CH663917A5 - Verfahren und anordnung zum stranggiessen duenner brammen. - Google Patents
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Description
BESCHREIBUNG
Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zum Stranggiessen dünner Brammen 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 Giessbe-dingungen 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 Metall-schmelze-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 Giessbe5
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ginn oder von der Giessgeschwindigkeit der Schmelze in die Stranggiessvorrichtung zunehmend die Ziehgeschwindigkeit der Gussbramme. Wenn der Bediener mittels einer Schmelz-pegelüberwachungseinrichtung feststellt, dass der Pegel bzw. das Niveau der Schmelze einen gegebenen Pegelwert erreicht hat, beendet er die Erhöhung der Stranggiess-Arbeitsge-schwindigkeit 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 Stranggiessvorrichtung 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 Stranggiessvorrichtung 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 Stranggiessvorrichtung 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.
Die erfindungsgemässe Lösung der gestellten Aufgabe ist in bezug auf das Verfahren im Patentanspruch 1 und in be-zug auf eine zur Durchführung des Verfahrens geeignete Anordnung in dem Patentanspruch 6 kurz gefasst angegeben.
Vorteilhafte Weiterbildungen sind in jeweils nachgeordneten Unteransprüchen gekennzeichnet.
Der Grundgedanke der Erfindung geht dahin, vor Beginn der Abgabe der Metallschmelze in die Stranggiessvorrichtung 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
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die in die kleinere Zwischenpfanne einzulassende Giessmen-ge 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 Stranggiess-verfahrens,
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 Stranggiessvorrichtung entnehmbar ist, und
Fign. 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 (Tun-dish) 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 her bewegbar. Die beiden Ölkammern des Betätigungszylinders 7 werden dementsprechend mit Hydrau-lik-Druckfluid aus einer hydraulischen Steuerschaltung 9 beaufschlagt.
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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 5 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
Gli: Qai=k, dW/dt eine Giessgeschwindigkeit-Istwert Qa] 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: k| ist ein Umrechnungsfaktor.
Da zwischen dem für einen Betriebszeitpunkt ermittelten Giessgeschwindigkeit-Istwert Qai 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-Soll-wert Qt durchgeführt. Nach erfolgter Verstellung wird nach einer der Gl 1 ähnlichen Gleichung ein neuer Giessgeschwin-digkeits-Istwert Qa2 errechnet und auf dessen Grundlage nach folgender Gleichung Gl 2, worin k2 ein Umrechnungsfaktor ist, die Grösse einer konstanten Ziehgeschwindigkeit V2 errechnet:
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 Vi errechnet, die gemäss Vi = V2 — a um einen Faktor a niedriger als V2 angesetzt ist, um ein Ausbrechen der Schmelze beim Anlaufvorgang zu verhindern. Der Faktor a 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 berücksichtigt auch einen Anstieg des Schmelze-Niveaus auf der Stranggiessvorrichtung 12 während eines begrenzten Zeitraums, in welchem eine Anhebung der Ziehgeschwindigkeit V vom Anlaufwert Vi 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-Ziehge-schwindigkeit Vi in Bewegung gesetzt werden. Nach Ablauf eines vorbestimmten Zeitraums ta wird die Ziehgeschwindigkeit V auf den konstanten Produktionsphasenwert V2 erhöht.
Vor dem Start der Stranggiessvorrichtung 12 ist ein nicht dargestellter Hilfsbalken an einer Position lo = ta x a 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 Vi nach der Zeit ta auf den um a 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 Giessge-schwindigkeit-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);
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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 Giessgeschwindig-keits-Istwerts der Schmelze in die kleinere Zwischenpfanne;
7) Bestimmen der Ziehgeschwindigkeit Vi für die Anlaufphase der Stranggiessvorrichtung auf der Grundlage der zuvor bestimmten Ziehgeschwindigkeit V2;
8) Starten der Stranggiessvorrichtung mit Vi, 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 to 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 Xi gestellt, und nach Öffnung des Schliessele-ments 3a fliesst die Schmelze 2 aus der grossen in die kleinere Zwischenpfanne 5. In der Anlaufphase wird deshalb mit dem vollen Öffnungsgrad Xi 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 ti meldet, dass das Gewicht W der Schmelze 2 einen Wert Wi 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 t2 und t3 das Gewicht W der Schmelze von dem Messwert W2 auf einen höheren gemessenen Wert W3 steigt, wird für diesen Zeitraum t3—12 nach folgender Gleichung Gl 3 der Giessgeschwindig-keits-Istwert Qai errechnet:
Gl 3: Qa1=k,(W3-W2)/(t3-t2)
Wegen der oben erläuterten Wechselbeziehung zwischen der so errechneten tatsächlichen Giessgeschwindigkeit und
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dem Öffnungsgrad X des verstellbaren Ausgusses veranlasst die Stranggiessanordnung durch Abgabe entsprechender Befehlssignale an die hydraulische Steuerschaltung 9, dass diese durch Herstellung eines Öffnungsgrades X3 bei dem verstellbaren Ausguss 6 den Giessgeschwindigkeits-Istwert Qai dem Sollwert Q4 annähert.
Diese Massnahme hat einen Anstieg des gemessenen Schmelzegewichts W von einem Wert W4 zum Zeitpunkt t4 auf einen Wert W5 zu einem Zeitpunkt ts zur Folge, und für diesen Zwischenzeitraum wird ein neuer Istwert Qa2 der Giessgeschwindigkeit nach folgender Gleichung Gl 4 errechnet:
Gl 4: Qa2=kj (W5-W4)/(t5-t4)
Unter Ausnutzung der so errechneten, dem Sollwert Qt mehr oder weniger genau angeglichenen Giessgeschwindigkeit Qa2 werden nach der oben angegebenen Gl 2 die konstante Ziehgeschwindigkeit V2 und die Anlauf-Ziehgeschwindigkeit V1 errechnet.
Sobald der Fühler 13 zum Zeitpunkt t6 den Fliessbeginn der Schmelze meldet, werden durch ein entsprechendes Befehlssignal an die Motorsteuerschaltung 16 die Gurte der Stranggiessvorrichtung 12 mit der Anlauf-Ziehgeschwindig-keit Vi 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 Qa2 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 wird. Da ferner die Ziehgeschwindigkeit auf der Grundlage der ermittelten Giessgeschwindigkeit Qa2 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.
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3 Blatt Zeichnungen
Claims (10)
1. Verfahren zum Stranggiessen dünner Brammen, bei dessen Verlauf eine Metallschmelze aus einer relativ grossen Zwischenpfanne durch einen verstellbaren Ausguss in eine kleinere Zwischenpfanne fliesst und aus der kleineren Zwischenpfanne überlaufende Metallschmelze in eine zwei bewegbare Gurte aufweisende Stranggiessvorrichtung abgegeben wird, dadurch gekennzeichnet, dass
— vor Beginn der Abgabe von Metallschmelze an die Stranggiessvorrichtung 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 in die kleinere Zwischenpfanne gelangenden Schmelze errechnet,
— der Öffnungsgrad des verstellbaren Ausgusses mit dem Ziel, die errechnete Giessgeschwindigkeit einem auf die in die kleinere Zwischenpfanne einzulassende Giessmenge der Schmelze bezogenen Sollwert anzunähern, reguliert,
— nach Regulierung des Öffnungsgrades des verstellbaren Ausgusses noch einmal auf gleiche Art die Giessgeschwindigkeit für in die kleinere Zwischenpfanne fliessende Schmelze errechnet,
— auf der Grundlage der so errechneten Giessgeschwindigkeit eine Gurt-Ziehgeschwindigkeit für eine Anlaufphase und für eine darauffolgende konstante Ziehgeschwindigkeit errechnet und
— bei Feststellung des Einlaufbeginns der Metallschmelze in die Stranggiessvorrichtung der Betrieb der Stranggiessvorrichtung so, dass sie anfangs während eines bestimmten Zeitraums mit der vorher errechneten Anlauf-Ziehgeschwindigkeit und nach Ablauf des vorbestimmten Zeitraums mit der ebenfalls vorher errechneten konstanten Ziehgeschwindigkeit arbeitet, gesteuert werden.
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.
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PATENTANSPRÜCHE
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 reguliert wird.
4. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Einlaufvorgang der Schmelze durch den vorher auf vollen Öffnungsgrad gestellten aber durch ein Schliessele-ment versperrten verstellbaren Ausguss in die kleinere Zwischenpfanne durch Ziehen des Schliesselements eingeleitet wird.
5. Verfahren nach Ansprach 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Anlauf-Ziehgeschwindigkeit in Abhängigkeit von der auf der Grundlage der nach Regulierung des Öffnungsgrades des verstellbaren Ausgusses errechneten Giessgeschwindigkeit errechneten konstanten Soll-Ziehgeschwindig-keit bestimmt wird.
6. Anordnung zum Stranggiessen dünner Brammen, insbesondere zur Durchführung des Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 5, mit einem verstellbaren Ausguss, durch den eine Schmelze aus einer relativ grossen Zwischenpfanne in eine darunter angeordnete kleinere Zwischenpfanne geleitet wird, und einer zwei durch einen Antrieb bewegbare Gurte aufweisenden Stranggiessvorrichtung, gekennzeichnet durch
— einen mittels einer Hydraulik-Steuerschaltung (9) steuerbaren hydraulischen Stelltrieb (7, 8) zum Regulieren des Öffnungsgrades des verstellbaren Ausgusses (6),
— eine dem Antrieb (15) für die beiden Gurte (120a, 121a) der Stranggiessvorrichtung (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.
7. Anordnung nach Anspruch 6, gekennzeichnet durch eine an der kleineren Zwischenpfanne (5) angeordnete und mit der Rechen- und Verarbeitungseinheit (10) verbundene Kraftmessdose (14) zur Bestimmung des Gewichts einer in die kleinere Zwischenpfanne gelangten Metallschmelze (2).
8. Anordnung nach Anspruch 6 oder 7, 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 gekoppelten sowie an die Rechen- und Verarbeitungseinheit (10) angeschlossenen Positionsgeber (11) umfasst.
9. Anordnung nach Anspruch 6 oder 8, gekennzeichnet durch einen mit der Rechen- und Verarbeitungseinheit (10) verbundenen Fühler (13) zur Ermittlung des Einlaufbeginns der Schmelze in die Stranggiessvorrichtung (12).
10. Anordnung nach einem der Ansprüche 6 bis 9, gekennzeichnet durch ein Schliesselement (3a) zum Freigeben des Giessweges der Schmelze (2) von der grossen Zwischenpfanne (4) in die kleinere Zwischenpfanne (5).
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