem Kühlwasser ist zum Beispiel in der deutschen Offenlegungsschrift DE 1 558 239 beschrieben. Die dort offenbarte Vorrichtung sieht lediglich eine einzige Wasserableiteinrichtung an jeder Schmalseite der Bramme vor, wobei diese Ableiteinrichtung jeweils unterhalb bzw. am Fuße der Sekundärkühleinrichtung und deren Führungsrollen angeordnet sind. Den Wasserableiteinrichtungen ist jeweils eine Wasserleitung nachgestaltet, zum Abführen des von den jeweiligen Wasserab- leiteinrichtungen aufgenommenen Kühlwassers. Weil jeweils nur eine Wasserableiteinrichtung und Wasserleitung pro Schmalseite vorgesehen ist, sammeln diese jeweils das gesamte Kühlwasser, welches aus den Zwickeln aller höhergelegenen Führungsrollen über die jeweiligen Schmalseiten der Bramme abfließt. Jede der Wasserableiteinrichtungen ist auf die ihr zugeordnete Schmal- seite der Bramme hin oder von dieser weg mithilfe einer Anstelleinrichtung verfahrbar. Weil sie lediglich am Fuße bzw. unterhalb der Sekundärkühleinrichtung angeordnet ist, hat diese bekannte Vorrichtung zum Abführen von Kühlwasser von den Schmalseiten einer Bramme jedoch den Nachteil, dass an jeder Flächeneinheit der Schmalseite jeweils die gesamte, aus allen höher gelegenen Zwi- ekeln austretende Kühlwassermenge vorbeifließt. Es ergibt sich deshalb eine ungleichmäßige Verteilung der Kühlwassermenge und der daraus resultierenden Kühlwirkung über der Länge der Schmalseite, weil in den tiefer gelegenen Bereichen der Schmalseite mehr Kühlwasser von mehr Zwickeln vorbeifließt als in höher gelegenen Bereichen. Gerade in den tiefer gelegenen Bereichen der Schmalseite, d. h. am Ende der Sekundärkühleinrichtung, besteht dann die Gefahr einer unerwünschten Überkühlung der dortigen Bereiche der Schmalseite aufgrund einer zu großen vorbeifließenden Wassermenge pro Flächeneinheit.

Ausgehend von diesem Stand der Technik liegt der Erfindung deshalb die Auf- gäbe zugrunde, eine bekannte Vorrichtung zum Abführen von Kühlwasser von den Schmalseiten einer Bramme dahingehend weiterzubilden, dass ein Überkühlen der Brammenkanten bzw. von deren Seitenflächen verhindert wird.

Diese Aufgabe wird durch den Gegenstand des Patentanspruchs 1 gelöst. Demnach sieht die Lösung vor, dass bei der erfindungsgemäßen Vorrichtung eine Mehrzahl von Wasserableiteinrichtungen in vertikaler Richtung über die Länge der Schmalseite verteilt angeordnet ist und dass die Wasserleitung als Sammelfallrohr ausgebildet ist, welches die Mehrzahl von Wasserableiteinrichtungen trägt und miteinander verbindet zum Sammeln und zentralen Abführen des von der Mehrzahl von Wasserableiteinrichtungen abgeleiteten Kühlwassers.

In der nachfolgenden Beschreibung wird lediglich von einer Bramme als zu kühlendem Objekt gesprochen. Allerdings ist die vorliegende Erfindung keinesfalls lediglich auf Brammen beschränkt; vielmehr wird der Begriff Bramme hier stellvertretend für andere denkbare in einer Sekundärkühleinrichtung zu kühlende Objekte, wie zum Beispiel Stahlstränge, Knüppel oder unterschiedliche Formen von Brammen, wie zum Beispiel Block- oder Dünnbrammen verwendet.

Die beanspruchte Vorrichtung ermöglicht, dass Kühlwasser an mehreren unterschiedlichen Stellen der Schmalseiten einer Bramme lokal mithilfe der Wasser- ableiteinrichtungen abgeleitet werden kann. Dies hat den Vorteil, dass es an den Schmalseiten der Bramme nicht zu einer partiellen Ansammlung einer unerwünscht großen Kühlwassermenge kommt und auf diese Weise eine unerwünschte partielle Unterkühlung der Bramme in ihren Randbereich vermieden wird.

Gemäß einer ersten vorteilhaften Ausgestaltung wird dies dadurch erreicht, dass auf jeder Schmalseite der Bramme vorzugsweise jedem Führungsrollenpaar der Sekundärkühleinrichtung eine eigene Wasserableiteinrichtung zugeordnet ist. Ein Führungsrollenpaar im Sinne der vorliegenden Beschreibung um- fasst eine erste Führungsrolle auf einer Festseite sowie eine zweite, der ersten Führungsrolle gegenüberliegend angeordnete Führungsrolle auf der Losseite der Sekundärkühleinrichtung.

Vorteilhafterweise entspricht die Breite der Wasserableiteinrichtungen der größt-möglichen Dicke der zu verarbeitenden Brammen. Eine derartige Gestaltung der Breite der Wasserableiteinrichtungen bietet den Vorteil, dass eben auch bei den dicksten Brammen eine Ableitung des Kühlwassers über ihre gesamte Dicke, das heißt über die gesamte Breite ihrer Schmalseite gewährleistet ist. Dies schließt jedoch nicht aus, dass auch bei Brammen mit geringerer Dicke das Kühlwasser mithilfe der Wasserableiteinrichtungen wirksam lokal abgeleitet werden kann; dies gilt insbesondere dann, wenn die Wasserableiteinrichtungen zusammen mit dem Sammelfallrohr jeweils symmetrisch zur Mitte der Schmalseite einer zu kühlenden Bramme ausgerichtet sind.

Wenn Brammen gekühlt werden, deren Dicke geringer ist als die maximal mögliche Dicke, dann steht die Wasserableiteinrichtung vorzugsweise rechts und links symmetrisch über die jeweilige Schmalseite über. Dieses Überstehen der Wasserableiteinrichtungen ist jedoch nur dann möglich, wenn die Wasserableiteinrichtungen nach rechts und links über die Brammendicke hinaus ausweichen können. Um dies zu gewährleisten, sind die Wasserableiteinrichtungen vorteilhafterweise jeweils auf halber Höhe zwischen zwei vertikal übereinander ange- ordneten Führungsrollenpaaren der Sekundärkühleinrichtung angeordnet. Die Wasserableiteinrichtungen können dann insbesondere bei einer Anpassung der Vorrichtung an ein dünneres Brammenformat in die Zwischenräume zwischen zwei übereinander angeordneten Führungsrollen ausweichen.

Für den Fall, dass Brammen mit unterschiedlicher Dicke und Breite gekühlt werden sollen, ist es erforderlich, die erfindungsgemäße Vorrichtung jeweils geeignet zu verfahren. Zu diesem Zweck weist die Vorrichtung eine Anstelleinrichtung auf, welche vorzugsweise ein zweidimensionales Verfahren des Sammelrohres des Sammelfallrohres mit den Wasserableiteinrichtungen ermöglicht. Ein Verfahren der Vorrichtung in Breitenrichtung der Bramme ist vorteilhaft, um ein geeignetes Anstellen der Wasserableiteinrichtung bei geänderter Breite der zu kühlenden Brammen zu gewährleisten. Gleichermaßen ist ein Verfahren der Brammen in Dickenrichtung vorteilhaft, um eine symmetrische Ausrichtung der Wasserableiteinrichtungen bei veränderter Dicke der zu kühlenden Brammen zu ermöglichen.

Das Sammeifallrohr mit den Wasserableiteinrichtungen ist vorzugsweise über eine zwischengeschaltete Halteeinrichtung mit der Anstelleinrichtung verbunden. Dies hat den Vorteil, dass - von der Schmalseite der Bramme aus gese- hen - die Anstelleinrichtung hinter dem Sammelrohr bzw. der Halteeinrichtung liegt, so dass diese durch das Sammelrohr bzw. die Halteeinrichtung vor dem an der Schmalseite ablaufenden Kühlwasser geschützt ist.

Es ist weiterhin von Vorteil, wenn das Sammelrohr Verzögerungselemente, zum Beispiel in Form einer abschnittsweisen Kurvenführung zum Verzögern der Fallgeschwindigkeit des Kühlwassers in dem Sammelfallrohr aufweist. Durch die Verzögerungselemente kann eine Beschädigung des Sammelfallrohrs aufgrund zu hoher Fallgeschwindigkeit des Kühlwassers vermieden werden.

Schließlich ist es vorteilhaft, weil besonders preisgünstig, wenn die Wasserableiteinrichtungen in Form von Blechen als Wasserrutschen ausgebildet sind.

Die Erfindung wird nachfolgend in Form von Ausführungsbeispielen unter Bezugnahme auf die einzige der Beschreibung beigefügten Figur detailliert beschrieben.

Die Figur zeigt die erfindungsgemäße Vorrichtung 100 zum Abführen von Kühlwasser von den Schmalseiten 210 eine nach ihrem Guss in einer Stranggießanlage im wesentlichen vertikal durch eine Sekundärkühleinrichtung geführten Bramme 200; von der Sekundärkühleinrichtung sind lediglich die Führungswalzen 310 gezeigt, nicht jedoch die Sprühdüsen zum Aufbringen des Kühlwassers insbesondere auf die Breitseiten der Bramme 200. In der Figur ist zu erkennen, dass die erfindungsgemäße Vorrichtung eine Mehrzahl von Wasserableiteinrichtungen 110-n mit n=1 ... N aufweist, die von einem Sammelrohr 120 getragen in vertikale Richtung über die Länge der Schmalseite 210 der Bramme 200 verteilt angeordnet sind. Die Wasserableiteinrichtungen 110 sind vorzugsweise in Form von Wasserrutschen, nachfolgend auch als Schurren bezeichnet, ausgebildet. Das von all diesen Schurren an unterschiedlichen Stellen der Schmalseite der Bramme abgeleitete Kühlwasser gelangt über Öffnungen 124 in das Innere des Sammelfallrohres, in dem es zunächst vertikal nach unten fällt, bevor es über eine Querrinne 126 von der Bramme weggeführt wird.

Die erfindungsgemäße Vorrichtung 100 mit dem Sammelfallrohr 120 und den daran befestigten Wasserableiteinrichtungen ist mithilfe einer Anstelleinrichtung 150 vorzugsweise zweidimensional, das heißt in Richtung der Dicke D der Bramme 200 und/oder in Richtung der Breite B der Bramme verfahrbar. Diese Verfahrbarkeit der Vorrichtung ermöglicht eine individuelle Anpassung der Vorrichtung an geänderte Breiten- und Dickenformate der die Sekundärkühleinrich- tung durchlaufenden Brammen. Eine Anpassung an geänderte Brammenbreiten erfolgt in der Weise, dass die Vorrichtung in Richtung B der Brammenbreite so verfahren wird, dass die Wasserableiteinrichtungen 110 auch bei der geänderten Brammenbreite möglichst in unmittelbarer Nähe zu der jeweils neuen Position von deren Schmalseiten angeordnet ist, um das Kühlwasser dort optimal ableiten zu können. Eine Anpassung an veränderte Brammendicken erfolgt erfindungsgemäß in der Weise, dass die Vorrichtung in Richtung der Dicke D der Bramme so verfahren wird, dass die fest vorgegebene Breite der Wasserableiteinrichtungen jeweils symmetrisch zur Schmalseite der Bramme ausgerichtet ist.

Die Breite der Wasserableiteinrichtung ist erfindungsgemäß vorzugsweise so dimensioniert, dass sie der maximal möglichen Breite für die Bramme entspricht. Auf diese Weise wäre zunächst sichergestellt, dass selbst bei den dicksten Brammen die Wasserableiteinrichtungen die gesamte Breite von deren Schmalseiten abdecken würden; das heißt es wäre sichergestellt, dass auch bei den dicksten Brammen zu gleichen Anteilen das Kühlwasser aus dem Zwickel zwischen den zugeordneten Rollen und der Brammen auf der Fest- und der Losseite abgeleitet würde.

Um die Wasserableiteinrichtungen 110 mit der an die dicksten Brammen 200 angepassten Breite bei einer Kühlung von dünneren Brammen nicht austauschen zu müssen und um gleichzeitig aber auch eine Quetschung dieser Wasserableiteinrichtungen durch die zur Anpassung an dünnere Brammen in Richtung der Dicke D verfahrenen Führungsrollen 310 zu vermeiden, sieht die Erfin- düng vor, dass die typischerweise in Form von Blechen ausgebildeten Schurren jeweils an dem Sammelfallrohr 120 so befestigt sind, dass sie das Kühlwasser jeweils auf halber Höhe zwischen zwei vertikal übereinander angeordneten Rollen 310-1 -a, 110-2-a der Sekundärkühleinrichtung abfangen können. Bei einem Verfahren der Führungsrollen 310 in Richtung D zwecks Anpassung an kleinere Brammendicken, können die sich im wesentlichen horizontal erstreckenden Wasserableiteinrichtungen 110-n dann in die Zwischenräume zwischen zwei übereinander angeordneten Führungsrollen 110-1 -a, 110-2-a ausweichen ohne Gefahr zu laufen, gequetscht zu werden.

Vorteilhafterweise weist das Sammelfallrohr 120 ein Verzögerungselement 122 in Form eines Krümmers oder einer Umleitung, wie in der Figur gezeigt, auf, um die Fallgeschwindigkeit des Kühlwassers lokal zu verringern.

Claims

Patentansprüche

1. Vorrichtung (100) zum Abführen von Kühlwasser von den Schmalseiten (210) einer nach ihrem Guss in einer Stranggießanlage im Wesentlichen vertikal durch eine Sekundärkühleinrichtung geführten Bramme (200), wobei die Vorrichtung vorzugsweise auf jeder Schmalseite (210) umfasst: mindestens eine in unmittelbarer Nähe der Schmalseite angeordnete Wasserableiteinrichtung (110-n) zum Ableiten des an der Schmalseite

(210) abfließenden Kühlwassers; und eine der Wasserableiteinrichtung nachgeschaltete Wasserleitung zum Abführen des von der Wasserableiteinrichtung aufgenommenen Kühlwassers; dadurch gekennzeichnet, dass eine Mehrzahl der Wasserableiteinrichtungen (110-n) in vertikaler Richtung über die Länge der Schmalseite (210) verteilt angeordnet ist; und die Wasserleitung als Sammelfallrohr (120) ausgebildet ist, welches die Mehrzahl von Wasserableiteinrichtungen (100-n) trägt und miteinander verbindet, zum Sammeln und zentralen Abführen des von der Mehrzahl von Wasserableiteinrichtungen (110-n) abgeleiteten Kühlwassers.

2. Vorrichtung (100) nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass auf mindestens einer Schmalseite vorzugsweise jedem Führungsrollenpaar (310-x-A, 310-x-B) der Sekundärkühleinrichtung eine der Wasserableiteinrichtung (110-n) zugeordnet ist.

3. Vorrichtung (100) nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Breite der Wasserableiteinrichtungen (100-n) der größtmöglichen Dicke (D) der Bramme (200) entspricht.

4. Vorrichtung (100) nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Wasserableiteinrichtungen (110-n) mit ihrer Breite symmetrisch zur Mitte der Schmalseite (210) ausgerichtet ist.

5. Vorrichtung (100) nach einem der Ansprüche 2 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Wasserableiteinrichtungen (110-n) jeweils so angeordnet sind, dass sie das Kühlwasser auf halber Höhe zwischen zwei vertikal übereinander angeordneten Führungsrollenpaaren (310-1 , 310-2) der Sekundärkühleinrichtung abgreifen.

6. Vorrichtung (100) nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Sammelfallrohr (120) mit den Wasserableiteinrichtungen (110-n) vorzugsweise über eine Halteeinrichtung (140) mit einer Anstelleinrichtung (150) verbunden ist zum vorzugsweise 2-dimensionalen Verfahren der Vorrichtung in Breitenrichtung (B) und/oder Dickenrichtung (D) der Bramme (200).

7. Vorrichtung (100) nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Halteeinrichtung (140) in Brammenebene gesehen zwischen dem

Sammelfallrohr (120) und der Anstelleinrichtung (150) angeordnet ist.

8. Vorrichtung (100) nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Sammelfallrohr (120) Verzögerungselemente (122) zum Verzögern der Fallgeschwindigkeit des Kühlwassers aufweist.

9. Vorrichtung (100) nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Wasserableiteinrichtungen in Form von Blechen als Wasserrutschen ausgebildet sind.