DE102007058109A1

DE102007058109A1 - Vorrichtung zur Steuerung oder Regelung einer Temperatur

Info

Publication number: DE102007058109A1
Application number: DE200710058109
Authority: DE
Inventors: Horst Gärtner; Heinz-Jürgen Oudehinken; Wolfgang Sauer; Thomas Heimann
Original assignee: SMS Demag AG
Current assignee: SMS Group GmbH
Priority date: 2007-12-03
Filing date: 2007-12-03
Publication date: 2009-06-04
Also published as: TW200940211A; WO2009071236A1; CN101883649A; BRPI0820030A2; JP2011502798A; BRPI0820030A8; KR101246074B1; CN101883649B; KR20100080907A; US9079243B2; CA2706449C; EP2222426B1; RU2448803C2; EP2222426A1; RU2010127273A; WO2009071236A8; ZA201002233B; UA97568C2; BRPI0820030B1; US20100324721A1

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Steuerung oder Regelung der Temperatur eines Gießstrangs (2) in einer Stranggießanlage (1) mit einer Steuer- oder Regelungseinheit (3) insbesondere zur Steuerung oder Regelung der Temperatur in einer Sekundärkühlung einer Stranggießanlage mit zumindest einem Mittel zur Kühlung des Gießstrangs, gekennzeichnet durch eine dynamische Änderung zumindest einer Solltemperatur des Gießstrangs auf der Grundlage von Daten und/oder Signalen, welche die Steuer- oder Regelungseinheit empfängt und/oder ermittelt.

Description

Technisches Gebiet
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Steuerung oder Regelung einer Temperatur, wie insbesondere in einer Sekundärkühlung in Stranggießanlagen.
Stand der Technik
Bei Stranggießanlagen wird der Strang des Gießguts hinter der Kokille bis zur vollständigen Erstarrung in der so genannten Sekundärkühlung abgekühlt. Dieser Abkühlvorgang spielt eine entscheidende Rolle für die Materialqualität des Strangs. So sollte die vollständige Erstarrung innerhalb der Rollensegmente der Stranggießanlage erfolgen, welche den Strang mit flüssigem Kern stützen. Dabei ist es das Ziel, dass die Abkühlraten der Strangkühlung und der Temperaturbereich für die Strangschale so bemessen sind, dass der gegossene Strang fehlerfrei erstarrt.
Bei Stranggießanlagen nach dem Stand der Technik wird die Abkühlung durch eine Sprühwasserkühlung realisiert, wobei die Sprühwassermenge unter Vorgabe von Sprühwassertabellen gesteuert wird. Diese Sprühwassertabellen enthalten gemäß dem Stand der Technik für jede Kühlzone die einzustellende Kühlwassermenge für das Sprühwasser. Für unterschiedliche Gießgeschwindigkeiten werden daher bestimmte Wassermengen vorgegeben. Je nach Werkstoffsorte des Strangs wählt dann der Operator der Anlage eine geeignete Tabelle aus, die zur Einstellung der Wassermengen in der Sekundärkühlung herangezogen wird. Die Handhabung der vielen unterschiedlichen Tabellen für unterschiedliche Betriebsbedingungen ist im Gießalltag aufwendig und lästig.
Darstellung der Erfindung, Aufgabe, Lösung, Vorteile
Es ist die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Vorrichtung und ein Verfahren zur Steuerung oder Regelung einer Temperatur zu schaffen, bei welcher bzw. bei welchem die Nachteile des Standes der Technik vermindert oder gar verhindert werden sollten.
Erfindungsgemäß wird die Aufgabe bezüglich des Verfahrens erreicht mit einem Verfahren zur Steuerung oder Regelung der Temperatur eines Gießstrangs in einer Stranggießanlage mit einer Steuer- oder Regelungseinheit insbesondere zur Steuerung oder Regelung der Temperatur in einer Sekundärkühlung einer Stranggießanlage mit zumindest einem Mittel zur Kühlung des Gießstrangs, wobei eine dynamische Änderung zumindest einer Solltemperatur des Gießstrangs auf der Grundlage von Daten und/oder Signalen durchgeführt wird, welche die Steuer- oder Regelungseinheit empfängt und/oder ermittelt.
Dadurch wird vorteilhaft erreicht, dass die Solltemperaturen für die Regelung einer Sekundärkühlung automatisch und dynamisch an die aktuellen Gegebenheiten angepasst werden. Die im Stand der Technik noch erforderliche aufwendige Handhabung der zahlreichen Tabellen wird dadurch für eine Bedienperson zumindest teilweise entbehrlich. Die Solltemperaturen werden in der Regel so voreingestellt, dass ein normaler Betrieb der Anlage mit zu erwartendem Gießparametern (zum Beispiel Gießtemperatur, Gießgeschwindigkeit) möglich ist. Da in der Praxis diese Parameter aber dennoch unter- bzw. überschritten werden oder auch Geschwindigkeitsänderungen zu Qualitätseinbußen des zu bearbeitenden Materials führen können, sieht die Erfindung vor, die Solltemperaturen dynamisch den vorliegenden Gegebenheiten, das heißt eventuell veränderten Gießparametern anzupassen. Sind dann die Gießparameter wieder im erwarteten Bereich, werden die Solltemperaturen wieder auf ihre ursprünglichen Werte eingestellt. Diese Steuerung/Regelung der Solltemperatur erfolgt in einem eigenen/separaten ersten Modul innerhalb der gesamten Steuerungs- und Regelungseinheit.
Bei den Daten und/oder Signalen, welche die Steuer- oder Regelungseinheit empfängt, handelt es sich insbesondere um den Temperaturwert des Gießstranges an zumindest einer Position, wobei der Temperaturwert entweder berechnet oder gemessen wird. Für den Fall, dass eine Berechnung der Temperaturwerte des Gießstrangs erfolgt, kann vorteilhaft zusätzlich zu der Berechnung eine Messung der Temperaturen des Gießstrangs erfolgen, um die Temperaturberechnung mit der Messung abzugleichen.
Die Steuer- oder Regelungseinheit ermittelt anhand der empfangenen oder ermittelten Daten und/oder Signalen den Zustand des Gießstrangs an zumindest einer Position und steuert oder regelt in einem zweiten Modul unter Berücksichtigung der angepassten Solltemperatur und von Erfordernissen des Gießprozesses die Temperatur des Gießstrangs an zumindest einer Position durch geeignete Kühlung.
Auch ist es zweckmäßig, wenn die erfindungsgemäße dynamische Anpassung der Solltemperatur des Gießstrangs an zumindest einer Position in Abhängigkeit der Auslauftemperatur des Gießstrangs aus der Kokille erfolgt.
Auch kann es gemäß eines weiteren erfindungsgemäßen Gedankens weiterhin vorteilhaft sein, wenn die Steuer- oder Regelungseinheit anhand der ermittelten und/oder empfangenen Daten oder Signale eine Bestimmung der Durchbiegung des Strangs und/oder der Strangschale zwischen zumindest einzelnen Rollen durchführt. Dabei ist es vorteilhaft, wenn die Steuer- oder Regelungseinheit anhand der ermittelten und/oder empfangenen Daten oder Signalen eine Bestimmung einer Dehnung des Strangs und/oder Strangschale zwischen zumindest einzelnen Rollen durchführt. Auch ist es vorteilhaft, wenn der Wert der bestimmten Durchbiegung und/oder Dehnung mit einem Vergleichswert verglichen wird und bei Überschreitung eines Grenzwertes eine Warnung ausgelöst wird. Weiterhin ist es vorteilhaft, wenn der Wert der bestimmten Durchbiegung und/oder Dehnung mit einem Vergleichswert verglichen wird und bei Überschreitung eines Grenzwertes eine Absenkung der Solltemperatur des Strangs zumindest in dem Bereich des Strangs durchgeführt wird, in welchem die Überschreitung ermittelt ist. Weiterhin ist es dabei zweckmäßig, wenn die Anpassung der Solltemperatur oder der Solltemperaturen derart erfolgt, dass für im Wesentlichen den ganzen Bereich der Sekundärkühlung die Durchbiegung und/oder die Dehnungen die zulässigen Grenzwerte nicht überschreitet.
Gemäß eines weiteren erfindungsgemäßen Gedankens ist es weiterhin vorteilhaft, wenn die Steuer- oder Regelungseinheit anhand der ermittelten und/oder empfangenen Daten und/oder Signalen eine Bestimmung einer Duktilität des Strangs durchführt. Dabei ist es zweckmäßig, wenn die bestimmte Duktilität des Strangs mit einem vorgebbaren Grenzwert der Duktilität verglichen wird und bei Unterschreitung des Grenzwerts eine Warnung ausgelöst wird. Auch ist es zweckmä ßig, wenn die bestimmte Duktilität des Strangs mit einem vorgebbaren Grenzwert der Duktilität verglichen wird und bei Unterschreitung des Grenzwerts eine Erhöhung der Solltemperatur des Strangs veranlasst wird. Weiterhin ist es vorteilhaft, wenn die Bestimmung der Duktilität des Strangs vorzugsweise für einen Bereich vor einer Biege- und/oder Richteinheit der Stranggießanlage durchgeführt wird.
Gemäß eines weiteren erfindungsgemäßen Gedankens ist es weiterhin vorteilhaft, wenn die Steuer- oder Regelungseinheit anhand von ermittelten und/oder empfangenen Daten und/oder Signalen eine Erstarrungslänge des Strangs ermittelt. Weiterhin ist es vorteilhaft, wenn die bestimmte Erstarrungslänge des Strangs mit einem vorgebbaren Grenzwert verglichen wird und bei Überschreitung des Grenzwerts eine Erhöhung der Solltemperatur des Strangs veranlasst wird. Auch ist es vorteilhaft, wenn die Steuer- oder Regelungseinheit die Solltemperatur des Strang derart wählt, dass die Grenzwerte im Wesentlichen erreicht werden.
Erfindungsgemäß wird die Aufgabe bezüglich der Vorrichtung erreicht mit einer Vorrichtung zur Steuerung oder Regelung der Temperatur eines Gießstrangs in einer Stranggießanlage mit einer Steuer- oder Regelungseinheit insbesondere zur Steuerung oder Regelung der Temperatur in einer Sekundärkühlung einer Stranggießanlage, mit zumindest einem Mittel zur Kühlung des Gießstrangs, wobei eine dynamische Änderung zumindest einer Solltemperatur des Gießstrangs auf der Grundlage von Daten und/oder Signalen, welche die Steuer- oder Regelungseinheit empfängt und/oder ermittelt, durchführbar ist. Dabei kann mit der Vorrichtung vorteilhaft obiges Verfahren durchgeführt werden.
Die Anforderungen an die Sekundärkühlung sind dabei sehr vielfältig. Ein Parameter für die Steuerung kann beispielsweise die volle Ausschöpfung der vorhandenen Produktionskapazität sein, wie beispielsweise die verfügbare Strangstützung in der Stranggießanlage bezüglich der Erstarrungslänge im Wesentlichen bis zum Ende zu nutzen. Bei der Strangtemperaturregelung kann daher die rechnerische Erstarrungslänge bei der Steuerung oder Regelung der Temperatur oder der Kühlung entsprechend berücksichtigt werden.
Ein weiterer vorteilhafter Parameter für die Steuerung der Kühlung kann die Erreichung und Einhaltung von zumindest einzelnen Qualitätsparametern für den Strang sein, wobei zum Teil neue Stahlsorten empfindlich gegenüber ungünstigen Abkühlverläufen sind, so dass die Abkühlrate hier ein Steuerungsparameter ist, um die Bandqualität günstig zu beeinflussen.
Beispielsweise bei einer Änderung der Gießgeschwindigkeit verändert sich auch die Strangtemperatur am Kokillenaustritt. Die nachfolgende Kühlung sollte dies berücksichtigen, damit keine Qualitätsprobleme zum Beispiel in Form von zu hohen thermischen Spannungen auftreten, die bei manchen empfindlichen Stahlsorten zu Rissen führen könnten.
Daher ist es bei einer Anwendung einer Temperaturregelung oder Temperatursteuerung vorteilhaft, wenn die Solltemperatur für den Gießstrang an verschiedenen Positionen vorgegeben wird und diese sich jedoch den veränderten Bedingungen aufgrund veränderter Parameter anpassen kann.
Weiterhin hat der Strang der Stranggießanlage die Eigenschaft, sich zwischen den unterstützenden Rollen auszubauchen. Bei zu großen Ausbauchungen entstehen zum Teil hohe Biegespannungen und Innendehnungen. Diese könnten wiederum zu Strangschäden führen. Die maximal zulässige Ausbauchung wird vorteilhaft abhängig von den Gießparametern vorgegeben, wie beispielsweise von der Gießgeschwindigkeit und/oder von der Gießtemperatur.
Für den Fall, dass der Strang gebogen oder gerichtet wird, erfährt er zusätzliche Dehnungen und Spannungen. Der Strangwerkstoff sollte dann diesen zusätzlichen Dehnungen und Spannungen standhalten können, ohne dass wesentliche Riss schäden auftreten. Wenn der Strang spröde ist, könnte er Oberflächenrisse bekommen. Um solche Risse weitestgehend zu vermeiden, ist es vorteilhaft, wenn der Strang in einem Temperaturbereich gebogen und gerichtet wird, in welchem der Strang geeignet duktil ist.
Vorteilhafte Weiterbildungen sind in den Unteransprüchen beschrieben.
Kurze Beschreibung der Zeichnungen
Nachstehend wird die Erfindung auf der Grundlage eines Ausführungsbeispiels anhand der Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen:
1 eine schematische Darstellung zur Erläuterung der erfindungsgemäßen Vorrichtung,
2 ein Diagramm zur Erläuterung des erfindungsgemäßen Verfahrens,
3 ein Diagramm zur Erläuterung des erfindungsgemäßen Verfahrens,
4 ein Diagramm zur Erläuterung des erfindungsgemäßen Verfahrens,
5 ein Diagramm zur Erläuterung des erfindungsgemäßen Verfahrens, und
6 ein Diagramm zur Erläuterung der Erfindung.
Bevorzugte Ausführung der Erfindung
Die Erfindung betrifft ein Steuerverfahren oder ein Regelverfahren insbesondere für eine Sekundärkühlung einer Stranggießanlage. Dazu zeigt 1 schematisch eine Stranggießanlage 1 mit einer Kokille 7 und einer Strangführung 8 sowie mit einem Gießstrang 2. Die durchgeführte Steuerung oder Regelung der Temperatur wird automatisch ohne Eingreifen eines Operators oder halbautomatisch durchgeführt, wobei in diesem Falle die Steuer- oder Regelungseinheit 3 den Zustand der Stranggießanlage 1 anhand der zur Verfügung stehenden Messdaten analysiert und dem Operator Vorschläge vorgibt zur Einstellung verschiedener Stellgrößen.
Die Stranggießanlage 1 weist dabei neben der Steuer- oder Regelungseinheit 3 auch Mittel 4, 5 zur Daten- oder Signalerfassung auf, wie beispielsweise Sensoren. Beispielsweise sind Temperatursensoren 4 entlang des Strangs 2 angeordnet. Die Mittel 4, 5 erfassen, das heißt detektieren oder berechnen, Zustandsgrößen des Strangs oder der Stranggießanlage und leiten diese Daten an die Steuer- oder Regelungseinheit 3 weiter, welche anhand der Signale und/oder Daten die Solltemperatur oder die Solltemperaturen des Strangs 2 dynamisch bestimmt und anhand dieser die Kühlmittel 6 ansteuert zur Erreichung der Solltemperatur in den jeweiligen Bereichen des Strangs 2. Erfindungsgemäß wird eine Änderung der Solltemperatur derart durchgeführt, dass eine dynamische Anpassung der Solltemperaturen in Abhängigkeit der Gegebenheiten des Gießstrangs erfolgt. Dabei wird vorteilhaft eine Berechnung der Temperatur des Gießstrangs durchgeführt und eine Regelung der Kühlung, bzw. der Spritzwassermenge durchgeführt, um die Solltemperatur durch Regelung zu erreichen. Dabei wird weiterhin vorteilhaft ein Katalog der Temperatursollkurven verwendet. Vorteilhaft ist erfindungsgemäß, dass ein Überwachungsmodul von der Temperaturberechnung gespeist wird, so dass in diesem Überwachungsmodul das Bulging, die Duktilität und die Entfernung der Durcherstarrung zum Anlagenende bestimmt wird. Diese bestimmten Werte werden mit Grenzwerten verglichen und entweder wird eine Warnung ausgegeben und/oder es wird eine dynamische Anpassung der Solltemperatur bzw. der Solltemperaturen vorgenommen. Dazu wird auch auf die 6 verwiesen.
Dabei ist es vorteilhaft, wenn die thermischen Spannungen in der Strangschale am Kokillenausgang reduziert werden. Weiterhin ist es vorteilhaft, wenn die Steuerung oder die Regelung Betriebszustände reduziert oder vermeidet, in welchen Ausbauchung des Stranges zwischen Rollen zu groß werden. Auch ist es vorteilhaft, wenn die Steuerung oder die Regelung Betriebszustände verhindert oder reduziert, in welchen der Strang in einem Temperaturbereich gebogen oder gerichtet wird, in welchem das Strangmaterial spröde ist. Darüber hinaus ist es zweckmäßig, wenn die Steuerung oder die Regelung die Erstarrungslänge des Strangs überwacht und es vorzugsweise vermeidet oder möglicht reduziert, dass die Erstarrungslänge des Strangs länger ist als der Abstand zum Ende der Strangunterstützung, so dass der Strang hinter dem Ende der Strangunterstützung bereits im Wesentlichen erstarrt ist.
Das erfindungsgemäße Steuerverfahren zur Steuerung oder Regelung der Temperatur in der Sekundärkühlung des Gießstrangs baut auf eine Temperaturregelung auf, wobei zumindest eine, vorteilhaft jedoch eine Mehrzahl von Solltemperaturverteilungen für die Strangoberfläche als auswählbare Vorgabewerte im Speicher einer Steuer- oder Regelungseinheit gespeichert sind.
Darüber hinaus verfügt die Steuer- oder Regelungseinheit 3 über einen abgespeicherten Datensatz, wie beispielsweise eine Tabelle, in welchem für jeden verwendbaren oder bearbeitbaren Werkstoff oder für jede verwendbare oder verarbeitbare Werkstoffgruppe eine geeignete Solltemperaturverteilung zugeordnet ist.
Eine Steuer- oder Regelungseinheit 3 steuert anhand der abgespeicherten und ausgewählten Daten die Kühlwassermengen der Sekundärkühlung so, dass die Strangtemperaturen den Solltemperaturen zumindest im Wesentlichen entsprechen.
Erfindungsgemäß ist die Steuerung oder Regelung dahingehend optimiert, dass die Solltemperaturverteilung des Strangs nicht für alle Betriebszustände fest vorgegeben und somit verbindlich vorgegeben ist, sondern dass die Solltemperaturverteilung nach vorgebbaren Kriterien dynamisch angepasst wird.
Die Steuer- oder Regelungseinheit enthält neben der Berechnung der Strangtemperaturen und dem eigentlichen Regelmodul für die Festlegung der Wassermengen vorteilhaft noch weitere Module um Zusatzaufgaben zu erfüllen.
So wird vorteilhaft die Auslauftemperatur des Stranges aus der Kokille oder an einem der Kokille nachfolgenden Kühlsegment berechnet. Die 2 zeigt ein Diagramm 20 einer erfindungsgemäßen Verfahrensweise, wonach in Block 21 abgefragt wird, wie die Temperatur des Gießstrangs am Kokillenausgang oder am der Kokille nachfolgenden Kühlsegment ist. In Block 22 wird abgefragt, ob diese ermittelte Temperatur oder eine ermittelte Abkühlrate größer ist als ein vorgebbarer Grenzwert oder als die zwischen Kokille und Kühlsegment vorherrschende Abkühlrate. Ist diese Abfrage mit Ja beantwortet, wird in Block 24 fortgefahren, in welchem eine Warnung ausgegeben werden kann. In Block 25 wird eine Erhöhung oder eine Reduzierung der Solltemperatur angesteuert und eine reduzierte bzw. eine verstärkte Kühlung des Strangs im Auslaufbereich angesteuert, damit die Temperatur oder die Abkühlrate des Strangs sich innerhalb der zulässigen Grenzwerte einstellt. Wird in Block 22 die Abfrage mit Nein beantwortet, so wird keine Veränderung der Solltemperatur in Block 23 vorgenommen. Dieses Verfahren kann quasi fortlaufend überwacht und durchgeführt werden, weshalb dieser Verfahrensschritt über die Schleife 26 zurückgeführt werden kann.
Die Solltemperaturen des Stranges werden dann für die ersten Kühlsegmente an die ermittelte Auslauftemperatur angepasst. Hierdurch entsteht ein gleichmäßiger Kühlverlauf für den Strang bei Reduktion thermischer Spannungen.
Weiterhin kann die Ausbauchung des Strangs berechnet werden, wobei zusätzlich auch die zulässige Ausbauchung des Strangs bestimmt werden kann. Dabei kann die zulässige Ausbauchung beispielsweise von den momentanen Prozessparametern der Stranggießanlage abhängig sein. Die 3 zeigt ein Diagramm 30 einer erfindungsgemäßen Verfahrensweise, wonach in Block 31 abgefragt wird, wie groß die Ausbauchung des Strangs zwischen Segmentträgern ist. In Block 32 wird abgefragt, ob diese ermittelte Ausbauchung größer ist als ein vorgebbarer Grenzwert, wobei der Grenzwert durchaus von Bereich zu Bereich unterschiedlich abgelegt sein könnte. Ist diese Abfrage mit Ja beantwortet, wird in Block 33 fortgefahren, in welchem eine Warnung ausgegeben werden kann. In Block 34 wird eine Reduzierung der Solltemperatur des Strangs angesteuert und eine verstärkte Kühlung des Strangs im Bereich der erhöhten Ausbauchung oder davor angesteuert, damit die Temperatur des Strangs sich zumindest dort abkühlt. Wird in Block 32 die Abfrage mit Nein beantwortet, so wird keine Veränderung der Solltemperatur vorgenommen, siehe Block 35. Dieses Verfahren kann quasi fortlaufend überwacht und durchgeführt werden, weshalb dieser Verfahrensschritt über die Schleife 36 zurückgeführt werden kann.
Die erfindungsgemäße Steuer- oder Regelungseinheit 3 vergleicht während des Gießens vorzugsweise fortlaufend oder in Intervallen die detektierte oder berechnete Ausbauchung des Gießstrangs mit dem maximal zulässigen Wert. Wird dieser Wert überschritten, wird die Solltemperatur abgesenkt. Die Solltemperatur wird dabei vorzugsweise dort im Bereich des Gießstrangs abgesenkt, wo die Überschreitung erkannt wird, wobei gegebenenfalls auch eine Reduzierung der Solltemperatur in der Strecke davor angesteuert oder vorgenommen werden kann.
Gemäß des erfindungsgemäßen Gedankens kann ein weiteres Berechnungsmodul in der Steuer- oder Regelungseinheit 3 die Duktilität des Stranges bestimmen. Dabei kann ein Vergleich zwischen dem bestimmten Wert der Duktilität mit einem zulässigen Minimalwert vorgenommen werden. Wird dieser Grenzwert der Duktili tät in einer Biege- oder Richteinheit unterschritten, wird die Solltemperatur durch die Steuer- oder Regelungseinheit erhöht, wobei dies vorzugsweise in zumindest einem Kühlsegment vor dem Bereich der Biege- oder Richteinheit erfolgt. Diesbezüglich sei auf die 4 verwiesen, welche ein Diagramm 40 einer erfindungsgemäßen Verfahrensweise zeigt, wonach in Block 41 abgefragt wird, wie groß die Duktilität des Strangs vorzugsweise in einer Biege- oder Richteinheit ist. In Block 42 wird abgefragt, ob diese ermittelte Duktilität kleiner ist als ein vorgebbarer Grenzwert, wobei der Grenzwert durchaus von Bereich zu Bereich unterschiedlich abgelegt sein könnte. Ist diese Abfrage mit Ja beantwortet, wird in Block 43 fortgefahren, in welchem eine Warnung ausgegeben werden kann. In Block 44 wird eine Reduzierung der Solltemperatur des Strangs angesteuert und eine verstärkte Kühlung des Strangs im Bereich der reduzierten Duktilität angesteuert, damit die Temperatur des Strangs sich zumindest dort oder zumindest in einem Bereich davor abkühlt. Wird in Block 42 die Abfrage mit Nein beantwortet, so wird keine Veränderung der Solltemperatur vorgenommen, siehe Block 45. Dieses Verfahren kann quasi fortlaufend überwacht und durchgeführt werden, weshalb dieser Verfahrensschritt über die Schleife 46 zurückgeführt werden kann.
Weiterhin kann bei einem erfindungsgemäßen Ausführungsbeispiel der Erfindung die Steuer- oder Regelungseinheit 3 die Erstarrungslänge des Strangs 2 berechnen bzw. bestimmen und anhand von Sensorsignalen überwachen. Da der Strang durch unterstützende Segmente getragen wird, ist es zweckmäßig, wenn die Erstarrungslänge nicht länger ist als die maximale Entfernung des letzten unterstützenden Segments in Transportrichtung betrachtet. Dadurch wird vorteilhaft bewirkt, dass der Strang bereits erstarrt ist, bevor er das letzte unterstützende Segment verlässt. Eine Erstarrungslänge für den Strang gemäß einem definierten Schwellenwert liegt vor dem letzten Segment. Der Schwellenwert kann mittels eines Sensors überwacht werden, so dass bei einer Überschreitung der Erstarrungslänge über diesen Schwellenwert hinaus die Steuer- oder Regelungseinheit 3 eine Gegensteuerung durchführt. Auf Grundlage des gegenwärtigen dynami schen Verhaltens wird die zu erwartende Erstarrungslänge abgeschätzt. Wenn die Erstarrungslänge des Strangs über diesen Schwellenwert hinaus ansteigt, veranlasst die Steuer- oder Regelungseinheit eine Reduzierung der Solltemperatur des Strangs zumindest in einem Bereich vor der schwellenwertigen Erstarrungslänge, so dass insgesamt die Erstarrungslänge des Strangs sich reduziert. Diese bewirkt eine stärkere Strangkühlung und die Erstarrungslänge wird damit kürzer. Die Schwelle ist vorteilhaft so gewählt, dass während des Steuerungs- oder Regelungsvorgangs die Erstarrungslänge nicht oder nicht wesentlich über den Schwellenwert hinaus geht und hinter die unterstützenden Segmenten gerät. Diesbezüglich sei auf die 5 verwiesen, welche ein Diagramm 50 einer erfindungsgemäßen Verfahrensweise zeigt, wonach in Block 51 abgefragt bzw. dynamisch abgeschätzt wird, wie groß die Erstarrungslänge des Strangs ist. In Block 52 wird abgefragt, ob diese ermittelte Erstarrungslänge größer ist als ein vorgebbarer Grenzwert. Ist diese Abfrage mit Ja beantwortet, wird in Block 53 fortgefahren, in welchem eine Warnung ausgegeben werden kann. In Block 54 wird eine Reduzierung der Solltemperatur des Strangs angesteuert und eine verstärkte Kühlung des Strangs angesteuert, damit die Temperatur des Strangs sich zumindest in einem bevorzugten Bereich abkühlt und sich der Strang in seiner Erstarrungslänge reduziert. Wird in Block 52 die Abfrage mit Nein beantwortet, so wird keine Veränderung der Solltemperatur vorgenommen, siehe Block 55. Dieses Verfahren kann quasi fortlaufend überwacht und durchgeführt werden, weshalb dieser Verfahrensschritt über die Schleife 56 zurückgeführt werden kann.
Es sei ausdrücklich darauf hingewiesen, dass die in den 2 bis 5 dargestellten Verfahrensabläufe auch miteinander kombinierbar sind, so dass zumindest einzelne Verfahrensschritte oder Abläufe parallel oder seriell verknüpft sind, so dass auch mehrere Parameter gleichzeitig Einfluss auf die Einstellung oder Ansteuerung einer Solltemperatur des Gießstrangs in zumindest einzelnen Bereichen haben können.
Die 6 zeigt schematisch eine Gießanlage 60, bei welcher Kühlsegmente 61 zur Kühlung des Gießstrangs 62 vorgesehen sind. Mittels des Sensors 63 oder einer Mehrzahl von Sensoren kann die Temperatur des Gießstrangs ermittelt werden, um so beispielsweise die zuvor berechnete Gießstrangtemperatur mit der Messung abzugleichen. Die Temperaturdaten des Sensors bzw. der Sensoren 63 werden der Datenerfassung 64 zugeführt, welcher auch weitere Prozessdaten zugeführt werden. Die Daten der Datenerfassung 64 werden der Überwachungseinheit 65 und der Temperaturberechnung 66 und der Solltemperaturentabelle 67 zugeführt. Die Überwachungseinheit 65 erhält weiterhin Daten von der Temperaturberechnung 66, die auch Daten an die Steuerung/Regeleinheit 68 für die Wassermenge der Kühlung weitergibt, wobei die Temperaturberechnung 66 auch von der Steuerung/Regelung 68 Daten zurück erhält. Die Überwachungseinheit 65 gibt Daten an die Steuerung/Regeleinheit 69 für Solltemperatur weiter, die wiederum Daten an die Einheit 68 weiterleitet, welche wiederum die Kühlsegmente 61 ansteuert. In der Überwachungseinheit 65 werden Bulging, Duktilität und Entfernung der Durcherstarrung zum Anlagenende bestimmt. Diese werden dann mit Grenzwerten verglichen, wie es in den 3, 4 und 5 und der zugehörigen Beschreibung oben beschrieben ist. Bei Grenzwertverletzungen gibt es entweder nur eine Warnmeldung oder die Solltemperaturen werden abgeändert.

1: Stranggießanlage
2: Gießstrang
3: Steuer- oder Regelungseinheit
4: Mittel zur Daten- oder Signalerfassung
5: Mittel zur Daten- oder Signalerfassung
6: Mittel zum Kühlmittelauftrag
20: Diagramm
21: Block
22: Block
23: Block
24: Block
25: Block
26: Block
30: Diagramm
31: Block
32: Block
33: Block
34: Block
35: Block
36: Block
40: Diagramm
41: Block
42: Block
43: Block
44: Block
45: Block
46: Block
50: Diagramm
51: Block
52: Block
53: Block
54: Block
55: Block
56: Block
60: Gießanlage
61: Kühlsegmente
62: Gießstrang
63: Sensor
64: Block
65: Block
66: Block
67: Block
68: Block
69: Block

Claims

Verfahren zur Steuerung oder Regelung der Temperatur eines Gießstrangs in einer Stranggießanlage (1) mit einer Steuer- oder Regelungseinheit (3) insbesondere zur Steuerung oder Regelung der Temperatur in einer Sekundärkühlung einer Stranggießanlage (1) mit zumindest einem Mittel zur Kühlung (6) des Gießstrangs (2), gekennzeichnet durch eine dynamische Änderung zumindest einer Solltemperatur des Gießstrangs (2) auf der Grundlage von Daten und/oder Signalen, welche die Steuer- oder Regelungseinheit (3) empfängt und/oder ermittelt.
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuer- oder Regelungseinheit (3) anhand von Daten und/oder Signalen, welche die Steuer- oder Regelungseinheit (3) empfängt und/oder ermittelt den Zustand des Gießstrangs (2) an zumindest einer Position ermittelt und unter Berücksichtigung von Erfordernissen des Gießprozesses die Temperatur des Gießstrangs an zumindest einer Position steuert oder regelt.
Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass eine dynamische Anpassung einer Solltemperatur des Gießstrangs (2) an zumindest einer Position in Abhängigkeit der Auslauftemperatur des Gießstrangs (2) aus der Kokille erfolgt.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuer- oder Regelungseinheit (3) anhand von ermittelten und/oder empfangenen Daten oder Signalen eine Bestimmung der Durchbiegung des Strangs (2) und/oder Strangschale zwischen zumindest einzelnen Rollen durchführt.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuer- oder Regelungseinheit (3) anhand von ermittelten und/oder empfangenen Daten oder Signalen eine Bestimmung einer Dehnung des Strangs (2) und/oder Strangschale zwischen zumindest einzelnen Rollen durchführt.
Verfahren nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Wert der bestimmten Durchbiegung und/oder Dehnung mit einem Vergleichswert verglichen wird und bei Überschreitung eines Grenzwertes eine Warnung ausgelöst wird.
Verfahren nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Wert der bestimmten Durchbiegung und/oder Dehnung mit einem Vergleichswert verglichen wird und bei Überschreitung eines Grenzwertes eine Absenkung der Solltemperatur des Strangs (2) zumindest in dem Bereich des Strangs (2) durchgeführt wird, in welchem die Überschreitung ermittelt ist.
Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass eine Anpassung der Solltemperaturen derart erfolgt, dass für im Wesentlichen den ganzen Bereich der Sekundärkühlung die Durchbiegung und/oder die Dehnungen die zulässigen Grenzwerte nicht überschreiten.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuer- oder Regelungseinheit (3) anhand von ermittelten und/oder empfangenen Daten oder Signalen eine Bestimmung einer Duktilität des Strangs (2) durchführt.
Verfahren nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass die bestimmte Duktilität des Strangs (2) mit einem vorgebbaren Grenzwert der Duktilität verglichen wird und bei Unterschreitung eine Warnung ausgelöst wird.
Verfahren nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass die bestimmte Duktilität des Strangs (2) mit einem vorgebbaren Grenzwert der Duktilität verglichen wird und bei Unterschreitung eine Reduzierung der Solltemperatur des Strangs (2) veranlasst wird.
Verfahren nach Anspruch 10 oder 11, dadurch gekennzeichnet, dass die Bestimmung der Duktilität des Strangs (2) vorzugsweise für einen Bereich vor einer Biege- und/oder Richteinheit der Stranggießanlage durchgeführt wird.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuer- oder Regelungseinheit (3) anhand von ermittelten und/oder empfangenen Daten oder Signalen eine Erstarrungslänge des Strangs (2) ermittelt.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuer- oder Regelungseinheit (3) anhand von ermittelten und/oder empfangenen Daten oder Signalen eine dynamisch ermittelte zu erwartende Erstarrungslänge des Strangs (2) ermittelt.
Verfahren nach Anspruch 13 oder 14, dadurch gekennzeichnet, dass die bestimmte Erstarrungslänge des Strangs (2) mit einem vorgebbaren Grenzwert verglichen wird und bei Überschreitung eine Reduzierung der Solltemperatur des Strangs veranlasst wird.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuer- oder Regelungseinheit die Solltemperatur des Strang (2) derart wählt, dass die Grenzwerte im Wesentlichen erreicht werden.
Vorrichtung zur Steuerung oder Regelung der Temperatur eines Gießstrangs (2) in einer Stranggießanlage (1) mit einer Steuer- oder Regelungseinheit (3) insbesondere zur Steuerung oder Regelung der Temperatur in einer Sekun därkühlung einer Stranggießanlage (1) mit zumindest einem Mittel zur Kühlung (6) des Gießstrangs (2), dadurch gekennzeichnet, dass eine dynamische Änderung zumindest einer Solltemperatur des Gießstrangs auf der Grundlage von Daten und/oder Signalen, welche die Steuer- oder Regelungseinheit (3) empfängt und/oder ermittelt, durchführbar ist.
Vorrichtung nach Anspruch 17 zur Durchführung eines Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 16.