DE1558332C3

DE1558332C3 - Vorrichtung zur Steuerung des Badspiegels in einer Stranggießkokille

Info

Publication number: DE1558332C3
Application number: DE1558332A
Authority: DE
Inventors: James Howell Franklin Township Pa. Wilson (V.St.A.)
Original assignee: United States Steel Corp
Current assignee: United States Steel Corp
Priority date: 1965-09-21
Filing date: 1966-09-20
Publication date: 1975-02-06
Also published as: NL6613207A; ES331414A1; NO116926B; SE326531B; DE1558332A1; NL155747B; DE1558332B2; GB1160886A; BE687095A; US3349834A

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Steuerung des Badspiegels in einer Stranggießkokille mit einem Detektor zur Messung der Abweichung des Badspiegels in Richtung und Höhe, der mit einer Klemmwalzendrehzahlregelschaltung und einer Steuerung für den Antrieb der Stopfenstange verbunden ist.

Bei einer bekannten Vorrichtung dieser Art wird mit Hilfe eines Spiegelabweichdetektors ein Fehlersignal erzeugt, dessen Polarität und Größe die Richtung der Schmelzenspiegelabweichung von einem bestimmten Schmelzenspiegel in der Kokille anzeigt, sowie das Ausmaß dieser Abweichung (USA.-Patentschrift 3 800 820). Dieses Fehlersignal wird einer Klemmwalzendrehzahlsteuerschaltung aufgedrückt, um die Abziehgeschwindigkeit des Gußstrangs in Abhängigkeit von diesem Fehlersignal zu ändern, wobei die Gießgeschwindigkeit kontinuierlich durch eine Badspiegelsteuerschaltung gesteuert wird, die ein Fehlersignal empfängt, das Änderungen der Klemmwalzendrehzahl angibt, die erfolgen, um den Badspiegel beizubehalten.

Die bekannte Vorrichtung soll nun dahingehend verbessert werden, daß eine größere Sicherheit dafür erreicht wird, daß die Abziehgeschwindigkeit des Gußstrangs mit Hilfe der Klemmwalzen innerhalb eines bestimmten, festgelegten Bereiches gehalten wird, so daß der kontinuierliche Gießvorgang, wie ihn der Stranggießprozeß darstellt, zu keiner Zeit unterbrochen werden muß, da dies eine zu starke Abkühlung des Gußkörpers mit sich bringen würde, die das nach

folgende Walzen nachteilig beeinflussen würde.

Dies wird erfindungsgemäß erreicht durch einen Tachometergenerator, der an den Klemmwalzenantriebsmotor gekoppelt ist, ferner durch eine Schaltung für eine Bezugsspannung entsprechend einer optimalen Klemmwalzendrehzahl und durch eine Begrenzungsschaltung für die oberen und unteren Grenzen der Klemmwalzendrehzahländerung und einen Toleranzbereich.

ι ο Durch diese Vorrichtung wird der gewünschte Badspiegel in der Kokille unter den verschiedenen Betriebszuständen aufrechterhalten, zu denen auch unvorhersehbare Einflüsse gehören, beispielsweise ein durch eine schadhafte Stopfenstange oder eine Verstopfung der Ausflußdüse bewirkter zu starker oder zu schwacher Schmelzenabfluß. Die erfindungsgemäße Vorrichtung ermöglicht außerdem die Badspiegelsteuerung mit Hilfe zweier Fehlersignale innerhalb eines vorgegebenen Toleranz- oder Totbereiches, wobei das zweite Fehlersignal an die Gießgeschwindigkeitssteuereinrichtung erst dann abgegeben wird, wenn der Badspiegel einen vorgegebenen Wert beiderseits der Spiegelnullage überschreitet.

Gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung des Erfindungsvorschlags läßt sich die Begrenzungsschaltung mit einer ersten Diode versehen, deren Anode an eine positive Spannungsquelle angeschlossen ist, sowie mit einer zweiten Diode, deren Kathode an eine negative Spannungsquelle angeschlossen ist, wobei die Kathode der ersten Diode und die Anode der zweiten Diode mit der Badspiegelsteuerschaltung verbunden sind.

Die Erfindung wird nachfolgend an Hand des in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiels, das ein elektrisches Schaltbild der erfindungsgemäßen Vorrichtung zeigt, näher erläutert.

Bei der in der Zeichnung gezeigten Schaltung wird ein Potentiometer 11 verwendet, das über eine Batterie 13 geschaltet ist, so daß die gewünschte Bezugsspannung E_r durch Einstellung des Abgriffs 11 abgegriffen werden kann. Diese Bezugsspannung E_r wird so gewählt, daß sie der Höhe eines Spannungsausgangssignals E₁, das von einem an den Klemmwalzenantriebsmotor 79 angeschlossenen Tachometergenerator 15 abgegeben wird, gleich ist. Die Drehzahl des Klemmwalzenantriebsmotors 79 wird durch einen Drehzahlregelkreis 75 geregelt. Der Regelkreis 75 für die Klemmwalzendrehzahl wird seinerseits durch ein Fehlersignal E_e gesteuert, das von einem Abweichungsanzeiger 40 für den Badspiegel der Schmelze geliefert wird. Das Fehlersignal E_e besitzt eine Polarität und Größe, die die Richtung der Abweichung des Badspiegels in der Kokille von einem bestimmten gewünschten Höhenwert bzw. die Größe der Abweichung anzeigen.

Wenn der Klemmwalzenantriebsmotor 79 mit der optimalen gewünschten Drehzahl betrieben wird, dann sind die Tachometerausgangsspannung E, und die vorgewählte Bezugsspannung E_r Null. Wenn die Klemmwalzendrehzahl nicht den gewünschten Wert besitzt, dann ist die von dem Tachometergenerator 15 erzeugte Spannung E₁ nicht der vorbestimmten Bezugsspannung E_r gleich, und eine zweite Fehlerspannung E'_e wird erzeugt. Diese zweite Fehlerspan-

nung E'_t besitzt eine Polarität, die die Richtung der Abweichung der Gießgeschwindigkeit von der gewünschten Geschwindigkeit anzeigt, sowie eine Höhe, die proportional der Größe der Gießgeschwindig-

keitsabweichung von der gewünschten optimalen Geschwindigkeit ist.

Es wird eine Badspiegelsteuerschaltung 45 verwendet, die die Ausgangssignale E_cl und E_c2 erzeugt, die ihrerseits die Stellung der Stopfenstange in der Gießpfanne so verändern, daß die Ausflußgeschwindigkeit der Schmelze in die Kokille beeinflußt wird. Der Schalter 19 ist in einer neutralen Stellung gezeigt; sobald er mit den Klemmen T₂ in Berührung tritt, empfängt die Badspiegelsteuerschaltung 45 das zweite Fehlersignal E'_e. Die Wirkung dieser Steuerschaltung 45 auf das zweite Fehlersignal E'_e wird jedoch durch eine Begrenzungsschaltung 18 beeinflußt.

Diese Begrenzungsschaltung 18 stellt sicher, daß die Badspiegelsteuerschaltung 45 nur dann auf das zweite Fehlersignal E'_e anspricht, wenn die Größe des zweiten Fehlersignals E'_e den Toleranzbereich überschreitet, der so gewählt ist, daß er die Toleranzgrenzen der Gußstrangabziehgeschwindigkeit darstellt.

Für die Begrenzungsschaltung 18 werden zwei Widerstände 20 und 21 mit Abgriffen 23 und 24 verwendet. Diese Widerstände 20 und 21 sind in Reihe geschaltet, und diese Reihenschaltung ist über die Batterien 26 und 27 so geschaltet, daß an dem Abgriff

23 eine positive und am Abgriff 24 eine negative Spannung auftritt. Die veränderlichen Abgriffe 23 und 24 werden auf beliebige Spannungen eingestellt, die den Wert des zweiten Fehlersignals E'_e darstellen, wenn die Gußstrangabziehgeschwindigkeit an dem größten und kleinsten Wert der Toleranzgrenze liegt. Auf diese Weise wird der Bereich, innerhalb dessen das zweite Fehlersignal E'_e unwirksam ist, durch die Einstellung der Abgriffe 23 und 24 bestimmt. Die Diode 30 verhindert, daß eine positive Spannung am Abgriff 23 einen Strom zur Badspiegelsteuerschaltung 45 bewirkt, und in ähnlicher Weise verhindert die Diode 31, daß eine negative Spannung am Abgriff

24 einen Strom zur Steuerschaltung 45 bewirkt. Die Anordnung ist so getroffen, daß die Begrenzungsschaltung 18 eine Vorspannung liefert, die einen Totbereich für positive und negative zweite Fehlersignale E'_e begrenzt. Auf diese Weise wird der Bereich, innerhalb dessen das zweite Fehlersignal E'_e unwirksam ist, durch die Einstellung der Abgriffe 23 und 24 bestimmt. Das zweite Fehlersignal E'_e besitzt einen mittleren Bereich, der, wie aus der Steuerschaltung 45 ersichtlich, von dem ersteren getrennt ist.

Im einzelnen wird die Signal-Spannung, die von dem Tachometergenerator erzeugt wird, an eine der Klemmen T₂ abgegeben. Die andere Klemme T₂ wird mit der Anode der Diode 30 und der Kathode der Diode 31 gekoppelt, die Kathode der Diode 30 und die Anode der Diode 31 empfangen die positive bzw. negative Vorspannung und das zweite Fehlersignal.

ίο Auf diese Weise fließt der elektrische Strom zu der anderen Klemme T₂, sobald die Differenz zwischen den Absolutwerten der Signalspannung und der Bezugsspannung die Absolutwerte beider Vorspannungen übersteigt.

Aus dem oben beschriebenen Aufbau der Steuervorrichtung läßt sich erkennen, daß die Badspiegelsteuerschaltung 45 niemals betätigt werden kann, bevor nicht das zweite Fehlersignal E'_e entweder einen ausreichenden negativen oder positiven Wert besitzt um anzuzeigen, daß die Gußstrangabziehgeschwindigkeit die Toleranzgrenzen überschritten hat. Bei dieser Steuervorrichtung erfolgt also die primäre Kontrolle über die Badspiegelabweichung durch Kontrolle der Gußstrangabziehgeschwindigkeit. Aus anderen Systemen eigenen Gründen sind jedoch zu hohe und zu geringe Abziehgeschwindigkeiten unerwünscht. Deshalb wird hier ein zusätzliches Steuerorgan in Tätigkeit gesetzt, sobald — und nur dann — der Badspiegel mit Hilfe der Gußstrangabziehgeschwin-

digkeit innerhalb gegebener, an sich beliebiger Toleranzgrenzen nicht in angemessener Weise gesteuert werden kann.

Die Klemmen T₁ dienen dazu, den Schalter in eine Stellung zu bringen, in der die Badspiegelsteuerschaltung mit dem Badspiegelabweichanzeiger in Verbindung steht, um dadurch den Klemmwalzendrehzahlsteuerkreis abzuschalten. Die hier beschriebene Steuervorrichtung arbeitet nur, wenn der Zweiwegeschalter 19 auf die Klemmen T₂ geschaltet ist.

Die oben beschriebene Steuervorrichtung läßt sich in einem Stranggießverfahren verwenden, bei dem eine Zwischenpfanne oder eine Vakuumflasche benutzt werden, aus dem die Schmelze in die Kokille gegossen wird.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Vorrichtung zur Steuerung des Badspiegels in einer Stranggießkokille mit einem Detektor zur Messung der Abweichung des Badspiegels in Richtung und Höhe, der mit einer Klemmwalzendrehzahlregelschaltung und einer Steuerung für den Antrieb der Stopfenstange verbunden ist, g ekennzeichnet durch einen Tachometergenerator (15), der an den Klemmwalzenantriebsmotor (79) gekoppelt ist, ferner durch eine Schaltung (11,12) für eine Bezugsspannung (E_r) entsprechend einer optimalen Klemmwalzendrehzahl und durch eine Begrenzungsschaltung für die oberen und unteren Grenzen der Klemmwalzendrehzahländerung und einen Toleranzbereich.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Begrenzungsschaltung (18) eine erste Diode (30) aufweist, deren Anode an eine positive Spannungsquelle (26) angeschlossen ist, sowie eine zweite Diode (31), deren Kathode an eine negative Spannungsquelle (27) angeschlossen ist, wobei die Kathode der ersten Diode (30) und die Anode der zweiten Diode (31) mit der Badspiegelsteuerschaltung (45) verbunden sind.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Anschluß der Diode (30, 31) an ihre Spannungsquelle (26, 27) einen Widerstand (20, 21) und einen Abgriffarm (23, 24) aufweist.