CH644778A5

CH644778A5 - Device for the automatic control of the start-up operation of a continuous casting installation for metal

Info

Publication number: CH644778A5
Application number: CH1032879A
Authority: CH
Inventors: Boris Isaevich Krasnov; Gennady Alexandrovich Smirnov; Leonid Ivanovich Teder
Original assignee: Vnii Avtom Chernoi Metallurg
Priority date: 1979-11-20
Filing date: 1979-11-20
Publication date: 1984-08-31
Also published as: AT381883B; DE2946843C2; ATA738979A; DE2946843A1

Description

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Einrichtung zur automatischen Steuerung des Anfahrbetriebs einer Metall-Stranggussanlage, welche die im Oberbegriff des Anspruches 1 aufgeführten Merkmale aufweist.

Bekannt ist bereits eine Einrichtung zur automatischen Steuerung des Anfahrbetriebs einer Metall-Stanggussanlage, welche im Urheberschein der UdSSR Nr. 209 667, Kl. B 22 11/14 beschrieben ist. Diese Einrichtung weist ein Photorelais auf, das den Strahl des der Kokille zufliessenden Metalls anvisiert und ist mit einem Gamma-Relais ausgerüstet, das das durch das flüssige Metall erreichte Niveau in der Kokille fixiert. Ferner ist ein Teilergerät vorhanden, das die Endgeschwindigkeit des Anlaufs von Zuggerüsten bestimmt, und ein Multiplikations- und Teilergerät enthält, das die erforderliche Beschleunigung von Zuggerüsten bestimmt.

Der Nachteil dieser bekannten Einrichtung besteht darin, dass sie das Wachstumstempo der Ausziehkraft beim Ausziehen des gegossenen Strangs aus der Kokille, das Anstiegstempo der Oberflächentemperatur des gegossenen Strangs beim Austritt aus der Kokille sowie die Abweichung des Tempos der Zunahme der Schwingungsfrequenz der Kokille von dem vorgegebenen Wert nicht berücksichtigt.

Bekannt ist ferner eine Einrichtung zur automatischen Steuerung des Anfahrbetriebs einer Metall-Stranggussanlage (siehe z.B. das Buch von Sh. M. Margolin «Elektrooborudo-vanie i avtomatizatsiya ustauovok nepreryvnoi razlivli stali» / Elektrische Ausrüstung und Automatisierung von Stahl-Stranggussanlagen, M. Verlag «Metallurgiya», 1969, S.S.70-82), die einen Niveauanzeiger für Metall in der Ko-

40 kille enthält, an dessen Ausgang eine Signaleinrichtung angeordnet ist. An die Ausgänge der Signaleinrichtung sind ein Elektroantrieb zum Ausziehen des gegossenen Strangs und ein Elektroantrieb einer Vorrichtung zum Schwingen der Kokille angeschlossen, wobei jeder der erwähnten Elektro-45 antriebe mit einem Drehzahlregler und einem Tachogenerator versehen sind. Die Steuerung des Metallzuflusses zur Kokille erfolgt mit Hilfe eines Stellmechanismus, auf welchen der Niveauanzeiger für Metall in der Kokille einwirkt. In der Vorrichtung zum Schwingen der Kokille sind Geber für die so Ausziehkraft beim Strangausziehen aus der Kokille angebracht, die mit einem Normwandler verbunden sind.

Die Arbeitsweise der bekannten Einrichtung ist wie folgt:

Die Füllung der Kokille mit flüssigem Metall in der An-55 fahrperiode wird vom Niveauanzeiger für das Metall überwacht, wobei das Erreichen eines bestimmten Niveaus in der Kokille durch das flüssige Metall nach dem Ansprechen der Signaleinrichtung fixiert wird. Diese schaltet den Elektroantrieb zum Ausziehen des gegossenen Strangs und den Elek-60 troantrieb der Vorrichtung zum Schwingen der Kokille ein. Die genannten Elektroantriebe beginnen anzulaufen mit einer Geschwindigkeit, die durch Einstellung ihrer Drehzahlregler bestimmt wird, und diese Geschwindigkeit wird durch das von ihren Tachogeneratoren kommende Rückführungs-65 signal stabilisiert. Hierbei wird die Kraft des Strangausziehens aus der Kokille kontrolliert. Gleichzeitig schaltet sich ein Niveauregler für Metall in der Kokille ein, der, Indem er mit Hilfe des Stellmechanismus auf den Metalizufluss zur

Kokille einwirkt, das Niveau des Metalls bei einem vorgegebenen Wert stabilisiert.

Der Nachteil der bekannten Einrichtung besteht darin, dass bei der im voraus bestimmten Zunahme der Schwingungsfrequenz der Kokille und bei der Zunahme der Ausziehgeschwindigkeit des Strangs die Zunahme der Ausziehkraft beim Strangausziehen aus der Kokille,sowie die Geschwindigkeit des Temperaturanstiegs an der Strangoberfläche nicht berücksichtigt wird, was zum «Hängenbleiben» der Stranghülle in der Kokille, zum unzulässigen Erhitzen der Stranghülle und zum nachfolgenden Durchbruch des flüssigen Metalls in der Anlage führen kann.

Zweck der vorliegenden Erfindung ist die Behebung der vorerwähnten Nachteile.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die Einrichtung zur automatischen Steuerung des Anfahrbetriebes einer Metall-Stranggussanlage auf solche Weise zu vervollkommnen, dass die Betriebssicherheit der Metall-Stranggussanlage erhöht und die Ausbeute an brauchbarem Metall vergrössert wird.

Die gestellte Aufgabe wird mit der Einrichtung gelöst, welche die im kennzeichnenden Teil des unabhängigen Anspruches 1 aufgeführten Merkmale aufweist.

Weitere vorteilhafte Ausführungen der Einrichtung sind in den abhängigen Ansprüchen definiert.

Im folgenden wird die Erfindung durch Ausführungsbeispiele mit Bezugnahmen auf die Zeichnungen erläutert. Es zeigen:

Fig. leine erste Ausführung der Einrichtung in schemati-scher Darstellung,

Fig. 2 eine Variante der Ausführung nach Fig. 1 und

Fig. 3 eine weitere Variante der Einrichtung ebenfalls in schematischer Darstellung.

Die erfindungsgemässe Einrichtung zur automatischen Steuerung des Anfahrbetriebs einer Metall-Stranggussanlage enthält einen Niveauanzeiger 1 für Metall in einer Kokille 2 (Fig. 1). Am ersten Ausgang des Niveauanzeigers 1 liegt eine Signaleinrichtung 3, deren Ausgang über einen Drehzahlregler 4 an einen Elektroantrieb 5 zum Ausziehen des gegossenen Strangs und über einen Drehzahlregler 6 an einen Elektroantrieb 7 einer Vorrichtung zum Schwingen der Kokille 2 angeschlossen ist. Am Ausgang eines jeden der erwähnten Elektroantriebe 5 und 7 sind jeweilige Tachogeneratoren 8 und 9 angeordnet.

Der zweite Ausgang des Niveauanzeigers 1 ist mit einem der Eingänge eines Niveaureglers 10 für das Metall in der Kokille 2 verbunden. Der Regler 10 steuert über einen Stellmechanismus 11 den Metalizufluss zur Kokille 2, wobei der zweite Eingang des Niveaureglers 10 für Metall mit dem Tachogenerator 8 in Verbindung steht. Unter der Kokille 2 sind zwei Geber 12 angebracht, die über einen Normierwandler 13 und ein Differenzierglied 14 für die Änderung der Geschwindigkeit der Strangausziehkraft mit einem Eingang eines algebraischen Addiergliedes 15 für die Strangausziehkraft verbunden sind, während der andere Eingang des algebraischen Addiergliedes 15 an einen Sollwertgeber 16 zur Beeinflussung der Änderung der Geschwindigkeit mit welcher die Strangausziehkraft geändert wird, angeschlossen ist. Der Ausgang des algebraischen Addiergliedes 15 ist über eine Begrenzungsschaltung 17 an den zweiten Eingang des Elektroantriebs 5 zum Ausziehen des gegossenen Strangs angeschlossen.

Die beschriebene Einrichtung zur automatischen Steuerung des Anfahrbetriebs einer Metall-Stranggussanlage arbeitet folgendermassen:

Die Kokille 2 wird so lange mit Metall gefüllt, bis der durch den Niveauanzeiger 1 überwachte Metallstand so hoch ist, dass die Signaleinrichtung 3 anspricht.

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Diese setzt die Elektroantriebe 5 und 7 in Betrieb, welcher durch die Regler 4 und 6 bestimmt wird. Das Niveau des Metalls in der Kokille 2 wird durch den Niveauregler, über den Stellmechanismus 11 stabilisiert. Ein vom Tachogenerator 8 kommendes Signal gestattet es, den Stabilisie-rungsprozess zu beschleunigen.

Im Zuge des Anfahrvorganges senden die Geber 12, welche die Strangausziehkraft anzeigen, ein Signal an den Normierungswandler 13, wo dieses Signal normiert, dem Differenzierglied 14 weitergeleitet wird. Dieses Signal ist für die Geschwindigkeit verantwortlich, mit welcher die Strangausziehkraft verändert wird. Diese Geschwindigkeit wird im algebraischen Addierglied 15 mit einer vorbestimmten, am Sollwertgeber 16 eingestellten Geschwindigkeit verglichen. Wird eine Abweichung festgestellt, so entsteht ein Abweichungssignal und gelangt zur Begrenzungsschaltung 17, welche den Elektroantrieb 5 so beeinflusst, dass eine Zunahme der Strangausziehgeschwindigkeit verhindert wird, wenn diese Geschwindigkeit die vorbestimmte Geschwindigkeit übersteigt.

Zur Erhöhung der Betriebssicherheit der Anlage ist es manchmal notwendig in der Anfahrperiode die Zunahme der Schwingungsfrequenz der Kokille zu überwachen.

Dazu wird die Begrenzungsschaltung 17 (Fig. 2) an den Elektroantrieb 7 der Vorrichtung zum Schwingen der Kokille 2 angeschlossen.

In diesem Fall gelangt das durch die Begrenzungsschaltung 17 laufende Abweichungssignal auf den Elektroantrieb 7 der Vorrichtung zum Schwingen der Kokille 2 und verhindert dadurch die Zunahme der Schwingungsfrequenz der Kokille 2, solange die Zunahme der Strangausziehkraft die vorbestimmte Geschwindigkeit übersteigt. Im übrigen ist die Arbeitsweise der Einrichtung gemäss Fig. 2 der Arbeitsweise der in Fig. 1 dargestellten Einrichtung ähnlich.

Es ist ferner möglich, die Begrenzungsschaltung 17 gleichzeitig an die Elektroantriebe 5 und 7 anzuschliessen, wobei der Anschluss an den Elektroantrieb 5 in Fig. 2 gestrichelt dargestellt ist.

In diesem Fall gelangt das durch die Begrenzungsschaltung laufende Abweichsignal zu den Elektroantrieben 5 und 7 und verhindert dadurch sowohl die Zunahme der Ausziehgeschwindigkeit beim Strangausziehen aus der Kokille, als auch die Zunahme der Schwingungsfrequenz der Kokille 2, solange die Strangausziehkraft mit einer Geschwindigkeit zunimmt, welche die vorbestimmte Geschwindigkeit übersteigt.

Zur Erhöhung der Betriebssicherheit der Anlage ist es in der Anfahrperiode manchmal notwendig, die Geschwindigkeit des Temperaturanstiegs an der Strangoberfläche unterhalb der Kokille zu überwachen.

In diesem Fall wird die in Fig. 1 abgebildete Einrichtung zusätzlich mit einer Kette versehen, die aus einem Geber 18 für die Temperatur der Strangoberfläche unterhalb der Kokille 2 (Fig. 3) besteht, dessen Ausgang mit einem weiteren Differenzierglied 19 für die Geschwindigkeit des Temperaturanstiegs verbunden ist. Der Ausgang des weiteren Differenziergliedes 19 ist an einen der Eingänge eines zusätzlichen algebraischen Addiergliedes 20 angeschlossen. Der andere Eingang des zusätzlichen algebraischen Addiergliedes 20 ist mit einem Sollwertgeber 21 verbunden, welcher die Grenzgeschwindigkeit des Temperaturanstiegs angibt, während der Ausgang des zusätzlichen algebraischen Addiergliedes 20 an den Eingang einer Begrenzungsschaltung 22 angeschlossen ist. Der Ausgang dieser Schaltung 22 ist mit dem Eingang des algebraischen Addiergliedes 15 der Strangausziehkraft verbunden.

In diesem Fall arbeitet die Einrichtung wie folgt:

Ein vom Geber 18 für die Temperatur der Strangoberflä-

3

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60

65

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che kommendes Signal läuft durch das Formglied 19 und gelangt auf das zusätzliche algebraische Addierglied 20, wo das Signal mit dem vorbestimmten Signal verglichen wird, welches vom Sollwertgeber 21 in das Addierglied 20 eingespie-sen wird.

Das durch die Abweichung gebildete Signal gelangt vom Ausgang des Addiergliedes 20 in die Begrenzungsschaltung 22, welche die Geschwindigkeit des Temperaturanstiegs begrenzt. Von der Begrenzungsschaltung 22 wird das Signal dem algebraischen Addierglied 15 zugeführt.

Im übrigen entspricht die Arbeitsweise der Einrichtung gemäss Fig. 3 der Arbeitsweise der Einrichtung nach Fig. 1 und Fig. 2.

In der beschriebenen Weise wird es ermöglicht, die Strangausziehgeschwindigkeit nicht nur in Abhängigkeit der 5 Geschwindigkeit der Änderung der Ausziehkraft, sondern auch in Abhängigkeit der Geschwindigkeit des Temperaturanstiegs zu begrenzen.

Die Einrichtung zur automatischen Steuerung des Anfahrbetriebs einer Metall-Stranggussanlage bietet die Mogio lichkeit, die Häufigkeit von Strangdurchbrüchen wesentlich zu verringern und dadurch Metallverluste zu vermindern.

s

2 Blatt Zeichnungen

Claims

644 778 PATENTANSPRÜCHE

1. Einrichtung zur automatischen Steuerung des Anfahrbetriebs einer Metall-Stranggussanlage, enthaltend einen Niveauanzeiger (1) für das Metall in der Kokille (2), eine Signaleinrichtung (3), die an einen Ausgang des Niveauanzeigers (1) angeschlossen ist, einen zum Ausziehen des gegossenen Strangs bestimmten Elektroantrieb (5), dessen Eingang mit dem Ausgang der Signaleinrichtung (3) verbunden ist, einen Elektroantrieb (7) zum Schwingen der Kokille (2), der mit dem Ausgang der Signaleinrichtung (3) verbunden ist, wobei jeder der Elektroantriebe (5,7) mit einem Drehzahlregler (6) und einem Tachogenerator (8, 9) versehen ist, einen Niveauregler (10) für das Metall in der Kokille (2), der auf einen den Metalizufluss zur Kokille steuernden Stellmechanismus (11) einwirkt sowie Geber (12) für die Ausziehkraft beim Strangausziehen aus der Kokille, die in der Vorrichtung zum Schwingen der Kokille angebracht und mit einem Normwandler (13) verbunden sind, dadurch gekennzeichnet, dass an den Ausgang des Normwandlers (13) ein Differenzierglied (14) angeschlossen ist, welches die Geschwindigkeit beeinflusst, mit welcher sich die Ausziehkraft beim Strangausziehen aus der Kokille (2) ändert, wobei der Ausgang des Differenziergliedes (14) mit einem Eingang eines algebraischen Addiergliedes (15) für die Strangausziehkraft verbunden ist, während der andere Eingang des Addiergliedes (15) mit dem Ausgang eines Sollwertgebers (16) in Verbindung steht, welcher die Geschwindigkeit beeinflusst, mit welcher die Strangausziehkraft sich ändert, während der Ausgang des Addiergliedes (15) mit einer Begrenzungsschaltung (17) verbunden ist, deren Ausgang an den Eingang mindestens eines der Elektroantriebe (5, 7) angeschlossen ist.

2. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Begrenzungsschaltung (17) an den Elektroantrieb (5) zum Ausziehen des gegossenen Strangs angeschlossen ist und die Geschwindigkeit des Strangausziehens in Abhängigkeit der Zunahme der Strangausziehkraft so regelt, dass diese kleiner oder gleich wie ein vorgegebener Wert 5 bleibt.

3. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Begrenzungsschaltung (17) an den Elektroantrieb (7) der Vorrichtung zum Schwingen der Kokille (2) angeschlossen ist und die Schwingungsfrequenz der Kokille (2)

io so regelt, dass die Geschwindigkeit der Zunahme der Strangausziehkraft kleiner oder gleich einer vorgegebenen Frequenz bleibt.

4. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Begrenzungsschaltung (17) gleichzeitig an den

15 Elektroantrieb (5) zum Ausziehen des gegossenen Strangs und an den Elektroantrieb (7) der Vorrichtung zum Schwingen der Kokille angeschlossen ist.

5. Einrichtung nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, dass sie einen Geber (18) für die Temperatur

2o der Strangoberfläche unterhalb der Kokille (2) aufweist, dessen Ausgang mit einem weiteren Differenzierglied (19) fur die Geschwindigkeit des Temperaturanstiegs verbunden ist, welches Formglied (19) mit dem Eingang eines zusätzlichen algebraischen Addiergliedes (20) in Verbindung steht, das 25 mit seinem anderen Eingang mit einem Sollwertgeber (21) für die Grenzgeschwindigkeit des Temperaturanstiegs verbunden ist, während der Ausgang des zusätzlichen algebraischen Addiergliedes (20) an den Eingang einer Begrenzungsschaltung (22) angeschlossen ist, welche die Geschwindigkeit 3o des Temperaturanstiegs an der Strangoberfläche begrenzt, wobei der Ausgang der Begrenzungsschaltung (22) mit dem algebraischen Addierglied (15) der Strangausziehkraft verbunden ist und die Geschwindigkeit des Strangtemperaturanstiegs regelt.