DE10255550B3 - Method and device for the continuous casting of slabs, thin slabs, blooms, billets, billets and the like from liquid metal, in particular from steel material - Google Patents

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Rolf-Peter Heidemann
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    • B22D11/16—Controlling or regulating processes or operations
    • B22D11/22—Controlling or regulating processes or operations for cooling cast stock or mould
    • B22D11/225—Controlling or regulating processes or operations for cooling cast stock or mould for secondary cooling

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Abstract

Ein Verfahren und eine Einrichtung u. a. zum Brammen-Stranggießen von Gießsträngen (1) aus flüssigen Metallen, insbesondere Stahlwerkstoffen, unter Abführen der Wärme in der Primärkühlzone (4) und weiterem Abkühlen in der Sekundärkühlzone (7) durch ein dynamisches Spritzsystem (6) mittels Düsen (8), die die Strangbreite (9) und die metallurgische Stranglänge (10a) beaufschlagen, wobei die Wärmeverteilung ermittelt und die Oberflächen-Temperatur durch zeilenweises Abtasten der Strangoberfläche (11) gemessen wird, erzielen einen für die Weiterbehandlung vorteilhaften Temperaturverlauf über den Strangquerschnitt, indem über die Auslauftemperatur, die durch Kontrolle der Oberflächentemperatur am Ende (10b) der metallurgischen Stranglänge (10a) ermittelt wird, das dynamische Spritz-System (6) in Form der Wassermengen-Verteilung und der Druck-Verteilung bzw. Impulsverteilung über die Strangbreite (9) und die Stranglänge (10a) funktional zu einer für die Stranglänge (10a) und/oder die Strangbreite (9) errechneten Temperaturverlaufskurve (20) gesteuert wird.A method and a device u. a. for continuous slab casting of casting strands (1) made of liquid metals, in particular steel materials, while dissipating the heat in the primary cooling zone (4) and further cooling in the secondary cooling zone (7) by means of a dynamic spray system (6) by means of nozzles (8), which Apply strand width (9) and the metallurgical strand length (10a), whereby the heat distribution is determined and the surface temperature is measured by scanning the strand surface (11) line by line, achieve a temperature profile over the strand cross section which is advantageous for further treatment, by using the outlet temperature which by checking the surface temperature at the end (10b) of the metallurgical strand length (10a), the dynamic spray system (6) is determined in the form of the water quantity distribution and the pressure distribution or pulse distribution over the strand width (9) and the strand length ( 10a) functionally to one for the strand length (10a) and / or the strand width (9) Neten temperature curve (20) is controlled.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Einrichtung zum Stranggießen von Brammen-, Dünnbrammen-, Vorblock-, Vorprofil-Knüppelsträngen u. dgl. aus flüssigem Metall, insbesondere aus Stahlwerkstoff, unter Abführen der Wärme aus der durch einen Tauchausguss eingeleiteten Schmelze in der Stranggießkokille mittels gekühlten Kupferplatten als Primärkühlzone und unter weiterem Abkühlen durch ein nachfolgendes dynamisches Spritzsystem mittels Düsen und Kühlmedium als Sekundärkühlzone , die die Strangbreite und die Stranglänge beaufschlagen, wobei die Wärmeverteilung innerhalb der metallurgischen Stranglänge des jeweiligen Gießstrangs ermittelt und die Oberflächen-Temperatur durch zeilenweises Abtasten der Strangoberfläche gemessen wird.The invention relates to a method and a device for the continuous casting of slab, thin slab, Vorblock-, Vorprofil-billet strands u. like. from liquid Metal, in particular made of steel material, with removal of the Heat out of the melt in the continuous casting mold introduced by a dip spout by means of chilled Copper plates as the primary cooling zone and with further cooling by a subsequent dynamic spray system using nozzles and cooling medium as a secondary cooling zone, which affect the strand width and the strand length, the heat distribution within the metallurgical strand length of the respective casting strand determined and the surface temperature is measured by scanning the strand surface line by line.

Ein solches Verfahren wird in abgeänderter Form in der DE 199 16 190 C2 vorgeschlagen. Dabei soll es möglich sein, eine symmetrische Enderstarrung bzw. eine symmetrische Brammengeometrie und eine über die Breite mittensymmetrische Energie- und Temperaturverteilung sicherzustellen. Diese Verfahrensweise ist auf die Ursache der Fehler, wie dem unsymmetrischen Enderstarrungsverlauf, d.h. eine unsymmetrische Sumpfspitzenlage und die Auslenkung der Bramme aus der Mittenachse, die auch eine unsymmetrische Geometrie der Bramme in Form einer Keilbildung nach sich zieht, und bereits in einer unsymmetrischen Wärmeabfuhr über die Breite der Stranggießkokille zu suchen ist, gerichtet. Unter besonderen Umständen und vor allen Dingen bei unbekannten Parametern ist diese Verfahrensweise noch verbesserungsfähig.Such a method is used in a modified form in the DE 199 16 190 C2 suggested. It should be possible to ensure a symmetrical final solidification or a symmetrical slab geometry and an energy and temperature distribution that is symmetrical across the width. This procedure is due to the cause of the errors, such as the asymmetrical final solidification process, i.e. an asymmetrical bottom tip position and the deflection of the slab from the center axis, which also results in an asymmetrical geometry of the slab in the form of a wedge formation, and already in an asymmetrical heat dissipation via the The width of the continuous casting mold is to be sought. In special circumstances and above all with unknown parameters, this procedure can still be improved.

Es ist ferner ein Verfahren zur Optimierung der Kühlung bekannt ( DE 195 42 434 C2 ), das auf variierende Stranggeschwindigkeiten zielt. Das Abkühl- und Erstarrungsverhalten soll durch die ortsfesten Kühleinrichtungen, insbesondere durch die Wassersprüheinrichtungen, an denen der Strang vorbeigeführt wird, beeinflusst werden. Dazu ist vorgeschlagen, dass die Kühlmittelmenge entsprechend einer vorab bestimmten, strangmaterialabhängigen Beziehung zwischen der Zeitspanne, der ein Strangabschnitt der Kühlung ausgesetzt ist, und der optimalen Kühlmittelmenge bestimmt wird. Die Beziehung zwischen der Zeitspanne der Kühlung und der optimalen Kühlmittelmenge, soll dadurch erhalten werden, dass die Auswahl von Zusammenhängen zwischen der Stranggeschwindigkeit und der Kühlung durch Festsetzung einer virtuellen Stranggeschwindigkeit, die willkürlich und unabhängig von der tatsächlichen Stranggeschwindigkeit festgesetzt wird, erfolgt. Da die Kühlmittelmenge nicht ortsabhängig bestimmt wird, soll das Verfahren unabhängig von einer variierenden Stranggeschwindigkeit ausgeübt werden. Diese Überlegungen können jedoch die praktischen Gegebenheiten nicht ersetzen.A method for optimizing cooling is also known ( DE 195 42 434 C2 ), which is aimed at varying strand speeds. The cooling and solidification behavior is to be influenced by the stationary cooling devices, in particular by the water spray devices, along which the strand is guided. For this purpose, it is proposed that the amount of coolant be determined in accordance with a predetermined, strand material-dependent relationship between the time period to which a strand section is exposed to cooling and the optimal amount of coolant. The relationship between the cooling time period and the optimal amount of coolant is to be obtained by selecting correlations between the line speed and the cooling by setting a virtual line speed which is set arbitrarily and independently of the actual line speed. Since the amount of coolant is not determined depending on the location, the method should be carried out independently of a varying line speed. However, these considerations cannot replace the practical circumstances.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, am Ende einer metallurgischen Stranglänge, die durch die Länge zwischen Gießspiegel und Sumpfspitze bestimmt wird, einen teilweise erstarrten oder enderstarrten, für eine Weiterbehandlung günstigen Temperaturverlauf über den Strangquerschnitt zu erzielen.The invention is based, on End of a metallurgical strand length, defined by the length between meniscus and swamp peak is determined, a partially solidified or fully solidified, for one Further treatment favorable temperature profile over the To achieve strand cross-section.

Die gestellte Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, dass über die Auslauftemperatur, die durch Kontrolle der Oberflächentemperatur am Ende der metallurgischen Stranglänge des Gießstrangs übermittelt wird, das dynamische Spritz-System in Form der Wassermengen-Verteilung und der Druck-Verteilung bzw. Impulsverteilung über die Strangbreite und die Stranglänge funktional zu einer für die Stranglänge und/oder die Strangbreite errechneten Temperaturverlaufskurve gesteuert wird. Dadurch kann die Lage der Sumpfspitze in Abhängigkeit des darauf folgenden Weiterbehandlungsverfahrens eingestellt werden, wobei alle anderen Vorteile einer Symmetrie der Sumpfspitze und ein symmetrisches Profil des Gießstrangs erhalten bleiben.The object is achieved according to the invention solved, that about the outlet temperature by controlling the surface temperature at the end of the metallurgical strand length of the casting strand, the dynamic is transmitted Spray system in the form of water volume distribution and pressure distribution or momentum distribution over the strand width and the strand length functional to one for the strand length and / or the temperature curve calculated for the strand width is controlled becomes. As a result, the position of the swamp tip depending on the subsequent post-treatment procedures are discontinued, with all other advantages of symmetry of the swamp tip and a symmetrical profile of the cast strand is retained.

Ausgangspunkt des Verfahrens ist sodann, dass die in der Primärkühlzone und in der Sekundärkühlzone auftretenden Kühlmedium-Temperaturwerte gespeichert und in einer Statistik verarbeitet werden. Der Vorteil ist eine laufende Vervollkommnung der Datenwerte von Anlage zu Anlage bis zu hohen Annäherungen an die tatsächlichen, in der Praxis gegebenen Werte.The starting point of the procedure is then that in the primary cooling zone and occurring in the secondary cooling zone Coolant temperature values saved and processed in statistics. The advantage is a continuous improvement of the data values from plant to plant up to high approximations to the actual, values given in practice.

Dazu trägt ferner bei, dass in den Datenspeichern auch Daten der örtlichen Kühlmediummenge, der örtlichen Kühlmedium-Impulse und der im Stützrollengerüst gemessenen hydraulischen Drücke der Servo-Zylinder gespeichert werden. Der Vorteil ist die angestrebte weitestgehende Annäherung an die Praxiswerte und zwar abhängig von den jeweils momentan in einer Anlage sich einstellenden physikalischen Größen.This also contributes to the fact that in the Data storage also stores data from local Amount of cooling medium, the local Cooling medium impulses and that measured in the support roller stand hydraulic pressures the servo cylinder can be saved. The advantage is the target broadest approximation depending on the practical values from the physical quantities currently occurring in a system.

Sodann ist vorteilhaft, dass aus den gespeicherten Daten die Lage der Sumpfspitze berechnet wird. Das zu erwartende Ergebnis entspricht der jeweiligen momentanen Situation.Then it is advantageous that from the position of the swamp tip is calculated from the stored data. The expected result corresponds to the current one Situation.

Die Weiterbehandlung des Gießstranges kann nach einer anderen Ausgestaltung dadurch entschieden werden, dass aus den gespeicherten Daten und der berechneten Lage der Sumpfspitze einschließlich der Datenwerte der zeilenweise gemessenen Oberflächen-Temperaturen eine optimale Soft-Reduction oder eine optimale Liquid-Core-Reduction durchgeführt wird.The treatment of the casting strand can According to another embodiment, it can be decided that from the stored data and the calculated position of the swamp tip including optimal data reduction of the data values of the surface temperatures measured line by line or an optimal liquid core reduction is carried out.

Eine Weiterentwicklung sieht vor, dass die auf die metallurgische Stranglänge und/oder die Strangbreite und/oder die Strangdicke des Gießstrangs gemessenen und gespeicherten Datenwerte als Integral der Stranglänge und der Strangbreite getrennt berechnet und visuell als zwei- oder dreidimensionale Wiedergaben dargestellt werden. Dieses Verfahren schafft einen Überblick der abgeführten Energien in örtlichen Bereichen und über die gesamte metallurgische Länge.A further development provides that the data values measured and stored on the metallurgical strand length and / or the strand width and / or the strand thickness of the casting strand are integrated as an integral of the strand length and the strand width separately calculated and visualized as two or three-dimensional renderings. This process provides an overview of the energy dissipated in local areas and over the entire metallurgical length.

Eine Nachprüfung der abgeführten Wärmemengen und eine Kontrolle der angewendeten Beziehungen zwischen Wärmemengen und Kühlmittelmengen kann dahingehend erfolgen, dass der Temperaturverlauf innerhalb der metallurgischen Stranglänge unter der Bedingung, dass das Temperatur-Integral der metallurgischen Stranglänge mit dem Temperatur-Integral der Strangbreite im Vergleich der Temperaturverlaufskurven nahezu gleich sind, über die gesamte Kühlmediummenge und/oder den integrierten Kühlmediumimpuls bestimmt und/oder kontrolliert wird. Dadurch wird die Steuerung der Anlage vereinfacht, übersichtlicher und schneller.A review of the amounts of heat dissipated and control of the relationships applied between amounts of heat and coolant quantities can be done in such a way that the temperature curve within the metallurgical strand length on the condition that the temperature integral of the metallurgical strand length with the temperature integral of the strand width in comparison of the temperature curve are almost the same about the total amount of cooling medium and / or the integrated cooling medium pulse is determined and / or controlled. This will control the system simplified, clearer and faster.

Der Vorrichtungsteil geht von einem Stand der Technik aus mit einer Einrichtung zum Stranggießen von Brammen-, Dünnbrammen-, Vorblock-, Vorprofil-, Knüppelsträngen u. dgl. aus flüssigem Metall, insbesondere aus Stahlwerkstoffen, mit einem Tauchausguss zum Einleiten der Schmelze in eine Stranggießkokille mit gekühlten Kupferplatten der Primärkühlzone und ein nachgeordnetes dynamisches Spritzsystem als Sekundärkühlzone aus Düsen-Querreihen, die jeweils zwischen zwei in Gießrichtung aufeinanderfolgenden, hydraulisch anstellbaren Stützrollenreihen vorgesehen sind und mit einer am Ende der metallurgischen Stranglänge angeordneten, optischen oder elektromagnetischen Vorrichtung zum zeilenweisen Abtasten der Oberflächentemperatur.The device part starts from one State of the art with a device for the continuous casting of Slab, thin slab, Vorblock-, Vorprofil-, billet strands u. Like. from liquid Metal, in particular made of steel materials, with a dip spout for introducing the melt into a continuous casting mold with cooled copper plates the primary cooling zone and a downstream dynamic spray system as a secondary cooling zone Nozzle transverse rows, each between two successive in the casting direction, hydraulically adjustable support roller rows are provided and arranged at the end of the metallurgical strand length, Optical or electromagnetic device for line by line Scanning the surface temperature.

Die gestellte Aufgabe wird vorrichtungstechnisch gemäß der Erfindung dadurch gelöst, dass in der Primärkühlzone gemessene Temperaturwerte, in der Sekundärkühlzone ermittelte Werte für die Anstellkräfte im Stützrollengerüst und die Spritzmedium-Mengen bzw. die Spritzmedium-Energien und die zeilenweise gemessenen Oberflächen-Temperaturwerte als Messdaten in einem Rechnersystem gespeichert und über ein Computer-Programm zumindest auf das Spritzsystem der Sekundärkühlzone zur Konstanthaltung der Auslauftemperatur bzw. der Oberflächentemperatur in der Anlagensteuerung aufgeschaltet werden. Dadurch wird der Vorteil einer genaueren Anlagensteuerung in Bezug auf die Lage der Sumpfspitze in Abhängigkeit einer variie renden Gießgeschwindigkeit erzielt.The task is device-related according to the invention solved by that measured in the primary cooling zone Temperature values determined in the secondary cooling zone Values for the hiring forces in the support roller frame and the Spray medium quantities or the spray medium energies and the surface temperature values measured line by line saved as measurement data in a computer system and via a Computer program at least on the spray system of the secondary cooling zone to keep it constant the outlet temperature or the surface temperature in the system control be activated. This has the advantage of more precise system control in relation to the position of the sump tip as a function of a varying casting speed achieved.

Die Mittel für die Datenverarbeitung können derart beschaffen sein, dass in den Computer der Anlagensteuerung zumindest die jeweils örtlichen Messwerte vom Kühlmedium, der Kühlmediummenge, des Kühlmediumdrucks der Sekundärkühlzone und die Messwerte der Anstellkräfte des Stützrollengerüstes und der Oberflächentemperatur an der Sumpfspitze der metallurgischen Stranglänge online eingangsseitig eingebbar sind. Dadurch wird die Wirksamkeit des dynamischen Spritzsystems und der Oberflächentemperatur-Messung intensiver überwacht und kontrolliert.The means for data processing can be such be made that at least in the computer of the system control the respective local measured values from the cooling medium, the amount of cooling medium, the coolant pressure the secondary cooling zone and the measured values of the contact forces the support roller stand and the surface temperature can be entered online at the swamp tip of the metallurgical strand length on the input side are. This will make the dynamic spray system more effective and the surface temperature measurement monitored more closely and controlled.

Dieser besseren Überwachung und Kontrolle dienen weitere ausgestaltende Maßnahmen, indem der Computer der Anlagensteuerung ausgangsseitig mit den jeweiligen Regelorganen der Pumpe der Sekundärkühlzone, mit den hydraulischen Servo-Zylindern des Stützrollengerüstes und mit den Rollendrehantrieben des Stützrollengerüstes online verbunden ist. Vorteilhafterweise können die Impulse der Sekundärkühlzone, der Reibungswiderstand im Stützrollengerüst und die Drehantriebe für die Stützrollen unmittelbarer geregelt werden.Serve this better monitoring and control further design measures, by the computer of the system control on the output side with the respective Control elements of the pump of the secondary cooling zone, with the hydraulic Servo cylinders the support roller stand and is connected online to the roller rotating drives of the support roller stand. Can advantageously the impulses of the secondary cooling zone, the frictional resistance in the support roller frame and the Rotary actuators for the support rollers be regulated more directly.

Eine Kontrolle des Computers selbst der von ihm eingeleiteten Korrekturen kann dahingehend erfolgen, dass der Computer der Anlagensteuerung ausgangsseitig mit den integralen Messwerten bzw. deren Daten über der Strangbreite des Gießstrangs und der metallurgischen Stranglänge arbeitet.A control of the computer itself the corrections initiated by him can be made that the computer of the system control on the output side with the integral Measured values or their data via the strand width of the casting strand and the metallurgical strand length is working.

Eine automatisierte Regelung durch die Anlagensteuerung erfolgt nach weiteren Merkmalen dadurch, dass die Steuerungs-Daten des Computers der Anlagensteurung über die Leitungen eines Autopilot-Rechners auf die Regelorgane der Primärkühlzone, der Sekundärkühlzone, der Servo-Zylinder und der Rollendrehantriebe übertragbar sind.An automated regulation through The system control takes place according to further features in that the control data of the computer of the system control via the Lines of an autopilot computer to the control elements of the primary cooling zone, the secondary cooling zone, the servo cylinder and the rotary roller drives are transferable.

In der Zeichnung sind Ausführungsbeispiele der Erfindung dargestellt, die nachstehend beschrieben werden und anhand deren auch das erfindungsgemäße Verfahren beschrieben wird.In the drawing, embodiments of the Invention shown, which are described below and with reference whose also the inventive method is described.

Es zeigen:Show it:

1 eine Seitenansicht der Stranggießanlage in Gesamtansicht, 1 a side view of the continuous caster in overall view,

2 eine Seitenansicht zweier aufeinanderfolgender Stützrollenreihen mit dazwischenliegender Düsen-Querreihe in Seitenansicht, 2 a side view of two successive rows of support rollers with intermediate row of nozzles in side view,

3 eine Düsen-Querreihe in Vorderansicht, 3 a transverse row of nozzles in front view,

4 den Aufbau des Rechnersystems, 4 the structure of the computer system,

5 eine dreidimensionale Wiedergabe der integrierten Spritzmedium-Verteilung und 5 a three-dimensional rendering of the integrated spray medium distribution and

6 eine Temperaturverlaufskurve über die Breite des Gießstrangs. 6 a temperature curve over the width of the casting strand.

Das Verfahren wird in einer Stranggießanlage mit einer Einrichtung zum Stranggießen von Brammen-, Dünnbrammen-, Vorblock-, Vorprofil-, Knüppelsträngen 1 u. dgl wie in 1 dargestellt ist, ausgeübt. Die Schmelze 1a, insbesondere flüssiger Stahl oder Stahlwerkstoffe, z.B. Stahllegierungen, fließt aus einer Pfanne wie üblich in ein Verteilergefäß und über dessen Tauchausguss 2 in eine Stranggießkokille 3, die aus gekühlten Kupferplatten 5 gebildet ist und eine Primärkühlzone 4 bildet. Auf diese Primärkühlzone 4 folgt ein dynamisches Spritz-System 6, das Kühlmedium 6a ( meist Wasser) auf den Gießstrang 1 gezielt aufspritzt oder aufsprüht. Das Spritz-System 6 bildet eine Sekundärkühlzone 7; in der aus Düsen 8 das Kühlmedium 6a in Düsen-Querreihen 8a auf die Strangbreite 9 verteilt wird (2 und 3). Viele solcher Düsen-Querreihen 8a sind auf die Stranglänge 10 und zwar innerhalb der metallurgischen Stranglänge 10a (zwischen dem Gießspiegel in der Stranggießkokille 3 und dem Ende 10b der metallurgischen Stranglänge 10a) angeordnet. Die Abstände in Stranglänge 10 richten sich nach den Abständen der Stützrollenreihen 14b, was nachstehend noch genauer beschrieben wird. Das Verfahren läuft derart ab, dass die Auslauftemperatur über eine Kontrolle der Oberflächentemperatur der Strangoberfläche 11 am Ende 10b der metallurgischen Stranglänge 10a des Gießstrangs 1 überwacht wird und durch das dynamische Spritz-System 6 über die Strangbreite 9 und die Stranglänge 10 des Gießstrangs 1 geregelt wird.The process is carried out in a continuous caster with a device for the continuous casting of slabs, thin slabs, blooms, billets, billets 1 u. like in 1 is shown, exercised. The melt 1a , in particular liquid steel or steel materials, for example steel alloys, flows from a pan as usual into a distribution vessel and over its immersion spout 2 into a continuous casting mold 3 made from chilled copper plates 5 is formed and a primary cooling zone 4 forms. To this primary cooling zone 4 follows a dynamic spray system 6 , the cooling medium 6a ( mostly water) on the casting strand 1 targeted spraying or spraying. The Injection system 6 forms a secondary cooling zone 7 ; in the out of nozzles 8th the cooling medium 6a in transverse rows of nozzles 8a on the strand width 9 is distributed ( 2 and 3 ). Many such cross rows of nozzles 8a are on the strand length 10 namely within the metallurgical strand length 10a (between the casting level in the continuous casting mold 3 and the end 10b the metallurgical strand length 10a ) arranged. The distances in strand length 10 are based on the spacing of the support roller rows 14b , which is described in more detail below. The process proceeds in such a way that the outlet temperature is controlled by checking the surface temperature of the strand surface 11 at the end 10b the metallurgical strand length 10a of the casting strand 1 is monitored and by the dynamic spray system 6 across the strand width 9 and the strand length 10 of the casting strand 1 is regulated.

Die in der Primärkühlzone 4 und in der Sekundärkühlzone 7 auftretenden Kühlmedium-Temperaturwerte und/oder Mengenwerte werden gespeichert und in einer Statistik 12 einer Anlagensteuerung 25 verarbeitet.The one in the primary cooling zone 4 and in the secondary cooling zone 7 occurring coolant temperature values and / or quantity values are stored and in a statistic 12 a system control 25 processed.

Dabei werden in den Datenspeichern 13 auch Daten für die örtlichen Kühlmediummengen, der örtlichen Kühlmedium-Impulse (Auftreff-Geschwindigkeit des Wassers) und der im Stützrollengerüst 14 gemessenen hydraulischen Drücke der Servo-Zylinder 14a gespeichert. Aus den gespeicherten Daten wird die Lage der Sumpfspitze 15 kontinuierlich berechnet. Das Verfahren kann weiter so ausgeübt werden, dass entweder hinter der Sumpfspitze 15 eine Soft-Reduktion 16 oder vor der Sumpfspitze 15 eine Liquid-Core-Reduction 17 durchgeführt wird. Das dynamische Spritz-System 6 spritzt oder sprüht das Kühlmedium 6a wie in 2 sichtbar ist, zwischen den Stützrollenreihen 14b durch die Düsen 8 in den Düsen-Querreihen 8a auf (3), wobei das Kühlmedium 6a als Impuls mit kleinerer oder größerer Spritzhöhe bis zur Abschaltung des Kühlmediums 6a reguliert werden kann.Doing so in the data stores 13 also data for the local cooling medium quantities, the local cooling medium impulses (impact velocity of the water) and that in the support roller frame 14 measured hydraulic pressures of the servo cylinders 14a saved. The position of the swamp tip becomes from the stored data 15 continuously calculated. The process can continue to be practiced either behind the top of the swamp 15 a soft reduction 16 or in front of the swamp tip 15 a liquid core reduction 17 is carried out. The dynamic spray system 6 splashes or sprays the cooling medium 6a as in 2 is visible between the rows of support rollers 14b through the nozzles 8th in the transverse rows of nozzles 8a on ( 3 ), the cooling medium 6a as an impulse with a smaller or larger spray height until the cooling medium is switched off 6a can be regulated.

Die auf die metallurgische Stranglänge 10a und/oder die Strangbreite 9 und/oder die Strangdicke 18 aufgebrachten Mengen an Kühlmedium 6a können über Pumpen 26 (P) gemessen und die gespeicherten Datenwerte können als Integral der Stranglänge 10a und der Strangbreite 9 getrennt berechnet und visuell als zwei- oder dreidimensionale Wiedergaben, wie 5 zeigt, dargestellt werden.The on the metallurgical strand length 10a and / or the strand width 9 and / or the strand thickness 18 applied amounts of cooling medium 6a can about pumps 26 (P) measured and the stored data values can be an integral of the strand length 10a and the strand width 9 calculated separately and visually as two or three dimensional renderings, such as 5 shows, are represented.

Nach dem weiteren Verfahren kann der Temperaturverlauf innerhalb der metallurgischen Stranglänge 10a über die gesamte Kühlmediummenge und/oder den inte grierten Kühlmedium-Impuls bestimmt und/oder kontrolliert werden. Dabei wird davon ausgegangen, dass (in der dreidimensionalen Wiedergabe 19) die Temperaturverlaufskurve 20 (6) sowohl über die Strangbreite 9 als auch die Stranglänge 10a nahezu gleich sind.After the further process, the temperature profile can be within the metallurgical strand length 10a can be determined and / or checked over the entire coolant quantity and / or the integrated coolant pulse. It is assumed that (in three-dimensional rendering 19 ) the temperature curve 20 ( 6 ) both across the strand width 9 as well as the strand length 10a are almost the same.

In dem Verlauf des Gießstrangs 1, der sich in Gießrichtung 21 bewegt, ist meist an der Tangentenstelle zur Horizontalen eine optische oder elektromagnetische Abtasteinrichtung 22 angeordnet (1). Die dort gemessene Temperatur T und die Gießgeschwindigkeit Vc werden in die Anlagensteuerung 25 geleitet. In der Anlagensteuerung 25 befindet sich ein Rechnersystem 23 aus mehreren Computern 24, die auch aus einem einzigen Laptop gebildet sein können, wie in 4 gezeigt, das die Datenspeicher 13 und die Computerprogramme 24a umfasst. In einem „Level 1" erfolgt die Datenerfassung und in einem „Level 2" sind Programme für die Prozessführung vorgesehen. Ein Auto-Pilotrechner 27 kann die gesamte Prozessführung in der Anlagensteuerung 25 übernehmen.In the course of the casting strand 1 that is in the casting direction 21 is usually an optical or electromagnetic scanning device at the tangent point to the horizontal 22 arranged ( 1 ). The temperature T measured there and the casting speed V c are fed into the system control 25 directed. In the system control 25 there is a computer system 23 from multiple computers 24 which can also be formed from a single laptop, as in 4 shown that the data store 13 and the computer programs 24a includes. In a "Level 1 " the data is recorded and in a "Level 2 " programs are planned for process control. A car pilot computer 27 can control the entire process in the plant control 25 take.

Der Computer 24 ist ausgangsseitig mit dem jeweiligen Regelorgan der Pumpen 26 in der Sekundärkühlzone 7, mit den hydraulischen Servo-Zylindern 14a des Stützrollengerüstes 14 und mit den Rollendrehantrieben des Stützrollengerüstes 14 online verbunden. Ebenso werden die Steuerungs-Daten des Computers 24 in der Anlagensteuerung 25 über die Leitungen des Autopilot-Rechners 27 auf die jeweiligen Regelorgane der Primärkühlzone 4 (die Kühlung der Stranggießkokille 3), der Sekundärkühlzone 7 (die Düsen 8), der Servo-Zylinder 14a und der Rollendrehantriebe übertragen.The computer 24 is on the output side with the respective control element of the pumps 26 in the secondary cooling zone 7 , with the hydraulic servo cylinders 14a of the support roller frame 14 and with the roller rotating drives of the support roller stand 14 connected online. Likewise, the control data of the computer 24 in the system control 25 over the lines of the autopilot computer 27 to the respective control elements of the primary cooling zone 4 (the cooling of the continuous casting mold 3 ), the secondary cooling zone 7 (the nozzles 8th ), the servo cylinder 14a and the roller rotating drives.

In 6 ist die über die metallurgische Stranglänge 10a oder über die Strangbreite 9 errechnete Temperaturverlaufskurve 20 sichtbar gemacht.In 6 is that over the metallurgical strand length 10a or across the strand width 9 calculated temperature curve 20 made visible.

11
Gießstrangcast strand
1a1a
Schmelzemelt
22
Tauchausgusssubmerged nozzle
33
Stranggießkokillecontinuous casting
44
PrimärkühlzonePrimary cooling zone
55
gekühlte Kupferplattencooled copper plates
66
dynamisches Spritz-Systemdynamic Injection system
6a6a
Kühlmediumcooling medium
77
SekundärkühlzoneSecondary cooling zone
88th
Düsenjet
8a8a
Düsen-QuerreiheNozzle transverse row
99
Strangbreitestrand width
1010
Stranglängestrand length
10a10a
metallurgische Stranglängemetallurgical strand length
10b10b
Ende der metallurgischen StranglängeThe End the metallurgical strand length
1111
Strangoberflächestrand surface
1212
Statistikstatistics
1313
Datenspeicherdata storage
1414
StützrollengerüstSupporting roll framework
14a14a
Servo-ZylinderServo cylinder
14b14b
StützrollenreiheSupport roller series
1515
Sumpfspitzecrater tip
1616
Soft-ReductionSoft reduction
1717
Liquid-Core-ReductionLiquid Core Reduction
1818
Strangdickestrand thickness
1919
dreidimensionale Wiedergabethree-dimensional reproduction
2020
TemperaturverlaufskurveTemperature curve
2121
Gießrichtungcasting
2222
optische/elektromagnetische Abtastvorrichtungoptical / electromagnetic scanning
2323
Rechnersystemcomputer system
2424
Computercomputer
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Claims (12)

Verfahren zum Stranggießen von Brammen- , Dünnbrammen- , Vorblock- , Vorprofil- , Knüppelsträngen (1) u. dgl. aus flüssigem Metall, insbesondere aus Stahlwerkstoff, unter Abführen der Wärme aus der durch einen Tauchausguss (2) eingeleiteten Schmelze (1a) in der Stranggießkokille (3) mittels gekühlten Kupferplatten (5) als Primärkühlzone (4) und unter weiterem Abkühlen durch ein nachfolgendes dynamisches Spritzsystem (6) als Sekundärkühlzone (7) mittels Düsen (8) und Kühlmedium als Sekundärkühlzone (7), die die Strangbreite (9) und die Stranglänge (10) beaufschlagen, wobei die Wärmeverteilung innerhalb der metallurgischen Stranglänge (10a) des jeweiligen Gießstrangs (1) ermittelt und die Oberflächen-Temperatur durch zeilenweises Abtasten der Strangoberfläche (11) gemessen wird, dadurch gekennzeichnet, dass über die Auslauftemperatur, die durch Kontrolle der Oberflächentemperatur am Ende (10b) der metallurgischen Stranglänge (10a) des Gießstrangs (1) ermittelt wird, das dynamische Spritz-System (6) in Form der Wassermengen-Verteilung und der Druck-Verteilung bzw. Impulsverteilung über die Strangbreite (9) und die Stranglänge (10a) funktional zu einer für die Stranglänge (10a) und/oder die Strangbreite (9) errechneten Temperaturverlaufskurve (20) gesteuert wird.Process for the continuous casting of slabs, thin slabs, blooms, billets, billets ( 1 ) u. Like. From liquid metal, in particular from steel material, while dissipating the heat from the by a dip spout ( 2 ) initiated melt ( 1a ) in the continuous casting mold ( 3 ) by means of cooled copper plates ( 5 ) as the primary cooling zone ( 4 ) and with further cooling by a subsequent dynamic spray system ( 6 ) as a secondary cooling zone ( 7 ) by means of nozzles ( 8th ) and cooling medium as a secondary cooling zone ( 7 ), the strand width ( 9 ) and the strand length ( 10 ), whereby the heat distribution within the metallurgical strand length ( 10a ) of the respective casting strand ( 1 ) and the surface temperature by scanning the strand surface line by line ( 11 ) is measured, characterized in that the outlet temperature, which is determined by checking the surface temperature at the end ( 10b ) of the metallurgical strand length ( 10a ) of the casting strand ( 1 ) is determined, the dynamic spray system ( 6 ) in the form of the water volume distribution and the pressure distribution or momentum distribution over the strand width ( 9 ) and the strand length ( 10a ) functional to one for the strand length ( 10a ) and / or the strand width ( 9 ) calculated temperature curve ( 20 ) is controlled. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die in der Primärkühlzone (4) und in der Sekundärkühlzone (7) auftretenden Kühlmedium-Temperaturwerte gespeichert und in einer Statistik (12) verarbeitet werden.A method according to claim 1, characterized in that the in the primary cooling zone ( 4 ) and in the secondary cooling zone ( 7 ) occurring coolant temperature values are saved and in a statistic ( 12 ) are processed. Verfahren nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, dass in den Datenspeichern (13) auch Daten der örtlichen Kühlmediummenge, der örtlichen Kühlmedium-Impulse und der im Stützrollengerüst (14) gemessenen hydraulischen Drücke der Servo-Zylinder (14a) gespeichert werden.Method according to claims 1 and 2, characterized in that in the data memories ( 13 ) also data of the local cooling medium quantity, the local cooling medium impulses and that in the support roller stand ( 14 ) measured hydraulic pressures of the servo cylinders ( 14a ) get saved. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass aus den gespeicherten Daten die Lage der Sumpfspitze (15) berechnet wird.Method according to one of claims 1 to 3, characterized in that the position of the swamp tip ( 15 ) is calculated. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass aus den gespeicherten Daten und der berechneten Lage der Sumpfspitze (15) einschließlich der Datenwerte der zeilenweise gemessenen Oberflächen-Temperaturen eine optimale Soft-Reduction (16) oder eine optimale Liquid-Core-Reduction (17) durchgeführt wird.Method according to one of claims 1 to 4, characterized in that from the stored data and the calculated position of the swamp tip ( 15 ) including the data values of the surface temperatures measured line by line an optimal soft reduction ( 16 ) or an optimal liquid core reduction ( 17 ) is carried out. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die auf die metallurgische Stranglänge (10a) und/oder die Strangbreite (9) und/oder die Strangdicke (18) des Gießstrangs (1) gemessenen und gespeicherten Datenwerte als Integral der Stranglänge (10) und der Strangbreite (9) getrennt berechnet und visuell als zwei- oder dreidimensionale Wiedergaben (19) dargestellt werden.Method according to one of claims 1 to 5, characterized in that the to the metallurgical strand length ( 10a ) and / or the strand width ( 9 ) and / or the strand thickness ( 18 ) of the casting strand ( 1 ) measured and stored data values as an integral of the string length ( 10 ) and the strand width ( 9 ) calculated separately and visually as two- or three-dimensional renderings ( 19 ) being represented. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass der Temperaturverlauf innerhalb der metallurgischen Stranglänge (10a) unter der Bedingung, dass das Temperatur-Integral der metallurgischen Stranglänge (10a) mit dem Temperatur-Integral der Strangbreite (9) im Vergleich der Temperaturverlaufskurven (20) nahezu gleich sind, über die gesamte Kühlmediummenge und/oder den integrierten Kühlmediumimpuls bestimmt und/oder kontrolliert wird.Method according to one of claims 1 to 6, characterized in that the temperature profile within the metallurgical strand length ( 10a ) under the condition that the temperature integral of the metallurgical strand length ( 10a ) with the temperature integral of the strand width ( 9 ) in comparison of the temperature curve ( 20 ) are almost the same, is determined and / or checked over the total amount of cooling medium and / or the integrated cooling medium pulse. Einrichtung zum Stranggießen von Brammen- , Dünnbrammen- , Vorblock- , Vorprofil- , Knüppelsträngen (1) u. dgl. aus flüssigem Metall, insbesondere aus Stahlwerkstoffen, mit einem Tauchausguss (2) zum Einleiten der Schmelze (1a) in eine Stranggießkokille (3) mit gekühlten Kupferplatten (5) der Primärkühlzone (4) und ein nachgeordnetes dynamisches Spritzsystem (6) als Sekundärkühlzone (7) aus Düsen-Querreihen, die jeweils zwischen zwei in Gießrichtung (20) aufeinanderfolgenden, hydraulisch anstellbaren Stützrollenreihen (14b), vorgesehen sind und mit einer am Ende (10b) der metallurgischen Stranglänge (10a) angeordneten, optischen oder elektromagnetischen Vorrichtung (22) zum zeilenweisen Abtasten der Oberflächentemperatur, dadurch gekennzeichnet, dass in der Primärkühlzone (4) gemessene Temperaturwerte, in der Sekundärkühlzone (7) ermittelte Werte für die Anstellkräfte im Stützrollengerüst (14) und die Spritzmedium-Mengen bzw. die Spritzmedium-Energien und die zeilenweise gemessenen Oberflächen-Temperaturwerte als Messdaten in einem Rechnersystem (23) gespeichert und über ein Computer-Programm (24a) zumindest auf das Spritzsystem (6) der Sekundärkühlzone (7) zur Konstanthaltung der Auslauftemperatur bzw. der Oberflächentemperatur in der Anlagensteuerung (24) aufgeschaltet werden.Device for the continuous casting of slabs, thin slabs, blooms, billets, billets ( 1 ) u. Like. from liquid metal, in particular from steel materials, with a dip spout ( 2 ) to introduce the melt ( 1a ) in a continuous casting mold ( 3 ) with cooled copper plates ( 5 ) the primary cooling zone ( 4 ) and a downstream dynamic spray system ( 6 ) as a secondary cooling zone ( 7 ) from transverse rows of nozzles, each between two in the casting direction ( 20 ) successive, hydraulically adjustable support roller rows ( 14b ), are provided and with one at the end ( 10b ) of the metallurgical strand length ( 10a ) arranged optical or electromagnetic device ( 22 ) for line-by-line scanning of the surface temperature, characterized in that in the primary cooling zone ( 4 ) measured temperature values, in the secondary cooling zone ( 7 ) determined values for the contact forces in the support roller frame ( 14 ) and the spray medium quantities or the spray medium energies and the surface temperature values measured line by line as measurement data in a computer system ( 23 ) saved and via a computer program ( 24a ) at least on the spray system ( 6 ) the secondary cooling zone ( 7 ) to keep the outlet temperature or surface temperature constant in the system control ( 24 ) be activated. Einrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass in den Computer (24) der Anlagensteuerung (25) zumindest die jeweils örtlichen Messwerte vom Kühlmedium (6a), der Kühlmediummenge, des Kühlmediumdrucks der Sekundärkühlzone (7) und die Messwerte der Anstellkräfte des Stützrollengerüstes (14) und der Oberflächentemperatur an der Sumpfspitze (15) der metallurgischen Stranglänge (10a) online eingangsseitig eingebbar sind.Device according to claim 8, characterized in that in the computer ( 24 ) the system control ( 25 ) at least the local measured values of the cooling medium ( 6a ), the amount of cooling medium, the cooling medium pressure of the secondary cooling zone ( 7 ) and the measured values of the contact forces of the support roller frame ( 14 ) and the surface temperature at the top of the swamp ( 15 ) of the metallurgical strand length ( 10a ) can be entered online on the input side. Einrichtung nach einem der Ansprüche 8 oder 9, dadurch gekennzeichnet, dass der Computer (24) der Anlagensteuerung (25) ausgangsseitig mit den jeweiligen Regelorganen der Pumpe (26) der Sekundärkühlzone (7), mit den hydraulischen Servo-Zylindern (14a) des Stützrollengerüstes (14) und mit den Rollendrehantrieben des Stützrollengerüstes (14) online verbunden ist.Device according to one of claims 8 or 9, characterized in that the computer ( 24 ) the system control ( 25 ) on the output side with the respective control elements of the pump ( 26 ) the secondary cooling zone ( 7 ), with the hydraulic servo cylinders ( 14a ) of the support roller frame ( 14 ) and with the roller rotating drives of the support roller frame ( 14 ) is connected online. Einrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass der Computer (24) der Anlagensteuerung (25) ausgangsseitig mit den integralen Messwerten bzw. deren Daten über der Strangbreite (9) des Gießstrangs (1) und der metallurgischen Stranglänge (10a) arbeitet.Device according to claim 10, characterized in that the computer ( 24 ) the system control ( 25 ) on the output side with the integral measured values or their data over the strand width ( 9 ) of the casting strand ( 1 ) and the metallurgical strand length ( 10a ) is working. Einrichtung nach einem der Ansprüche 8 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuerungs-Daten des Computers (24) der Anlagensteuerung (25) über die Leitungen eines Autopilot-Rechners (27) auf die Regelorgane der Primärkühlzone (4), der Sekurdärkühlzone (7), der Servo-Zylinder (14a) und der Rollendrehantriebe übertragbar sind.Device according to one of claims 8 to 11, characterized in that the control data of the computer ( 24 ) the system control ( 25 ) via the lines of an autopilot computer ( 27 ) on the control elements of the primary cooling zone ( 4 ), the secondary cooling zone ( 7 ), the servo cylinder ( 14a ) and the rotary roller drives are transferable.
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