AT391643B - Verfahren zum angiessen metallischer schmelze in mehrere stranggiesskokillen und vorrichtung zur durchfuehrung desselben - Google Patents

Description

Nr. 391 643

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Angießen metallischer Schmelze, insbesondere Stahlschmelze, aus einem Zwischengefäß in mehrere Stranggießkokillen mittels regelbarer Ausgußverschlüsse, wobei während des Vergießens der Füllstand in den Kokillen innerhalb einer Meßstrecke auf einem Sollfüllstand gehalten und die sich bildenden Stränge von einem gemeinsamen Abzugsaggregat mit gleicher Geschwindigkeit abgezogen werden. Die Erfindung betrifft auch eine Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens.

Ein derartiges Verfahren ist aus der EP-Al-019 114 bekannt, in der zur Erleichterung des Angießens in Spalte 4, unten, empfohlen wird, den Badspiegel- bzw. Füllstandsmeßeinrichtungen der Kokillen einen sein-großen Höhenbereich zu geben, um die Steiggeschwindigkeit der Füllstände in den Kokillen untereinander vergleichen zu können. Dabei soll der Vergleich unterschiedliche Zuflußmengen frühzeitig feststellen und als Ausgußverschlüsse dienende elektromagnetische oder mit Gasdüsen arbeitende Regeleinrichtungen vor Erreichen des Sollfüllstandes ansteuem, mit dem Ziel, ein störungsfreies Angießen zu ermöglichen. Es werden jedoch keinerlei Angaben über ein solches Vorgehen gemacht In der AT-PS 368 421 ist eine Vorrichtung zur Steuerung der Abzugsgeschwindigkeit und des Niveaus der Stahlschmelze in der Kokille mit einem Strangäbzugsregelkreis und einem Zuflußregelkreis beschrieben, ohne jedoch eine Methode zum Anfahren einer Stranggießanlage mit mehreren Strängen zu offenbaren.

Die mit vorliegender Erfindung zu lösende Aufgabe wird darin gesehen, das mit gleicher Abzugsgeschwindigkeit durchgeführte Gießen der Stränge in der Anfangsphase mit einfachen Verfahrensschritten, insbesondere bezüglich der Betriebssicherheit zu verbessern.

Die gestellte Aufgabe wird gemäß der Erfindung dadurch gelöst, daß man die Schmelze aus dem Zwischengefäß direkt durch die je nach dem zu gießenden Strangformat voll oder nur teilweise geöffneten Ausgußverschlüsse in die darunter angeordneten Kokillen fließen läßt, daß man die darin ansteigenden Istfüllstände überwacht, daß ein Niveauausgleich unterschiedlicher Istfüllstände durch Drosselung jenes Ausgußverschlusses erfolgt, in dessen zugehöriger Kokille der Istfüllstand eine erste Signalebene erreicht hat, daß bei Niveauausgleich der Istfüllstände aller Kokillen der Strangabzugsantrieb eingeschaltet wird, wobei bei ausbleibendem Niveauausgleich der Istfüllstände der Strangabzug spätestens dann eingeschaltet wird, wenn der den anderen Istfüllständen voreilende Istfüllstand einer Kokille eine zweite, für alle Kokillen geltende, noch unterhalb des Sollfüllstandes liegende Signalebene erreicht, und gleichzeitig diejenigen Ausgußverschlüsse, in deren Kokillen die Istfüllstände sich noch unterhalb der ersten Signalebene befinden, geschlossen werden. Auf diese Weise werden die Istfüllstände aller Kokillen frühzeitig auf eine die Einschaltung des Strangabzugsantriebes erlaubende Badhöhe gebracht, die den Übergang zum Sollfüllstand erleichtert und störungsfrei sicherstellt, insbesondere dann, wenn die Ausgußverschlüsse derjenigen Kokillen automatisch geschlossen werden, deren Istfüllstand nach vollzogener Einschaltung des Strangabzugsantriebes noch unterhalb der Drosselsignalebene liegt. Dadurch wird vermieden, daß Schmelze aus einer noch ungenügend stranghautbildenden Kokille ausläuft und Anlagenteile, beispielsweise die darunter liegende Sekundärkühlung unbrauchbar macht und damit das Ausfördem der intakten Stränge blockiert.

Die Erfindung bezieht sich auch auf eine Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens zum Anfahren einer mehrere Stränge aufweisenden Stranggießanlage mit mehreren an einem Zwischengefäß angeordneten, dem Zufluß von Metallschmelze in eine entsprechende Anzahl von Stranggießkokillen dienenden Ausgußverschlüssen, die von einem Prozessor gesteuert werden, der die Meßdaten einer an jeder Kokille für einen einzuhaltenden Sollfüllstand vorgesehenen Meßeinrichtung erhält, welche Vorrichtung dadurch gekennzeichnet ist, daß die Meßeinrichtung eine Meßstrecke hat, an der in Richtung des in jeder Kokille aufsteigenden Istfüllstandes bei 10 % der Streckenlänge ein an einer ersten Signalebene angeordneter Signalgeber zum Betätigen der Ausgußverschlüsse und des Strangabzugsantriebes bei in allen Kokillen eingetretenem Niveauausgleich des Istfüllstandes angebracht ist, ferner bei 70 % Streckenlänge ein an einer zweiten Signalebene angeordneter Signalgeber zum Starten des Strangabzugsantriebs bei ausgebliebenem Niveauausgleich durch den zuerst dort ankommenden Istfüllstand einer Kokille und zum Schließen derjenigen Schieberverschlüsse, deren Kokillenfüllstand unterhalb der ersten Signalebene zurückgeblieben sind. Hierbei sind die angegebenen Meßstreckenprozente als Bereichsangaben zu verstehen, die jeweils vorhandenen Betriebsbedingungen unter Erhaltung ihres Profiles angepaßt werden können. • Die Erfindung ist nachstehend anhand der Zeichnung erläutert

Fig. 1 zeigt das Prinzipschema einer Mehrstranggießanlage bei Gießbeginn und die Fig. 2-4 verschiedene, während des Gießbeginns mögliche Programmabläufe in graphischer Darstellung.

In Fig. 1 bedeutet (1) eine Gießpfanne, aus der über einen regelbaren Ausgußverschluß (2) Stahlschmelze einem Zwischengefäß (3) zugeführt wird, das seinerseits drei Ausgußverschlüsse in Form von Schieberverschlüssen (4) hat die den Zufluß der Schmelze durch Gießrohre (5) hindurch in Stranggießkokillen (A), (B), (C) regeln. Hierzu ist jeder Schieberverschluß mit einem Stellglied (6) mechanisch gekoppelt, dessen jeweilige Betriebsposition von einem Stellungsmesser (7) festgehalten wird. Die Gießrohre (5) ragen mit ihren freien Enden in die Kokillen (A), (B), (C) hinein, deren für den Normalbetrieb eingestellter Sollfüllstand (8) etwa bei 85 % der Meßstrecke (9) einer jeder Kokille (A), (B), (C) zugeordneten, aus Sender (10) und Empfänger (11) bestehenden Füllstandsmeßeinrichtung liegt, wie an der Meßstrecke (9) angedeutet ist.

Den Kokillen (A), (B),(C) nachgeordnet ist eine, der Vereinfachung wegen nicht dargestellte Sekundäreinrichtung sowie ein den Strängen (18) gemeinsames Abzugsaggregat, das Treibrollen (12), einen -2-

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Strangäbzugsantrieb (13), einen Antriebsregler (14) und einen Abzugsgeschwindigkeitsmesser (15) aufweist. Letzterer gibt seine Meßwerte zum einen an den Antriebsregler (14) und zum anderen an einen Prozessor (16), der außerdem die Meßwerte der den Öffnungsgrad der Schieberverschlüsse (4) kontrollierenden Stellungsmesser (7) und der Empfänger (11) der Füllstandsmeßeinrichtungen (10), (11) empfängt und verarbeitet. Die 5 erhaltenen Daten gehen an einen im Prozessor (16) integrierten Steuerrechner (17), der entsprechende Steuerbefehle an die Stellglieder (6) der Schieberverschlüsse (4) und an den Regler (14) des Strangabzugsantriebes (13) bis (15) gibt. Dort ist die Abzugsgeschwindigkeit als Konstante festgelegt, d. h. die in den Kokillen (A), (B), (C) gebildeten Stränge (18) werden durch das gemeinsame Abzugsaggregat (12) bis (15) mit gleichbleibender Geschwindigkeit abgezogen, was besagt, daß der für die Kokillen vorgesehene 10 Sollfüllstand (8) allein von der Zuflußseite her mittels der Schieberverschlüsse (4) geregelt wird. Dazu werden die Schieberverschlüsse (4) im normalen Gießbetrieb in Drosselstellungen gehalten, um sowohl ein Auf- als auch ein Zusteuem zu ermöglichen. Für den Gießbeginn sind die Kaltstränge (18) in die Kokillen (A), (B), (C) eingefahren und der Strangabzugsantrieb (13) ist abgeschaltet. Das Gießen beginnt mit dem Auffahren der Schieberverschlüsse (4), 15 die je nach den zu gießenden Strangformaten voll oder nur teilweise geöffnet werden, so daß sich über den Kaltstrangköpfen (19) Istfüllstände (20) in den Kokillen (A), (B), (C) bilden, die jedoch selten auf gleichem Niveau stehen.

Insbesondere ergeben sich unterschiedliche Kanalquerschnitte und damit unterschiedliche Ausflußmengen pro Zeiteinheit aus den Gießrohren (5), weil Verengungen in den Ab- bzw. Durchflußkanälen des ZwischengefMßes 20 (3) und der Schieberverschlüsse (4) auftreten, beispielsweise durch "Bären"bildung infolge Anfrierens von

Schmelze an noch nicht ausreichend erhitzten Kanalwandungsstellen. Ebenfalls wird die Viskosität durch Abkühlung des flüssigen Stahles bei längerer Laufstrecke im Zwischengefäß vergrößert.

Ein Ausgleich mitunter sehr unterschiedlicher Istfüllstände (20) erfolgt durch Drosselung jenes Schieberverschlusses (4), in dessen zugehöriger Kokille (A), (B), (C) der Istfüllstand eine Signalebene (21) 25 erreicht hat, die auf einer Höhe von vorzugsweise 10 % der Meßstrecke (9) liegt und von den Füllstandsmeßeinrichtungen (10), (11) zur Steuerung der Schieberverschlüsse (4) durch den Prozessor (16) und den Steuerrechner (17) überwacht wird. Gleichermaßen überwacht wird der Niveauausgleich der Istfüllstände (20) aller Kokillen (A), (B), (C), nach dessen Vollzug der Steuerrechner (17) den Strangabzugsantrieb (13) einschaltet. Nun pendelt sich in üblicher Überwachungs- und Steuermanier der Sollfüllstand (8) ein. Findet der 30 Niveauausgleich nicht oder nur zwischen zwei der Kokillen (A), (B), (C) statt, dann ergeht der Steuerbefehl zum Einschalten des Strangabzugsantriebes (13) spätestens an einer weiteren, innerhalb der Meßstrecke (9) unterhalb des Sollfüllstandes (8) vorgesehenen Signalebene (22) durch den zuerst dort ankommenden Istfüllstand (20). Gleichzeitig erhalten Schließbefehle diejenigen Schieberverschlüsse (4), in deren Kokillen (A), (B) oder (C) die Istfüllstände (20) sich noch unterhalb der Signalebene (21) befinden. 35 In den folgenden Fig. 2 bis 4 wird die Gießzeit bis zum Einpendeln des Sollfüllstandes (8) verfolgt.

Aus Fig. 2 läßt sich entnehmen, daß die Signalebene (21) zuerst vom Istfüllstand der Kokille (A) in der Zeit (At), dann vom Istfüllstand der Kokille (B) in der Zeit (Bt) und schließlich vom Istfüllstand der Kokille (C) in der Zeit (Ct) überquert wurde. Der Schieberverschluß (4) von Kokille (A) ist als erster in eine vorbestimmte Drosselstellung gebracht worden, und zwar auf der Höhe der Signalebene (21). Dabei erhalten die Istfüllstände der 40 Kokillen (B) und (C) die Gelegenheit, den Istfüllstand der Kokille (A) einzuholen, was bei den mit (30), (31) bezeichneten Intersektionen erfolgt. Bei (31) befinden sich demnach alle Istfüllstände (A 20), (B 20), (C 20) auf gleichem Pegel. Die Steigrate der Istfüllstände in den Kokillen (A), (B), (C) wird nun bis zur Signalebene (22), wo der Strangabzugsantrieb (13) eingeschaltet wird, beibehalten. Sobald der Strangabzugsantrieb (13) läuft - vorzugsweise mit 70 % der Nominalgeschwindigkeit - ergibt sich eine abgeflachte Steigrate der 45 Istfüllstände, wie bei (32) dargestellt, bis nach Ablauf der Gießzeit (t) die Einregelung in den Sollfüllstand (8) vollzogen ist.

Im Ausführungsbeispiel nach Fig. 3 findet der Istfüllstand (B20) keinen gemeinsamen Pegel mit den Istfüllständen (A20) und (C20), obzwar alle Istfüllstände in den Zeiten (Ct), (At) und (Bt) die Drosselsignalebene (21) überschritten haben und ein Einpegeln der Istfüllstände (C20) und (A20) bei (33) 50 stattgefunden hat Im weiteren Ansteigen erreichen dann die beiden pegelgleichen Istfüllstände (C20) und (A20) die zweite Signalebene (22), auf welcher der Strangabzugsantrieb (13) einschaltet, und gehen endlich in den Sollfüllstand (8) über, zu dem der Istfüllstand (B20) nach einem Anstiegsknick bei (34) nach der Gießzeit (t) gelangt.

Einen ähnlichen Verlauf nimmt der Gießanfang nach Fig. 4, wo die Istfüllstände (B20) und (A20) nach 55 Eindrosseln der Schieberverschlüsse (B4) und (A4) auf der Signalebene (21) in den Zeiten (Bt) und (At) von (35) an gemeinsam zur Antriebssignalebene (22) und dann zum Sollfüllstand (8) in der Zeit (t) ansteigen. Dagegen ist beim Schalten des Strangabzugsantriebes (13) durch die Istfüllstände (B20) und (A20) der Istfüllstand (C20) nicht über die kritische Drosselsignalebene (21) hinausgekommen, sondern sogar untehalb des Anfangs 0 % der Meßstrecke (9) geblieben, was ein automatisches Schließen des Schieberverschlusses (C4) 60 im vorliegenden Fall nach der Gießzeit ausgelöst hat

Unter solcher Überwachung lassen sich Stranggießanlagen mit einem Abzugsaggregat für mehrer Stränge betriebssicherer auf Sollfüllstandshöhe anfahren. -3-

Claims (2)

1. Nr. 391 643 PATENTANSPRÜCHE 1. Verfahren zum Angießen metallischer Schmelze, insbesondere Stahlschmelze, aus einem Zwischengefäß in mehrere Stranggießkokillen mittels regelbarer Ausgußverschlüsse, wobei während des Vergießens der Füllstand in den Kokillen innerhalb einer Meßstrecke auf einem Sollfüllstand gehalten und die sich bildenden Stränge von einem gemeinsamen Abzugsaggregat mit gleicher Geschwindigkeit abgezogen werden, dadurch gekennzeichnet, daß man die Schmelze aus dem Zwischengefäß (3) direkt durch die je nach dem zu gießenden Strangformat voll oder nur teilweise geöffneten Ausgußverschlüsse (4) in die darunter angeordneten Kokillen (A, B, C) fließen läßt, daß man die darin ansteigenden Istfüllstände (20) überwacht, daß ein Niveauausgleich unterschiedlicher Istfüllstände durch Drosselung jenes Ausgußverschlusses erfolgt, in dessen zugehöriger Kokille der Istfüllstand eine erste Signalebene (21) erreicht hat, daß bei Niveauausgleich der Istfüllstände aller Kokillen (A, B, C) der Strangabzugsantrieb (13) eingeschaltet wird, wobei bei ausbleibendem Niveauausgleich der Istfüllstände der Strangäbzug spätestens dann eingeschaltet wird, wenn der den anderen Istfüllständen voreilende Istfüllstand einer Kokille eine zweite, für alle Kokillen geltende, noch unterhalb des Sollfüllstandes (8) liegende Signalebene (22) erreicht, und gleichzeitig diejenigen Ausgußverschlüsse (4), in deren Kokillen (A, B, C) die Istfüllstände sich noch unterhalb der ersten Signalebene (21) befinden, geschlossen werden.
2. 2. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1 zum Anfahren einer mehrere Stränge aufweisenden Stranggießanlage mit mehreren an einem Zwischengefäß angeordneten, dem Zufluß von Metallschmelze in eine entsprechende Anzahl von Stranggießkokillen dienenden Ausgußverschlüssen, die von einem Prozessor gesteuert werden, der die Meßdaten einer an jeder Kokille für einen einzuhaltenden Sollfüllstand vorgesehenen Meßeinrichtung erhält, dadurch gekennzeichnet, daß die Meßeinrichtung (10, 11) eine Meßstrecke (9) hat, an der in Richtung des in jeder Kokille (A, B, C) aufsteigenden Istfüllstandes (20) bei 10 % der Streckenlänge ein, an einer ersten Signalebene (21) angeordneter Signalgeber zum Betätigen der Ausgußverschlüsse (4) und des Strangabzugsantriebes (13) bei in allen Kokillen eingetretenem Niveauausgleich des Istfüllstandes (20) angebracht ist, ferner bei 70 % Streckenlänge ein an einer zweiten Signalebene (22) angeordneter Signalgeber zum Starten des Strangabzugsantriebs (13) bei ausgebliebenem Niveauausgleich durch den zuerst dort ankommenden Istfüllstand (20) einer Kokille (A, B, C) und zum Schließen derjenigen Schieberverschlüsse (4), deren Kokillenfüllstand unterhalb der ersten Signalebene (21) zurückgeblieben sind. Hiezu 2 Blatt Zeichnungen -4-