CH671535A5

CH671535A5 -

Info

Publication number: CH671535A5
Application number: CH56/86A
Authority: CH
Inventors: Bernhard Tinnes; Heinz Kreuzberg
Original assignee: Metacon Ag
Priority date: 1985-03-19
Filing date: 1986-01-10
Publication date: 1989-09-15
Also published as: JPH0741380B2; GB8606318D0; ES8702190A1; GB2172532B; SE8601241D0; FR2579120A1; BE904428A; GB2172532A; US4770230A; PL147083B1; AT389257B; DE3509932A1; CA1267520A; IT8523087A0; SE463247B; IT1186231B; IN165386B; PL257653A1; SU1528335A3; MX163421B

Description

BESCHREIBUNG Die Erfindung betrifft ein Verfahren gemäss dem Oberbegriff des Patentanspruches 1 und eine Vorrichtung gemäss Patentanspruch 6 zum Anfahren einer Stranggiessanlage.

Die DE-PS 3 221 708 beinhaltet bereits ein derartiges Verfahren und eine dazugehörige Vorrichtung. Hierbei erfolgt das Füllen der leeren Kokille mit Schmelze über dem Anfahrstrang in zwei Phasen, und zwar in einer intermittierenden Füllphase A—B und einer kontinuierlichen Füllphase B—D. In der Phase A—B geht das Füllen schluckweise durch andauerndes Öffnen und Schliessen des Ausgussstopfenverschlusses am Zwischengefäss vonstatten, wogegen die Phase B — D kontinuierlich abläuft. Beide Füllvorgänge A—B und B —D werden entlang einer vorprogrammierten Angiesskurve (Zeitkennlinie) gesteuert, in dem Vergleiche zwischen eingegebenen Badspiegel-Sollwerten und jeweiligen, durch ein optisches Füllstandsmessgerät gemessenen Ist-Füllständen mit entsprechenden Korrekturen am Ausgussverschluss erfolgen. Das mehrfache völlige Schliessen der mit einem Öffnungsvorgang beginnenden Füllphase A—B ist vorgesehen, um zwischen den Giessschlucken eine Beruhigung des Badspiegels zur Ermittlung des jeweiligen Istfüllstandes in der Kokille herbeizuführen. Es ist ein relativ umständlicher Prozess, der nicht nur den Ausgussverschluss am Zwischengefäss, insbesondere dessen feuerfeste Ver-schleissteile strapaziert, sondern auch zeitaufwendig ist. Hinzu kommt, dass vornehmlich bei der Anwendung eines Schieberverschlusses als Ausgussverschluss während des intermittierenden Öffnens, das mit konstanten Öffnungswerten, aber ohne den Verschluss voll zu öffnen, geschieht, erhöhte Verstopfungsgefahr des Durchflusses beim Angiessen trotz vorgewärmten Zwischengefässes und Ausgussverschlusses gegeben ist. Dazu ist daraufhinzuweisen, dass beim Einfüllen von Schmelze in das Zwischengefäss der Ausgussverschluss geschlossen gehalten wird. Ausserdem haben sich optische Messeinrichtungen in der Praxis des Giessbe-triebes nicht bewährt.

Aufgabe vorliegender Erfindung ist es, den Angiessvor-gang und die dazugehörige Vorrichtung bei verbesserter Betriebssicherheit zu vereinfachen.

Erfindungsgemäss wird diese Aufgabe durch die im Kennzeichen des Patentanspruches 1 genannten Merkmale gelöst. Es fliesst nun bei der Beschickung des Zwischengefässes sofort Schmelze durch den Ausgussverschluss hindurch in die Kokille, ohne dass ein Messwerte beeinträchtigender Einfluss des ansteigenden Badspiegels zu befürchten ist, der bei nur einer Kontrolle und Richtigstellung mittels einer einzigen einfachen Signalebene sanft und zielstrebig in den Sollfüllstand übergeleitet wird. Hierbei erhält einerseits der junge Strang genügend Zeit sich zu festigen, indessen andererseits aber auch eine zulängliche Angleichung des Ausgussverschlusses an die Betriebstemperatur durch ausreichend durchfliessende Schmelze stattfindet. Somit sind Strangschäden durch Abriss und ferner Verstopfungen im Durchflussquerschnitt des Ausgussverschlusses durch Einfrieren der Schmelze weitgehend vorgebeugt, bzw. die Voraussetzungen für einen optimalen Anfahrbetrieb erfüllt.

Grundsätzlich sind die Drosselposition des Schieberverschlusses und der damit eingeleitete weitere Anstieg des Istfüllstandes sowie der Zeitpunkt zum Einschalten des Strangabzuges Funktionen des Strangfestigkeitsprozesses in der Kokille und des Aufwärmprozesses im Schieberverschluss in Abhängigkeit des Strangquerschnittes und den physikalischen Eigenschaften der Schmelze. Dementsprechend werden für jedes Strangformat eigens Zeitabläufe bzw. Zeitkennlinien für die Verfahrensschritte festgelegt, wobei das völlige Offenhalten des Ausgussverschlusses während möglichst langer Zeit und das Vermeiden eines Überfüllens der Kokille als eingrenzende Kriterien gelten.

Eine weitere bevorzugte Verfahrensweise der Erfindung des sogenannten offenen Angiessens ist Gegenstand des Patentanspruches 2. Diese Regelkombination entlang einer eine einzige Kontroll-Signalebene aufweisenden Zeitkennlinie mit einer anschliessenden Messstreckenregelung, die im Sollfüllstandbereich durch weitere Drosselung des Ausgussverschlusses in die Betriebsposition eingeleitet wird, trägt wesentüch zu einem betriebssicheren Ablauf des Angiesspro-zesses bei. In Betriebsposition nimmt der Ausgussverschluss eine Stellung ein, in der Öffnungs- und Schliessbefehlen zur Einhaltung des Sollfüllstandes gleichermassen Rechnung getragen werden kann.

Weitere Merkmale der Erfindung sind darin zu sehen, dass insbesondere beim Giessen von Strängen mit grösseren

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Querschnitten bei Drosselung des Ausgussverschlusses in die Betriebsposition gleichzeitig der Start für den Strangabzug vollzogen wird, wogegen bei Strängen mit kleineren Querschnitten der Start des Strangabzuges vorteilhaft im Endbereich der Zeitkennlinie erfolgt, in deren weiteren Verlauf der Einfluss der Geschwindigkeit des Strangabzuges berücksichtigt ist. Ferner ist es zweckmässig, die am Anfang der Zeitkennlinie liegende Drosselposition des Ausgussverschlusses in einem Bereich zwischen 25 und 65% der gesamten in der Kokille zur Verfügung stehenden Füllhöhe stattfinden zu lassen und dabei die Drosselung bei Knüppel- bzw. kleinen Vorblockkokillen 5 bis 30% sowie bei grossen Brammen bzw. Vorblockkokillen 15 bis 50% des vollen Öffnungsgrades einzustellen. Mit diesen Bereichen kann allen gängigen Strangformaten nachgekommen werden.

Zur Durchführung des Verfahrens hat sich als vorteilhaft eine Messvorrichtung erwiesen, die unterhalb der zur Kontrolle des Sollfüllstandes dienenden Messeinrichtung in der Kokillenwand als punktuelle Messstellen wirkende Thermoelemente für die Signalebenen aufweist. Eine solche Vorrichtung wird auch äusserst beengten Platzverhältnissen gerecht, die in der Kokillenumgebung meist vorherrschen.

Die Erfindung ist nachstehend anhand der Zeichnung erläutert. Darin zeigen

Figur 1 das Prinzipschema einer Stranggiessanlage,

Figur 2 eine Verdeutlichung der Messstelle 13 nach Figur

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Figur 3 ein Diagramm für das Anfahren der Anlage, Figur 4 Positionen eines als Schieberverschluss ausgebildeten Ausgussverschlusses,

Figur 5 ein zweites Ausführungsbeispiel eines Anfahr-programmes.

In Figur 1 bedeutet 1 ein mittels eines Giessstrahls la aufzufüllendes Zwischengefäss, aus dem Stahlschmelze über einen regelbaren Ausgussverschluss in Form eines Schieberverschlusses 2 und ein daran angeschlossenes Giessrohr 3 einer wassergekühlten Stranggiesskokille 4 dosierbar zugeführt wird. Hierzu ist die Schieberplatte 5 des Verschlusses 2 mit einem Stellglied 6 mechanisch spielfrei gekoppelt, dessen jeweilige Betriebsposition von einem Stellungsmesser 7 registriert wird. Das Giessrohr 3 ragt mit seinem freien Ende in die Kokille 4 hinein, deren Sollfüllstand 8 innerhalb einer Messstrecke 9 mittels einer aus einem Stabstrahler 10 und einem Zähler 11 bestehenden Messeinrichtung überwacht wird. Unterhalb der Einrichtung 10,11 sind an der Kokille 4 mit vertikalem Abstand zueinander punktuelle Messstellen 12 und 13 vorgesehen. Sie weisen, wie aus Figur 2 ersichtlich, auswechselbar in die Wand der Kokille 4 eingebaute Temperaturfühler 14 auf, die im wesentlichen aus einem Thermoelement 15 — vorzugsweise ein elektrischer Heiss- oder Kaltleiter —, einer durch eine Druckfeder belasteten Fühlerhülse 16, einem Nippel 17 und einer elektrischen Anschlussverbindung 18 bestehen.

Der Kokille 4 nachgeordnet ist zunächst eine der Einfachheit wegen nicht dargestellte Sekundärkühlung und dann ein einen Kaltstrang 19 erfassender Strangabzug 20, der Treibwalzen 21 und deren Antrieb 22 sowie einen Antriebsregler 23 und einen Tachometer 24 aufweist. Letzterer gibt seine Messwerte zum einen an den besagten Antriebsregler 23, zum anderen an einen Prozessrechner 25, der ferner die Messwerte des den Öffnungsgrad des Schieberverschlusses 2 kontrollierenden Stellungsmesser 7 und des Zählers 11 der Messeinrichtung 10,11 sowie der Messstellen 12 und 13 empfängt, verarbeitet und Steuerbefehle an das Stellglied 7 des Schieberverschlusses 2 und an den Regler 23 des Strangabzuges 20 erteilt. Dort ist die Abzugsgeschwindigkeit als Konstante festgelegt, was besagt, dass bei gleichbleibender Abzugsgeschwindigkeit des über dem Kaltstrang 19 gegossenen Stranges der Sollfüllstand 8 in der Kokille 4 vorherrschend allein von der Zuflussseite her mittels des Schieberverschlusses 2 geregelt, aber dennoch, bei Giessbedingun-gen, die über den Regelbereich des Schieberverschlusses 2 hinausgehen, auf die Abzugsgeschwindigkeit Einfluss genommen wird, und zwar über den Antriebsregler 23 des Strangabzuges 20.

In Figur 3 wird das Anfahren einer Anlage am Beispiel eines Vorblockes mit 230 x 230 mm Kantenlänge aufgezeigt. Bei Giessbeginn ist der Kaltstrang 19 eingefahren, der Abzugsantrieb 22 abgeschaltet und der Schieberverschluss 2 in die voll geöffnete Position gemäss Figur 4a gebracht, so dass sich über dem Kaltstrang 19 ein Istfüllstand 26 gemäss Figur 1 bildet, der rasch bis auf gleiches Niveau mit der Signalebene der Messstelle 12 ansteigt und damit den Beginn zum Einfahren des Schieberverschlusses 2 in eine Drosselposition nach Figur 4b auslöst. Dadurch wird die Steiggeschwindigkeit des Istfällstandes 26 verringert und gleichzeitig entlang einer im Prozessrechner 25 festgelegten Zeitkennlinie 27 geführt, bis zur unteren Signalebene 28 der Messstrecke 9. Hier erfolgt der Start 29 des Strangabzuges 20 und gleichzeitig die Aufnahme des normalen Giessbetriebes mit dem Einfahren des Schieberverschlusses 2 in Betriebsposition nach Figur 4c zum Regeln des Sollfüllstandes 8 innerhalb der Messstrecke 9. Der Sollfüllstand 8 ist nach etwa 30 Sekunden erreicht, während der Start 29 des Abzugsantriebes 22 nach Ablauf von 20 Sekunden erfolgt und die Verminderung der Steiggeschwindigkeit des Istfüllstandes 26 bereits nach 5 Sekunden einsetzt. Dabei liegen die gravierenden Stellen 29 und 12 etwa 81% und 35% des in der Kokille 4 über dem Kaltstrang 19 zur Verfügung stehenden Füllstandsbereiches, der gleich 100% ist.

Zur Überwachung des Ablaufes der vorgegebenen Zeitkennlinie 27 dient die Signalebene der Messstelle 13, an welcher der Istfüllstand 26 auf ein zu frühes oder zu spätes Ankommen kontrolliert wird. Ergeben sich Zeitabweichungen, wie beispielsweise tF oder tS, dann werden dem Stellglied 6 des Schieberverschlusses 2 für eine Korrektur sinngemässe Stellbewegungen befohlen.

Bei kleineren Strangquerschnitten lässt sich infolge einer besseren Strangerstarrung in der Kokille 4' mit kürzeren An-fahrzeiten auskommen, wie Figur 5 veranschaulicht, nach der das Einpendeln in den Sollfüllstand 8' bereits nach 20 Sekunden beendet ist. Hierbei erfolgt der Start 29' des Antriebes 22 für den Strangabzug 20 bereits bevor der Istfüllstand 26 an der unteren Signalebene 28' der Messstrecke 9' angekommen ist. Dies geschieht mittels einer weiteren punktuellen Messstelle 31, die wie die Messstellen 12' und 13' aus einem Temperaturfühler 14 besteht. 19' bezeichnet den Kaltstrang in der Kokille 4'.

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2 Blatt Zeichnungen

Claims

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1. Verfahren zum Anfahren einer Stranggiessanlage, bei der Stahlschmelze aus einem Zwischengefäss (1) über einen regelbaren Ausgussverschluss (2) in eine Stranggiesskokille (4,4') gefüllt und der darin ansteigende Istfüllstand (26)

nach einer Angiesskurve in einen während des Giessens mittels Mess- und Regeleinrichtungen (10, 11) eingehaltenen Sollfüllstand (8) gebracht und der Antrieb (22) für den gegossenen Strang an einer Istfüllstandshöhe (26) eingeschaltet wird, dadurch gekennzeichnet, dass der beim Angiessen der Schmelze in das Zwischengefäss (1) voll geöffnete Ausgussverschluss (2) von dem in der Kokille (4) ansteigenden Istfüllstand (26) an einer ersten Signalebene (12) in eine Drosselposition (Fig. 4b) gebracht und danach der weitere Anstieg des Istfüllstandes (26) an einer zweiten Signalebene (13) einer Zeitkennlinie (27) durch Änderung der Drosselposition und des Ausgussverschlusses (2) kontrolliert und korrigiert wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Istfüllstand (26) mittels der Signalebenen (12,13) entlang der Zeitkennlinie (27) innerhalb einer Messstrecke (9) geregelt und eine _Regelung des Sollfüllstandes (8) bewirkt, und dass der Übergang durch weitere Drosselung des Ausgussverschlusses (2) in die Betriebsposition (Fig. 4c) an einer Signalebene (28) der Messstrecke (9) vorgenommen wird.

3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass bei Drosselung des Ausgussverschlusses (2) in die Betriebsposition (Fig. 4c) gleichzeitig der Start (29) für den Strangabzug (20) bewirkt wird.

4. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Start (29') des Strangabzuges (20) im Endbereich der Zeitkennlinie (27) vorgenommen und in derem weiteren Verlauf der Einfluss der Geschwindigkeit für den Strangabzug (20) berücksichtigt wird.

5. Verfahren nach den Ansprüchen 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Drosselposition (Fig. 4b) des Ausgussverschlusses (2) in einem Bereich zwischen 25 und 65% des Füllstandes (30,30') der Kokille (4) eingeleitet wird und bei Knüppel- bzw. kleinen Vorblockkokillen auf 5 bis 30% und bei grossen Brammen- bzw. Vorblockkokillen auf 15 bis 50% des vollen Öffnungsgrades bringt.

6. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens mit Mess- und Regeleinrichtungen nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass unterhalb einer zur Kontrolle des Sollfüllstandes (8) dienenden, über eine Messstrecke (9) linear wirkenden Messeinrichtung (10,11) in der Kokille (4) als punktuelle Messstelle wirkende Temperaturfühler (14) für die Signalebenen (12,12', 13,13', 31) angeordnet sind.