AT396077B

AT396077B - Verfahren und anordnung zum stranggiessen duenner brammen

Info

Publication number: AT396077B
Application number: AT0340184A
Authority: AT
Original assignee: Sumitomo Metal Ind
Priority date: 1983-10-28
Filing date: 1984-10-25
Publication date: 1993-05-25
Also published as: ATA340184A; FR2554025A1; IT1177063B; IT8423348A0; CH663917A5; US4592410A; FR2554025B1; JPS6096358A; JPH0333425B2; DE3438963A1; DE3438963C2

Description

AT 396 077 B

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zum Stranggießen dünner Brammen, bei dessen Verlauf eine Metallschmelze aus einer großen Zwischenpfanne durch einen verstellbaren Ausguß in eine kleinere Zwischenpfanne fließt und in weiterer Folge die Metallschmelze aus der kleineren Zwischenpfanne in eine Doppelband-Gießvorrichtung zugeführt wird, und eine zur Durchführung des Verfahrens geeignete Anordnung.

In den zurückliegenden Jahren hat sich die Anwendung der Stranggießtechnik bei der Herstellung dünner Brammen durchgesetzt. Auf Grund der sehr geringen Querschnitte dünner Brammen sind beim Strangguß unstabile Gießbedingungen wie z. B. Niveauschwankungen der verarbeiteten Metallschmelze aufgetreten. Je dünner die Bramme gegossen wird, desto mehr wirken sich bereits geringe Änderungen der Gießbedingungen als große Niveauschwankungen bei der im Stranggießverfahren gegossenen Metallschmelze aus.

Hinzu kommt, daß zur Kostensenkung und zur Erhöhung der Produktivität eine erhöhte Gießgeschwindigkeit erforderlich ist Diese Bedingung konnte bisher nicht ohne Inkaufnahme beträchtlicher Schwankungen bei den Produktionsbedingungen einschließlich im Bereich des Metallschmelze-Niveaus in einer Gießform erfüllt werden.

Ein herkömmliches Stranggießverfahren wird mit einer Anlage durchgeführt, bei der unterhalb einer Gießpfanne eine große Zwischenpfanne (Tundish) mit einem verstellbaren Ausguß unter ihrem Boden, unter der großen Zwischenpfanne eine kleinere Zwischenpfanne, und darunter eine im englischen Sprachbereich als "Caster" bezeichnete Stranggießvorrichtung mit zwei Gurten angeordnet sind. Im Verlauf des Verfahrens fließt Schmelze zuerst aus der Gießpfanne in die große Zwischenpfanne und von dort durch den verstellbaren Ausguß in die kleine Zwischenpfanne, und die aus der kleinen Zwischenpfanne überlaufende Schmelze wird in eine Laufgurtform der Stranggießvorrichtung gegossen, wo sie erstarrt beziehungsweise fest oder zähfest wird.

Die Stranggießvorrichtung wird durch einen Bediener gestartet, sobald dieser den Beginn des Überlaufens von in der kleinen Zwischenpfanne angesammelter Schmelze visuell erkennt, und danach erhöht der Bediener in Abhängigkeit von der Öffnung des verstellbaren Ausgusses bei Gießbeginn oder von der Gießgeschwindigkeit der Schmelze in die Stranggießvonichtung zunehmend die Ziehgeschwindigkeit der Gußbramme. Wenn der Bediener mittels einer Schmelzpegelüberwachungseinrichtung feststellt, daß der Pegel bzw. das Niveau der Schmelze einen gegebenen Pegelwert erreicht hat, beendet er die Erhöhung der Stranggieß-Arbeitsgeschwindigkeit und hält die Ziehgeschwindigkeit der Bramme auf einem konstanten Wert. Danach muß der Bediener versuchen, den Schmelzpegel in der Form durch manuelle Veränderung entweder der Öffnung eines verstellbaren Ausgusses oder der Ziehgeschwindigkeit der Gußbrammen möglichst konstant zu halten.

Da sich aber in der Praxis im Ablauf dieses Verfahrens ungleichförmige Wechselbeziehungen zwischen der Gießgeschwindigkeit der in die Stranggießvorrichtung fließenden Schmelze und dem Öffnungsgrad des verstellbaren Ausgusses einstellen, die von Schwankungen oder sich ändernden Verfahrensbedingungen wie durch Ablagerungen der Schmelze im Öffnungsbereich des verstellbaren Ausgusses abhängig sind, ist es äußerst schwierig, den Verlauf dieser Wechselbeziehungen festzulegen bzw. vorherzusehen.

Deshalb treten erfahrungsgemäß häufig große Abweichungen zwischen dem Istwert und dem Sollwert der Gießgeschwindigkeit - hier zu verstehen als Schmelzemenge pro Zeiteinheit - auf. In solchen Fällen ist es gewöhnlich nicht möglich, sowohl die Ziehgeschwindigkeit der Stranggießvonichtung als auch den Pegel der Metallschmelze in der Laufgurtform in einem Schritt auf den Sollwert zu bringen. Vielmehr muß im Verlauf einer Reihe häufiger Nachstellmanöver versucht werden, die Sollwerte zumindest annähernd einzuhalten. Dabei wird viel Zeit vergehen, bis stabile Stranggießbedingungen erreicht sind, und dementsprechend unbefriedigend werden die erzielte Ausbeute und Qualität der Produktion sein. Außerdem treten bei dem herkömmlichen Verfahren von Zeit zu Zeit Störungen wie ein Ausbrechen und/oder ein Überlaufen von Schmelze an der Stranggießvorrichtung usw. auf, die zum völligen Stillstand der Produktion führen.

Da außerdem bei einer zwei bewegliche Gurte aufweisenden Stranggießvonichtung mit unstabilen Betriebsbedingungen zu rechnen ist, muß der Anlauf des Verfahrens sehr sorgfältig durchgeführt werden. Gewöhnlich dauert es lange, bis sich im Betrieb stabile Gießbedingungen eingespielt haben. Dabei muß, wie schon erläutert, bei Verwendung einer Stranggießvonichtung mit zwei bewegten Gurten mit beträchtlichen Niveauschwankungen der in die Form fließenden Schmelze gerechnet werden.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die dem Stand der Technik anhaftenden Nachteile durch Schaffung und Anwendung eines neuen besseren Verfahrens zum Stranggießen dünner Brammen und einer dazu geeigneten Anordnung zu überwinden.

Diese Aufgabe wird bei einem Verfahren der eingangs beschriebenen Art dadurch gelöst, daß - vor Beginn der Zuführung von Metallschmelze an die Doppelband-Gießvorrichtung das Gewicht der aus der großen Zwischenpfanne in die kleinere Zwischenpfanne geflossenen Metallschmelze gemessen, - auf der Grundlage einer ermittelten Gewichtsänderung in einer Zeiteinheit die Gießgeschwindigkeit der von der großen Gießpfanne in die kleinere Zwischenpfanne zugeführten Schmelze errechnet, - der Öffnungsgrad des verstellbaren Ausgusses mit dem Ziel, die errechnete Gießgeschwindigkeit auf einen die von der großen Gießpfanne in die kleinere Zwischenpfanne zuzuführende Gießmenge der Metallschmelze bezogenen Geschwindigkeits-Sollwert anzunähem, geregelt werden, - nach der Regelung des Öffnungsgrades des verstellbaren Ausgusses noch einmal auf gleiche Art die Ermittlung des Gießgeschwindigkeits-Istwertes für die in die kleinere Zwischenpfanne fließende Schmelze vorgenommen wird, -2-

AT 396 077 B - auf der Grundlage des so errechneten Gießgeschwindigkeits-Istwertes eine Gurt-Ziehgeschwindigkeit v j für eine Anlaufphase und für eine darauffolgende konstante Ziehgeschwindigkeit V2 für die Produktionsphase errechnet wird und - daß die Doppelband-Gießvorrichtung bei Beginn der Zufuhr der Metallschmelze mit der vorher errechneten Anlauf-Ziehgeschwindigkeit vj startet und nach Ablauf des vorbestimmten Zeitraumes mit der ebenfalls vorher errechneten konstanten Ziehgeschwindigkeit V2 arbeitet, gesteuert wird.

Eine Anordnung zur Lösung der der Erfindung zugrundeliegenden Aufgabe ist gekennzeichnet durch - einen mittels einer Hydraulik-Steuerschaltung steuerbaren hydraulischen Stelltrieb zum Regeln des Öffnungsgrades des verstellbaren Ausgusses, - eine dem Antrieb für die beiden Bänder der Doppelband-Gießvorrichtung vorgeschaltete Motorsteuerschaltung und - eine elektrisch mit der Hydraulik-Steuerschaltung und der Motorsteuerschaltung verbundene Rechen- und Verarbeitungseinheit zur Erzeugung von Betriebsdaten und Steuersignalen.

Vorteilhafte Weiterbildungen sind in jeweils nachgeordneten Unteransprüchen gekennzeichnet.

Der Grundgedanke der Erfindung geht dahin, vor Beginn der Abgabe der Metallschmelze in die Strang-gießvorrichtung das Gewicht der aus der großen Zwischenpfanne in die kleinere Zwischenpfanne geströmten Metallschmelze zu messen, auf der Grundlage der ermittelten Gewichtsänderung pro Zeiteinheit eine Gießgeschwindigkeit der in die kleinere Zwischenpfanne gelangenden Schmelze zu errechnen, den Öffnungsgrad des verstellbaren Ausgusses in dem Sinne, daß die errechnete Gießgeschwindigkeit einem auf die in die kleinere Zwischenpfanne einzulassende Gießmenge an Schmelze bezogenen Sollwert angenähert wird, zu regulieren, nach Regulierung des Öffnungsgrades des verstellbaren Ausgusses noch einmal auf die gleiche Art die Gießgeschwindigkeit der in die kleinere Zwischenpfanne gelangenden Schmelze zu errechnen, auf der Grundlage der so errechneten Gießgeschwindigkeit eine Gurt-Ziehgeschwindigkeit für eine Anlaufphase und eine darauffolgende konstante Ziehgeschwindigkeit zu errechnen und bei Feststellung des Einlaufbeginns der Metallschmelze in die Stranggießvorrichtung die Stranggießvorrichtung so zu betreiben, daß sie anfangs über einen vorbestimmten Zeitraum mit der zuvor errechneten Anlauf-Ziehgeschwindigkeit und anschließend mit der ebenfalls zuvor errechneten konstanten Ziehgeschwindigkeit arbeitet

Die Erfindung bietet die Möglichkeit, insbesondere dünne Brammen in Verbindung mit einer zwei bewegbare Gurte aufweisenden Stranggießvorrichtung stabil, weitgehend störungsfrei und mit hoher Produktivität im Stranggießverfahren herzustellen.

Bei der Regulierung des Öffnungsgrades des verstellbaren Ausgusses kann, nach einer Abwandlung der Erfindung, der errechnete Istwert für die Menge der in die kleinere Zwischenpfanne fließenden Schmelze auch mit dem Sollwert für die der Stranggießvorrichtung zuzuführende Menge an Schmelze verglichen werden.

Die Erfindung und vorteilhafte Einzelheiten werden nachstehend unter Bezug auf eine Zeichnung in beispielsweiser Ausführungsform näher erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 eine schematische Darstellung einer Anordnung für die Durchführung des erfindungsgemäßen Stranggießverfahrens,

Fig. 2 eine grafische Darstellung von Betriebsdaten zur Durchführung des Verfahrens, aus denen eine Wechselbeziehung zwischen der Gießgeschwindigkeit von in eine kleinere Zwischenpfanne gelangender Metallschmelze und einer Anlauf-Ziehgeschwindigkeit einer in der Anordnung gemäß Fig. 1 enthaltenen Stranggießvoirichtung entnehmbar ist, und

Fig. 3 und 4 grafische Darstellungen von bei Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens gewonnenen Betriebsdaten.

Bei der in Fig. 1 dargestellten Anordnung zur Durchführung des erfindungsgemäßen Stranggießverfahrens fließt eine Metallschmelze (Stahlschmelze) (2) aus einer Gießpfanne (1) durch einen veränderbaren Stutzen oder Ausguß (3) in eine darunter angeordnete relativ große Zwischenpfanne (Tundish) (4), und daraus im Betrieb der Anordnung durch einen mittels eines Schließelements (3a) absperrbaren verstellbaren Ausguß (6) am Boden der Zwischenpfanne (4) weiter in eine kleinere Zwischenpfanne (5).

Durch den verstellbaren Ausguß (6) kann eine Gießgeschwindigkeit (Menge pro Zeiteinheit) der aus der großen Zwischenpfanne (4) in die kleinere Zwischenpfanne (5) fließenden Schmelze (2) einreguliert werden. Zwecks Regulierung der Gießgeschwindigkeit wird durch eine entsprechende Positionsverlagerung eines Schiebeteils (6a) relativ zum feststehenden Teil des verstellbaren Ausgusses (6) dessen Öffnungsgrad (Querschnitt) in dem Bereich zwischen einer ganz geschlossenen und einer ganz geöffneten Endposition des Schiebeteils (6a) verändert. Zwischen diesen beiden Endpositionen ist das Schiebeteil (6a) mittels einer mit ihm verbundenen Kolbenstange (8) mit Kolben eines hydraulischen Betätigungszylinders (7) hin- und herbewegbar. Die beiden Ölkammem des Betätigungszylinders (7) werden dementsprechend mit Hydraulik-Druckfluid aus einer hydrauli- -3-

AT 396 077 B sehen Steuerschaltung (9) beaufschlagt

Die hydraulische Steuerschaltung (9) enthält beispielsweise ein Magnetventil, eine Druckregelstufe usw. (nicht dargestellt) und veranlaßt in Abhängigkeit von einem Steuersignal aus einer Rechen- und Verarbeitungseinheit (10) eine entsprechende Verschiebung der Kolbenstange (8).

Die dabei von der Kolbenstange (8) zurückgelegte Strecke, welche einem zugeordneten Öffnungsgrad des mit der Kolbenstange verbundenen Schiebeteils (6a) entspricht, wird von einem am Betätigungszylinder angebrachten Positionsgeber (11) in Form eines Rückmeldesignals in die Rechen- und Verarbeitungseinheit (10) eingegeben. Über eine am oberen Randbereich der kleineren Zwischenpfanne angeordnete Überlauftülle läuft die Schmelze (2) nach Erreichen eines vorbestimmten Schmelzeniveaus aus der Zwischenpfanne (5) in eine dahin offene Gießform einer Stranggießform (engl.: Caster) (12) über. Den Beginn des Überlaufs der Schmelze (2) in die Gießform der Stranggießvorrichtung (12) erkennt ein z. B. als sog. H.M.D. (Hot Metal Detector) ausgebildeter Fühler (13), und dieser gibt an die Rechen- und Verarbeitungseinheit (10) dann ein entsprechendes Signal ab.

Mittels einer unter dem Boden der kleineren Zwischenpfanne (5) angeordneten Kraftmeßdose (14) wird fortlaufend das Gewicht der in der Zwischenpfanne (5) enthaltenen Schmelze (2) ermittelt und in Form eines elektrischen Signals in die Rechen- und Verarbeitungseinheit (10) eingegeben, damit sie daraus ein Gießmengenverhältnis errechnet, welches der pro Zeiteinheit in die kleinere Zwischenpfanne (5) gelangenden Gießmenge der Schmelze (2) entspricht.

Die Stranggießvorrichtung (12) umfaßt gemäß Fig. 1 einen oberen Gurt-Rollenmechanismus (120) und einen unteren Gurt-Rollenmechanismus (121) mit jeweils einem sich zwischen Klemmrollen (120b) bzw. (121b) und Spannrollen (120c) bzw. (121c) erstreckenden und umlaufend antreibbaren oberen Gurt (120a) bzw. unteren Gurt (121a). Die Gurte sind so angeordnet, daß die Schmelze (2) zwischen die Gurte (120a) und (121a) gegossen wird, wo sie abkühlt und innerhalb einer nicht dargestellten Vorkühlzone fest wird. Über einen mechanisch mit den am Streckenanfang befindlichen Klemmrollen (120b, 121b) gekoppelten Antriebsmotor (15) werden beide Gurte (120a) und (121a) der oberen und unteren Gurt-Rollenmechanismen in Produktionsrichtung angetrieben und transportieren dabei die zwischen ihnen gehaltene verfestigte dünne Gießbramme in eine sekundäre Kühlzone (20), die durch mehrere in Förderrichtung hinter der Stranggießvorrichtung (12) angeordnete Rollen oder Walzen gebildet wird. Zur Kontrolle der Bewegung der Gurt-Rollenmechanismen (120) und (121) ist deren Antriebsmotor (15) an eine Motorsteuerschaltung (16) angeschlossen, die durch ein Treibersignal an der Rechen- und Verarbeitungseinheit (10) angesteuert wird.

Nachstehend wird die Durchführung des erfindungsgemäßen Stranggießverfahrens mit der Anordnung von Fig. 1 näher erläutert:

Vor Beginn einer Abgabe von Schmelze (2) auf die Stranggießvorrichtung (12) wird durch die Rechen- und Verarbeitungseinheit (10) nach folgender Gleichung Gl 1

Gl 1: Qal = kl dW/dt ein Gießgeschwindigkeits-Istwert Qal für die in einer Zeiteinheit aus der großen Zwischenpfanne (4) über den verstellbaren Ausguß (6) in die kleinere Zwischenpfanne (5) gelangende Menge Schmelze (2) errechnet. Die Änderung dW/dt pro Zeiteinheit des in der Zwischenpfanne (5) enthaltenen Gewichts (W) an Schmelze (2) wird über die Kraftmeßdose (14) ermittelt; kj ist ein Umrechnungsfaktor.

Da zwischen dem für einen Betriebszeitpunkt ermittelten Gießgeschwindigkeits-Istwert Qaj und dem über den Positionsgeber (11) ermittelten Öffnungsgrad X des verstellbaren Ausgusses (6) eine direkte Abhängigkeit besteht, wird eine automatische Regulierung des Öffnungsgrades X des verstellbaren Ausgusses nach einem durch die Rechen- und Verarbeitungseinheit (10) errechneten Gießgeschwindigkeits-Sollwert Qt durchgefühlt. Nach erfolgter Verstellung wird nach einer der Gl 1 ähnlichen Gleichung ein neuer Gießgeschwindigkeits-Istwert errechnet und auf dessen Grundlage nach folgender Gleichung Gl 2, worin k2 ein Umrechnungsfaktor ist, die

Gl 2: V2 = k2.Qa2

Der errechnete Wert der konstanten Ziehgeschwindigkeit V2 gilt für eine stetige Produktionsphase, die auf eine unmittelbar mit dem Startvorgang der Stranggießvorrichtung (12) einsetzende Anlaufphase folgt.

Im nächsten Stadium wird auf der Grundlage der ermittelten konstanten Ziehgeschwindigkeit V2 eine niedrigere Anlauf-Ziehgeschwindigkeit V j errechnet, die gemäß V j = V2 - α um einen Faktor α niedriger als V2 angesetzt ist, um ein Ausbrechen der Schmelze beim Anlaufvorgang zu verhindern. Der Faktor α wird abhängig von den jeweiligen Gießbedingungen wie der Ziehgeschwindigkeit der Stranggießvorrichtung (12), der Gießgeschwindigkeit Q der auf die Stranggießvorrichtung gelangenden Schmelze usw. vorher festgelegt und -4-

AT 396 077 B berücksichtigt auch einen Anstieg des Schmelze-Niveaus auf der Stranggießvorrichtung (12) während eines begrenzten Zeitraums, in welchem eine Anhebung der Ziehgeschwindigkeit V vom Anlaufwert auf den

Produktionsphasenwert V2 erfolgt. Während der Berechnung der Ziehgeschwindigkeit erreicht die weiter in die kleinere Zwischenpfanne (5) fließende Schmelze (2) schließlich das vorbestimmte Niveau dieser Zwischenpfanne, und damit beginnt das Überlaufen der Schmelze aus der Überlauftülle in die Stranggießvorrichtung 12, deren Gurte nach Zugang des den Überlaufbeginn erkennenden Fühlers (13) mit der zuvor errechneten Anlauf-Ziehgeschwindigkeit Vj in Bewegung gesetzt werden. Nach Ablauf eines vorbestimmten Zeitraums ^ wird die Ziehgeschwindigkeit V auf den konstanten Produktionsphasenwert V2 erhöht.

Vor dem Start der Stranggießvorrichtung (12) ist ein nicht dargestellter Hilfsbalken an einer Position 1q = ta x α unter bzw. in Bewegungsrichtung hinter dem Soll-Schmelzpegel der Stranggießvorrichtung zwischen die Gurte (120a) und (121a) plaziert worden, damit bei Anhebung der Ziehgeschwindigkeit vom niedrigen Wert V j nach der Zeit ta auf den um α höheren Wert V2 das Niveau der Schmelze (2) in der Stranggießvorrichtung (12) den Sollwert erreicht.

Zusammengefaßt umfaßt die Anlaufphase des erfindungsgemäßen Verfahrens folgende Schritte: 1) Messen des Gewichts der Schmelze in der kleineren Zwischenpfanne; 2) Errechnen des Gießgeschwindigkeits-Istwerts der in die kleinere Zwischenpfanne fließenden Schmelze; 3) Vergleichen des errechneten Istwerts mit dem Gießgeschwindigkeits-Sollwert für Schmelze in die Stranggießvorrichtung (unter stabilen Produktionsbedingungen fließt pro Zeiteinheit in die kleinere Zwischenpfanne etwa die gleiche Menge an Schmelze wie von dort auf die Stranggießvorrichtung); 4) Nachstellen des Öffnungsgrades des verstellbaren Ausgusses auf der Grundlage des Ergebnisses des vorangegangenen Vergleichs; 5) Erneutes Errechnen des Gießgeschwindigkeits-Istwerts der in die kleinere Zwischenpfanne fließenden Schmelze nach erfolgter Nachstellung des verstellbaren Ausgusses unter Wiederholung der Schritte 1) und 2); 6) Bestimmen der Ziehgeschwindigkeit V2 der erstarrten Bramme für stabile Produktionsbedingungen auf der Grundlage des in Schritt 5) errechneten Gießgeschwindigkeits-Istwerts der Schmelze in die kleinere Zwischenpfanne; 7) Bestimmen der Ziehgeschwindigkeit V^ für die Anlaufphase der Stranggießvorrichtung auf der Grundlage der zuvor bestimmten Ziehgeschwindigkeit V2; 8) Starten der Stranggießvorrichtung mit Vj, sobald das Einlaufen der Schmelze aus der kleineren

Zwischenpfanne in die Stranggießvorrichtung erkannt worden ist; 9) Umwandeln der Ziehgeschwindigkeit V nach Ablauf eines vorbestimmten Zeitraums in V2; und 10) Fortsetzen des Stranggießens unter stabilen Bedingungen.

Nachstehend wird das erfindungsgemäße Verfahren, ohne es darauf zu beschränken, noch in Verbindung mit einem praktischen Arbeitsbeispiel erläutert.

Hierzu sind in Fig. 2 in Abhängigkeit von der Zeit (Abszisse) auf der Ordinate übereinander das Gewicht W der in der kleineren Zwischenpfanne (5) befindlichen Schmelze (2), der Öffnungsgrad X des verstellbaren Ausgusses (6) und die Ziehgeschwindigkeit V der Stranggießvorrichtung (12) aufgetragen.

Zu einer Anfangszeit t0 fließt durch den entsprechend geöffneten Ausguß (3) die Schmelze aus der Gießpfanne (1) in die große Zwischenpfanne (4) und füllt sie bis zu einem vorbestimmten Niveau. Dann wird der Ausguß (6) auf vollen Öffnungsgrad Xj gestellt, und nach Öffnung des Schließelements (3a) fließt die Schmelze (2) aus der großen in die kleinere Zwischenpfanne (5). In der Anlaufphase wird deshalb mit dem vollen Öffnungsgrad Xj des verstellbaren Ausgusses (6) gearbeitet, damit der Auffüllvorgang möglichst kurzzeitig abläuft und ein Haftenbleiben der Schmelze (2) am Schieberteil (6a) verhindert wird.

Sobald die Kraftmeßdose (14) zu einem Zeitpunkt tj meldet, daß das Gewicht W der Schmelze (2) einen

Wert Wj angenommen hat, veranlaßt die Rechen- und Verarbeitungseinheit (10) durch Abgabe eines entsprechenden Befehlssignals an die hydraulische Steuerschaltung (9) eine Veränderung des Öffnungsgrades X des verstellbaren Ausgusses auf einen bestimmten Wert X2 durch eine entsprechende Verschiebung der Kolbenstange (8) des Betätigungszylinders (7). Während anschließend in einem Zeitraum zwischen ^ und t3 das Gewicht W der Schmelze von dem Meßwert W2 auf einen höheren gemessenen Wert Wj steigt, wird für diesen Zeitraum t3 -t2 nach folgender Gleichung Gl 3 der Gießgeschwindigkeits-Istwert Qa j errechnet:

Gl 3: 0&ι^(Ψ3-Ψ2)/α3-12) -5-

Claims

AT 396 077 B Wegen der oben erläuterten Wechselbeziehung zwischen der so errechneten tatsächlichen Gießgeschwindigkeit und dem Öffnungsgrad X des verstellbaren Ausgusses veranlaßt die Stranggießanordnung durch Abgabe entsprechender Befehlssignale an die hydraulische Steuerschaltung (9), daß diese durch Herstellung eines Öffnungsgrades Xg bei dem verstellbaren Ausguß (6) den Gießgeschwindigkeits-Istwert Qaj dem Sollwert Q4 annähert. Diese Maßnahme hat einen Anstieg des gemessenen Schmelzegewichts W von einem Wert W4 zum Zeitpunkt t4 auf einen Wert Wg zu einem Zeitpunkt tg zur Folge, und für diesen Zwischenzeitraum wird ein neuer Istwert Qgj der Gießgeschwindigkeit nach folgender Gleichung Gl 4 errechnet: Gl 4: Qa2 = k1(W5-W4)/(t5-t4) Unter Ausnutzung der so errechneten, dem Sollwert Qt mehr oder weniger genau angeglichenen Gießgeschwindigkeit werden nach der oben angegebenen Gl 2 die konstante Ziehgeschwindigkeit V2 und die Anlauf-Ziehgeschwindigkeit Vj errechnet. Sobald der Fühler (13) zum Zeitpunkt tg den Fließbeginn der Schmelze meldet, werden durch ein entsprechendes Befehlssignal an die Motorsteuerschaltung (16) die Gurte der Stranggießvorrichtung (12) mit der Anlauf-Ziehgeschwindigkeit Vj in Gang gesetzt. Nach Ablauf des schon genannten vorbestimmten Zeitraums ta wird durch ein entsprechendes Signal an die Motorsteuerschaltung (16) die Ziehgeschwindigkeit V auf den konstanten Wert V2 erhöht. Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren wird also eine von der großen in die kleinere Zwischenpfanne fließende Menge Schmelze in einer Zeiteinheit ermittelt und durch angemessenes Verändern des Zufluß-Querschnitts die jeweils vorhandene Gießgeschwindigkeit dem Sollwert Qt angeglichen. Selbst wenn der verstellbare Ausguß innen zum Teil durch Schmelze-Ablagerungen zugesetzt sein sollte, wird sein Öffnungsgrad automatisch so einreguliert, daß stets die erforderliche Menge Schmelze zugeführt ferner die Ziehgeschwindigkeit auf der Grundlage der ermittelten Gießgeschwindigkeit automatisch bestimmt wird, können ein genaues Schmelze-Niveau in einer Form zuverlässig einreguliert und die vorgegebene Ziehgeschwindigkeit der Stranggießvorrichtung eingehalten werden. Das erfindungsgemäße Verfahren ist dem oft manuelles Eingreifen erfordernden herkömmlichen Stranggießverfahren überlegen, wie auch den in Fig. 3 und 4 grafisch gegenübergestellten Betriebsdaten für die Erfindung (durchgehende Linien) und das herkömmliche Verfahren (unterbrochene Linien) zu entnehmen ist Während gemäß Fig. 3 und 4 bei dem Stand der Technik die Ziehgeschwindigkeit relativ zu dem Sollwert Vt und das Niveau der Metallschmelze relativ zu dem Sollwert Ht stark schwanken, werden bei dem erfindungsgemäßen Verfahren die vorgegebene Ziehgeschwindigkeit und das vorgegebene Niveau nach kurzer Anlaufzeit genau oder zumindest annähernd genau eingehalten. Das erfindungsgemäße Verfahren läuft z. B. nach dem in Fig. 2 angegebenen zeitabhängigen Programm ab, wogegen bei dem bekannten Verfahren visuelle Kontrollen und manuelles Eingreifen erforderlich sind. PATENTANSPRÜCHE 1. Verfahren zum Stranggießen dünner Brammen, bei dessen Verlauf eine Metallschmelze aus einer großen Zwischenpfanne durch einen verstellbaren Ausguß in eine kleinere Zwischenpfanne fließt und in weiterer Folge die Metallschmelze aus der kleineren Zwischenpfanne in eine Doppelband-Gießvorrichtung zugeführt wird, dadurch gekennzeichnet, daß - vor Beginn der Zuführung von Metallschmelze an die Doppelband-Gießvonichtung das Gewicht der aus der großen Zwischenpfanne in die kleinere Zwischenpfanne geflossenen Metallschmelze gemessen, - auf der Grundlage einer ermittelten Gewichtsänderung in einer Zeiteinheit die Gießgeschwindigkeit der von der großen Gießpfanne in die kleinere Zwischenpfanne zugeführten Schmelze errechnet, - der Öffnungsgrad des verstellbaren Ausgusses mit dem Ziel, die errechnete Gießgeschwindigkeit auf einen die von der großen Gießpfanne in die kleinere Zwischenpfanne zuzuführende Gießmenge der Metallschmelze bezogenen Geschwindigkeits-Sollwert anzunähem, geregelt werden, - nach der Regelung des Öffnungsgrades des verstellbaren Ausgusses noch einmal auf gleiche Art die Ermittlung des Gießgeschwindigkeits-Istwertes für die in die kleinere Zwischenpfanne fließende Schmelze vorgenommen wird, -6- AT 396 077 B - auf der Grundlage des so errechneten Gießgeschwindigkeits-Istwertes eine Gurt-Ziehgeschwindigkeit Vj für eine Anlaufphase und für eine darauffolgende konstante Ziehgeschwindigkeit v^ für die Produktionsphase »rechnet wird und - daß die Doppelband-Gießvorrichtung bei Beginn der Zufuhr der Metallschmelze mit der vorher errechneten Anlauf-Ziehgeschwindigkeit vj startet und nach Ablauf des vorbestimmten Zeitraumes mit der ebenfalls vorher errechneten konstanten Ziehgeschwindigkeit V2 arbeitet, gesteuert wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Gewicht der von der großen in die kleinere Zwischenpfanne fließenden Metallschmelze mittels einer an der kleineren Zwischenpfanne angeordneten Kraftmeßdose gemessen wird.
3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Öffnungsgrad des verstellbaren Ausgusses durch eine mit einem verschiebbaren Element des Ausgusses verbundene Kolbenstange in Verbindung mit einem damit gekoppelten Positionsgeber geregelt wird.
4. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Anlauf-Ziehgeschwindigkeit Vj in Abhängigkeit von der auf der Grundlage des nach Regelung des Öffnungsgrades des verstellbaren Ausgusses errechneten Gießgeschwindigkeits-Istwertes errechneten konstanten Soll-Ziehgeschwindigkeit bestimmt wird.
5. Anordnung zum Stranggießen dünner Brammen, insbesondere zur Durchführung des Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 4, mit einem verstellbaren Ausguß, durch den eine Schmelze aus einer relativ großen Zwischenpfanne in eine darunter angeordnete kleinere Zwischenpfanne geleitet wird, und einer Doppelband-Gießvorrichtung, gekennzeichnet durch - einen mittels einer Hydraulik-Steuerschaltung (9) steuerbaren hydraulischen Stelltrieb (7,8) zum Regeln des Öffnungsgrades des verstellbaren Ausgusses (6), - eine dem Antrieb (15) für die beiden Bänder (120a, 121a) der Doppelband-Gießvorrichtung (12) vorgeschaltete Motorsteuerschaltung (16) und - eine elektrisch mit der Hydraulik-Steuerschaltung und der Motorsteuerschaltung (16) verbundene Rechen-und Verarbeitungseinheit (10) zur Erzeugung von Betriebsdaten und Steuersignalen.
6. Anordnung nach Anspruch 5, gekennzeichnet durch eine an der kleineren Zwischenpfanne (5) angeordnete und mit der Rechen- und Verarbeitungseinheit (10) verbundene Kraftmeßdose (14) zur Bestimmung des Gewichtes einer in die kleinere Zwischenpfanne gelangten Metallschmelze (2).
7. Anordnung nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, daß der hydraulische Stelltrieb für den verstellbaren Ausguß (6) einen Zylinder (7) mit einer mit einem Schiebeteil (6a) des Ausgusses verbundenen Kolbenstange (8) und einen mit der Kolbenstange (8) gekoppelten sowie an die Rechen- und Verarbeitungseinheit (10) angeschlossenen Positionsgeber (11) umfaßt.
8. Anordnung nach Anspruch 5 oder 7, gekennzeichnet durch einen mit der Rechen- und Verarbeitungseinheit (10) verbundenen Fühler (13) zur Ermittlung des Einlaufbeginns der Schmelze in die Doppelband-Gießvorrichtung (12).
9. Anordnung nach einem der Ansprüche 5 bis 8, gekennzeichnet durch ein Schließelement (3a) zum Freigeben des Gießweges der Schmelze (2) von der großen Zwischenpfanne (4) in die kleinere Zwischenpfanne (5). Hiezu 3 Blatt Zeichnungen -7-