DE19807114B4

DE19807114B4 - Verfahren zur Qualitätsüberwachung des Gießvorganges einer Stranggießanlage

Info

Publication number: DE19807114B4
Application number: DE1998107114
Authority: DE
Inventors: Lothar Dipl.-Ing. Gellrich; Matthias Dipl.-Ing. Arzberger; Markus Dr.-Ing. Reifferscheid
Original assignee: SMS Demag AG
Current assignee: SMS Group GmbH
Priority date: 1998-02-20
Filing date: 1998-02-20
Publication date: 2006-11-23
Anticipated expiration: 2018-02-21
Also published as: DE19807114A1

Abstract

Verfahren zur Qualitätsüberwachung des Gießvorgangs einer Stranggießanlage, mit einem Zwischenbehälter für Metallschmelze, die von dort über ein Ausgusssystem (Drosselorgan plus Tauchrohr (1)) in eine Kokille (9) strömt und in dieser eine feste Strangschale bildet, wobei sich im Bereich des Ausgusssystems Anlagerungen (4) bilden, die ausbrechen und in das Gussprodukt gelangen können, wodurch dessen Reinheitsgrad und damit die Gussqualität verschlechtert werden, dadurch gekennzeichnet, dass die durch Ausbrechen der Anlagerungen (4) verursachten diversen Anomalien beim Gießvorgang als qualitätsrelevante Störsignale gemessen, online ausgewertet und dem betreffenden Gussprodukt zugeordnet werden, wobei Sollwerte der Stellung von am Einlaufbereich (2, 2a) des Tauchrohres (1, 1a) befindlichen Drosselorganen in Abhängigkeit von Gießbedingungen (z. B. Gießgeschwindigkeit, Gießformat, ferrostatische Höhe, Gießspiegelbewegung und Stahlqualität) in einer Kalibrierkurve ggf. auch gießzeitabhängig, festgelegt werden und dass davon abweichende Werte als Störsignale gemessen werden.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Qualitätsüberwachung des Gießvorganges einer Stranggießanlage, mit einem Zwischenbehälter für Metallschmelze, die von dort über ein Ausgusssystem (Drosselorgan plus Tauchrohr) in eine Kokille strömt und in dieser eine feste Strangschale bildet, wobei sich im Bereich des Ausgusssystems Anlagerungen bilden, die ausbrechen und in das Gussprodukt gelangen können, wodurch dessen Reinheitsgrad und damit die Gussqualität verschlechtert werden.
In einer Stranggießanlage strömt bekanntermaßen einlaufseitig flüssiges Metall aus einem Zwischenbehälter (Tundish) durch ein Tauchrohr in eine durch Breitseitenwände und Schmalseitenwände gebildete Kokille, in der der zur kontinuierlichen anschließenden Auswalzung vorgesehene Strang gebildet wird.
Mit dem Mündungsteil taucht das Tauchrohr in die Metallschmelze der Kokille ein und sorgt für eine turbulenzarme Verteilung des flüssigen Metalls. Die Oberfläche der Metallschmelze ist mit einem Gießpulver bedeckt, das bei Kontakt mit der Schmelze aufschmilzt und einen flüssigen Schutzfilm bildet. In der als Kristallisator wirkenden Kokille bildet sich eine feste Strangschale mit einem flüssigen Kern. Durch Oszillation der Kokille in deren Achsrichtung wird ein Teil des aufgeschmolzenen Gießpulvers kontinuierlich zwischen Kokillenwand und Strangschale gefördert. Ziel ist eine definierte gleichmäßige Wärmeabfuhr in der Kokille und ein reibungsarmes Ausfördern der noch dünnen Strangschale. Die Regelung des Schmelzendurchflusses erfolgt entweder über einen im Einlaufbereich des Tauchrohres zentriert und in Gießrichtung beweglich angeordneten Stopfen oder über im Tauchrohr senkrecht zur Gießrichtung bewegliche Schieberplatten.
Als Metallschmelze wird im folgenden Stahl angenommen. Flüssiger Stahl ist keine ideale Lösung. Die begrenzte Löslichkeit einer Vielzahl von Elementkombinationen in der Schmelze führt während der metallurgischen Verfahrensprozesse zu gezielt angestrebten, aber auch zu unbeabsichtigten chemischen Ausscheidungsreaktionen. Die in der Stahlflüssigmetallurgie zu berücksichtigenden chemischen Verbindungen sind meist oxidischen oder sulfidischen Ursprungs, die in der Schmelze als feste Partikel dispergiert oder als flüssige Partikel emulgiert vorliegen.
In diesem Zusammenhang sind in der Stahlherstellung die Begriffe oxidischer und sulfidischer Reinheitsgrad von großer Bedeutung. Zu diesen Begriffen gehören neben der Angabe des Gesamt-Sauerstoff- bzw. Gesamt-Schwefel-Gehaltes der Schmelze auch Informationen über Zahl, Menge, Größe, Gestalt, Aufbau, Zusammensetzung und Verteilung der gebildeten Oxide bzw. Sulfide.
Das Größenspektrum dieser Partikel reicht von weit unter 1μm bis zu einigen Zehntel Millimeter Durchmesser. Durch den Dichteunterschied zwischen Partikel und Schmelze (δ_Partikel ≤ δ_Schmelze) entstehen Auftriebskräfte, die zum Aufsteigen der Partikel in der Schmelze führen. Durch gezielte Maßnahmen bzw. zusätzliche Prozessschritte in der Verfahrensroute gelingt es in der Regel, die größeren Partikel (Durchmesser ≥ 20μm) aus der Schmelze zu entfernen. Verbleiben größere Partikel (Durchmesser ≥ 50μm) in der Schmelze und somit im Gussprodukt, kann dies zu Qualitätsproblemen bei der Weiterverarbeitung führen.
Der Großteil der Partikel mit Durchmesser unter 2μm wird nicht abgeschieden und findet sich im Gussprodukt wieder. Partikel dieser Größe führen allerdings bei homogener Verteilung nicht zu einer qualitativen Abwertung des Gussproduktes.
Das Vorhandensein der oxidischen bzw. sulfidischen Partikel (Einschlüsse) in der Schmelze kann während des Gießbetriebes zum sogenannten "Clogging" führen. Eine typische Stahlgruppe bei der "Clogging" eine wichtige Rolle spielt, ist die Gruppe der aluminiumberuhigten Stähle, in denen feste Tonerdepartikel (Al₂0₃) in der Schmelze dispergiert vorliegen. Mit "Clogging" wird hier das Zusetzen des Systems Stopfen/Tauchrohr bzw. Schieber/Tauchrohr durch Anlagerung der Tonerdepartikel an deren Wandbereiche bezeichnet. Besonders stark von Anlagerungen betroffen sind in der Regel die Tot- bzw. Rückströmungsbereiche innerhalb der Ausgusssysteme. Hier treten erhebliche Querschnittsverengungen auf, die, wenn sie durch das Schmelzflussregelsystem nicht mehr ausgeglichen werden können, zu einem Gießabbruch führen. Zudem werden Langsames oder plötzliches, oftmals auch ein sich regelmäßig wiederholendes Neuanlagern und Loslösen bzw. Ausbrechen einzelner Partikelagglomerate (sogenannter "Cluster") beobachtet. Die Ausbrüche werden in die Kokille eingespült und von der erstarrenden Strangschale eingeschlossen. Dies führt zu den oben erwähnten Qualitätsproblemen.
Bisher wird "Clogging" rein qualitativ durch die visuelle Beobachtung der Stopfenstellung beschrieben. Dies ist Aufgabe des Gießpersonals auf der Gießbühne. Droht bei starkem "Clogging" ein Gießabbruch, können je nach Gießanlage verschiedene Gegenmaßnahmen eingeleitet werden. Bekannt ist bei konventionellen Brammenanlagen mit Stopfenregelung das Lösen der Anlagerungen durch ein- oder mehrmaliges schlagartiges Schließen und öffnen des Stopfens. Durch die dabei erfolgte Absenkung der Gießgeschwindigkeit wird ein Aufsteigen der losgebrochenen Ablagerungen innerhalb der Kokille gewährleistet. Andere Anlagen verfügen über die Möglichkeit des fliegenden Wechsels von Teilen des Ausgusssystems. Allen Gegenmaßnahmen gemeinsam ist, dass sie lediglich im schlimmsten Fall, d. h. bei drohendem Gießabbruch zum Einsatz kommen. Die Zuordnung eines qualitätsbestimmenden Ereignisses zum Gussprodukt bzw. zur Bramme erfolgt nur in der Form "Ereignis hat oder hat nicht stattgefunden".
Die im folgenden vorgestellte Erfindung basiert auf der Erkenntnis, dass "Clogging" sich zeitlich und in seiner Ausprägung sehr unterschiedlich andeutet. So kann z. B. "Clogging " zu einem langsamen oder auch schnellen Zusetzen des Ausgusssystems führen. Dies würde sich in einem stetigen öffnen. von Stopfen bzw. Schieber zeigen. Im anderen Extremfall könnte sich "Clogging" auch durch ständiges Zusetzen mit langsamem oder plötzlichem Auswaschen bzw. Ausbrechen der Anlagerungen äußern, während die Stopfen- bzw. Schieberposition im Mittel nahezu unverändert bleibt. Ein solcher Verlauf geht stets mit instabilen Strömungszuständen in der Kokille einher. Diese rufen Fluktuationen der Gießspiegeloberfläche hervor, wodurch es aufgrund lokaler Geschwindigkeitsturbulenzen (Trombenbildung) im Miniskusbereich zu Gießpulvereinspülungen kommen kann. Auch diese emulgierten oder dispergierten Partikel können von der Erstarrungsfront eingefangen werden und im weiteren Verlauf zu Qualitätsproblemen beim Reinheitsgrad führen.

In der US-Patentschrift 3,118,195 wird eine gattungsgemäße Stranggießanlage beschrieben, die Detailverbesserungen an der Oszillationsvorrichtung der Kokille aufweist. Ein Hinweis auf das Problem des "Cloggings" oder gar eine Lösung desselben findet sich in dieser Schrift nicht.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren für eine Stranggießanlage zu schaffen, das die Beurteilung des Reinheitsgrades und damit der Qualität des Gussproduktes schon während des Gießvorganges gestattet.

Die Aufgabe wird dadurch gelöst, dass die durch Ausbrechen der Anlagerungen verursachten diversen Anomalien beim Gießvorgang als qualitätsrelevante Störsignale gemessen, online ausgewertet und dem betreffenden Gussprodukt zugeordnet werden. Ein System zur erfolgreichen Qualitätsbewertung des Reinheitgrades muss auf die Vielzahl unterschiedlicher Situationen und Symptome beim Gießvorgang reagieren. Zudem ist die zeitliche Zuordnung zu dem Gussprodukt bereits während des Gießbetriebes unumgänglich, so dass unmittelbar Rückschlüsse auf die Qualität der gegossenen Brammen gezogen werden können.

Durch die Auswertung der Messsignale online, d. h. während des Gießbetriebes, ist eine direkte Zuordnung zum Gussprodukt gewährleistet. Dadurch kann bereits vor der anschießenden Weiterverarbeitung, z. B. durch Warmwalzen der Bramme entschieden werden, ob diese die qualitativen Ansprüche in puncto Reinheitsgrad erfüllt, die an das spätere Produkt gestellt werden. Die Zahl sogenannter Fehlwalzungen bzw. notwendiger anschließender Coilinspektionen kann dadurch erheblich reduziert werden.

Eine vorteilhafte Weiterbildung der Erfindung besteht darin, dass die Vielzahl der Störsignale durch direkte Messsignalverwertung oder durch differentielle bzw. integrale Auswertealgorithmen ausgewertet und durch neuronale Netze oder Fuzzy-logic oder ähnlichem zu einem Bewertungsmaßstab für den Reinheitsgrad der Gussprodukte zusammengeführt werden. Auf diese Weise gelingt es, die unüberschaubare Fülle der Informationen zu einem einzigen Beurteilungsmaßstab für den Reinheitsgrad des Gussproduktes zu verdichten und damit handhabbar zu machen.

Von weiterem Vorteil ist, dass Soll-Werte der Stellung von am Einlass des Tauchrohrs befindlichen Drosselorganen in Abhängigkeit von Gießbedingungen z. B. Gießgeschwindigkeit, Gießformat, ferrostatische Höhe, Gießspiegelbewegung und Stahlqualität) in einer Kalibrierkurve, ggf. auch gießzeitabhängig festgelegt werden und dass davon abweichende Werte als Störsignale gemessen werden. Stopfen und Schieber arbeiten in der Stranggießanlage als Regelsysteme. Sie reagieren auf Änderungen der Gießbedingungen. für den angenommenen Idealfall ohne "Clogging" ergibt sich daraus für jede Gießbedingung eine "ideale" Stellung des Stopfens bzw. Schiebers. Diese lässt sich unmittelbar auch als ideal duchfließender Volumenstrom oder in dimensionsloser Form als sogenannter Druckverlustwiderstand beschreiben. Alle diese Größen können für jedes Ausgusssystem (Stopfen/Schieber/Tauchrohr usw.) in eine Art Kalibrationskurve, wenn nötig auch gießzeitabhängig festgelegt werden. Davon abweichende Werte sind die Störsignale. Sie werden zeitlich aufgelöst zu diesen Sollwerten in Relation gesetzt, so dass eine von den jeweiligen Gießbedingungen unabhängige Bewertung der aktuellen Stopfenstellung bezüglich Reinheitsgrad möglich ist. Selbst die zu Anfang einer Gießsequenz oft beobachtete hohe Stopfenstellung, die durch das Erstarren von flüssigem Stahl an den noch kälteren Zwischenbehälter- und Tauchrohrwänden verursacht wird, kann bewertet werden. Neben dem "Clogging" können zudem Verschleiß- und Auswascherscheinungen an den Feuerfestelementen detektiert und ggf. ein vorzeitiger Wechsel durchgeführt oder ein Gießabbruch eingeleitet werden. über die Auswertung der Stopfenbewegungen lassen sich zusätzlich das Loslösen und Neuaufbauen von Anlagerungen zeitlich aufgelöst erfassen und einer Bramme zuordnen.

Nach einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung werden Füllstandsschwankungen der Kokille in ihrem zeitlichen Verlauf gemessen, ausgewertet und zur Beurteilung des Reinheitsgrades der Gussprodukte schon während des Gießvorganges derselben herangezogen, vorzugsweise werden die Füllstandsschwankungen der Kokille durch Standardsensoren der Gießspiegelregelung oder über einen oder mehrere zusätzlich installierte Sensoren erfasst. Im laufenden Gießbetrieb wird in der Regel ein fester Kokillenfüllstand (Gießspiegel) eingestellt. Moderne Gießspiegelregelungen messen den Gießspiegel lokal an einer Stelle, entweder seitlich durch die Kupferplatte über ein radiometrisches oder von oben über ein elektromagnetisches Messverfahren. Abweichungen vom Sollwert werden vom System erfasst und vom Stopfen bzw. Schieber ausgeregelt. Ein Ausbrechen und Ausspülen einer größeren Anlagerung ruft in der Kokille eine Störung der Strömung hervor, die sich als eine plötzlich auftretende Füllstandsschwankung auswirkt. Neben der Verschlechterung der Oberflächenqualität der Bramme ist bei Füllstandsschwankungen stets auch mit Einspülen und Einschließen von Gießpulverpartikeln zu rechnen. Solche Füllstandsschwankungen können von dem bereits eingebauten Sensor der Gießspiegelregelung oder über einen oder mehrere zusätzlich installierte Sensoren erfasst werden. über die zeitliche Auswertung und Zuordnung von Füllstandsschwankungen zu gegossenen Brammen können Rückschlüsse auf den Reinheitsgrad und damit auf die Qualität der Bramme gezogen werden.

Die Strömungen innerhalb eines Tauchrohres sind in hohem Maße turbulent, eine Folge des hochfrequenten Ablösens und Wiederanlegens der Strömung, insbesondere im Einlaufbereich des Tauchrohres. Die dabei entstehenden periodischen Druckschwankungen werden durch das Anwachsen und Ausbrechen Anlagerungen signifikant verändert und als Störsignal auf unterschiedliche Weise messbar. Wenn jedes Ausgusssystem ein von der spezifischen Betriebssituation abhängiges charakteristisches Druckverlustspektrum mit einem Mittelwert, einem periodischen und einem stochastischen Schwankungswert aufweist, bietet sich die Möglichkeit, dass durch das Ausbrechen von Anlagerungen das charakteristische Druckverlaufspektrum des Ausgusssystems verändert wird und die Veränderungen als Störsignale gemessen werden und dass die Druckschwankungen im Ausgusssystem von einem oder mehreren Drucksensoren oder über ein Mikrofon akustisch erfasst werden.

Ein vorteilhafter Aspekt der Erfindung ist auch darin zu sehen, dass das Ausbrechen von Anlagerungen zu Abweichungen von charakteristischen Strömungsformen in der Kokille führt, wobei die Abweichungen als Störsignale gemessen werden und dass zur Strömungsmessung in der Kokille elektromagnetische oder piezoelektrische Messsensoren dienen, die in beliebiger Zahl und Lage, vorzugsweise in symmetrischer Anordnung und zumindest an einer der Breitseitenwände der Kokille montiert werden. Obwohl die Strömungen innerhalb der Kokille stets turbulente Komponenten enthalten, die Fluktuationen hervorrufen, stellen sich in der Regel feste, d. h. über Längere Zeiträume existente, meist symmetrische Strömungszustände ein. Die Strömungsbilder innerhalb der Kokille werden durch Auftreten des "Clogging" beinflusst, da die gebildeten Anlagerungen im Ausgusssystem oft zu einer einseitigen Bevorzugung einer der Austrittsöffnungen führen. Die veränderten, möglicherweise kritischen Strömungszustände können im Miniskus zum Einspülen von Gießpulver oder zur Verschlechterung der Einschlussabscheidebedingungen in der Kokille führen. Die elektromagnetischen bzw. piezoelektrischen Messsensoren liefern Signale, die Auskunft über die Strömungszustände in der Kokille geben, die als Qualitätsmerkmale dem Gussprodukt zugeordnet werden.

Weiterhin ist von Vorteil, dass vorzugsweise horizontale Taumelbewegungen der Kokille durch veränderte Reibverhältnisse zwischen den Kokillenwänden und der Strangschale als Folge von ausgebrochenen Anlagerungen verursacht und als Störsignal gemessen werden und dass die Bewegungen der Kokille durch dreidimensional wirkende Beschleunigungsaufnehmer oder bei Kokillen mit hydraulischer Oszillation durch den Druck in deren hydraulischen Zylindern detektiert werden und dass die Beschleunigungsaufnehmer an der Kokille vorzugsweise an den vier Ecken von deren Hubtisch angeordnet sind. Ungleichmäßige Strömungen in der Kokille bedeuten auch ungleichmäßige Last- und Wärmeverteilung in der Kokille. Dies wirkt sich zum einen auf die Reibbedingungen zwischen Strang und Kokillenwand und zum anderen auf die Positionsstabilität der Kokille aus. Solche Kokillenbewegungen überlagern die Laufende Oszillationsbewegung und können ebenso wie plötzlich auftretende Störungen in der Strömung innerhalb der Kokille, wie sie sich z. B. bei auftretendem "Clogging" einstellen, zur Qualitätsbewertung herangezogen werden. Ein Vorteil der Messung der Taumelbewegung liegt darin, dass die Geber keiner besonderen Temperaturbelastung ausgesetzt sind.

Weitere Einzelheiten, Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der folgenden Figurenbeschreibung, den Ansprüchen sowie den Zeichnungen, in denen Ausführungsbeispiele der Erfindung schematisch dargestellt sind.
Es zeigen:
1a, b, c ein Tauchrohr mit Stopfen in unterschiedlichen Gießphasen,
2a, b, c ein Tauchrohr mit Schieber in unterschiedlichen Gießphasen,
3 eine Draufsicht von Hubtisch und Kokille mit Beschleunigungsaufnehmern,
4 das Schema einer Auswertevorrichtung für die Messwerte der Beschleunigungsaufnehmer.
In einer Stranggießanlage strömt Metallschmelze aus einem Zwischenbehälter durch ein Tauchrohr in eine Kokille. Die 1a, b, c zeigen ein Tauchrohr (1) mit einem in dessen Einlaufbereich (2) zentriert und in Gießrichtung beweglich angeordneten Stopfen (3), der zur Regelung des Schmelzendurchflusses dient.
Das Tauchrohr (1) besitzt in 1a freien Durchflussquerschnitt. Dies ändert sich in 1b, wo sich im Einlaufbereich (2) des Tauchrohres (1) und an der Spitze des Stopfens (3) Anlagerungen (4) gebildet haben. Es handelt sich dabei um feste Tonerdepartikel Al₂0₃, die in der Schmelze dispergiert vorliegen und sich besonders stark in Tot- und Rückströmbereichen innerhalb der Ausgusssysteme anlagern. Das "Clogging" verursacht eine Querschnittsverengung, die, falls sie durch öffnen des Stopfens (3) nicht ausgeglichen werden kann, zu einem Gießabbruch führt. In 1c ist ein Loslösen bzw. Ausbrechen von Anlagerungen (4) in Gestalt der "Cluster" (5) dargestellt. Diese werden in die Kokille eingespült und von der erstarrenden Strangschale eingeschlossen. Sie führen zu den erwähnten Qualitätsproblemen in den Gussprodukten.
2a zeigt ein anderes Tauchrohr (1a) mit einem anderen Einlaufbereich (2a), dessen Querschnitt durch die Horizontalbewegung eines Schiebers (6) veränderbar ist. Das andere Tauchrohr (1a) besitzt an seinem kokillenseitigen Ende seitliche öffnungen (7), durch die die Schmelze in die Kokille gelangt.
In 2b sind in den Tot- und Rückströmbereichen dieses Ausgusssystems Anlagerungen (4) dargestellt, die in 2c als ausbrechende "Cluster" (5) von der Schmelze mitgenommen werden.
3 zeigt die Draufsicht auf einen Hubtisch (8) einer damit verbundenen Kokille (9). Auf den vier Ecken des Hubtisches (8) sind Beschleunigungsaufnehmer (10a, b, c, d) angeordnet, die in den drei Achsen des Raumes wirksam sind und damit jede Bewegung von Hubtisch (8) und Kokille (9) anzeigen.
4 zeigt das Schema einer Auswertevorrichtung (11) für die Signale der Beschleunigungsaufnehmer (10a, b, c, d). Für jeden Beschleunigungsaufnehmer (10a, b, c, d) ist ein Richtungsanalysator (13a, b, c, d) für die Schwingungssignale vorgesehen, mit Eingängen (12a, b, c, d) für die drei Messrichtungen des Raumes. Die Richtungsanalysatoren (13a, b, c, d) sind mit Frequenzanalysatoren (14a, b, c, d) verbunden, die die Störsignale aus den Grundsignalen, insbesondere oberhalb der Oszillationsfrequenz der Kokille (9) herausfiltern. Die Ergebnisse der Richtungsanalysatoren (13a, b, c, d) und der Frequenzanalysatoren (14a, b, c, d) werden in Auswerterechnern (15a, b, c, d) verarbeitet, deren Ergebnisse in eine Auswerteeinheit (16) fließen. Dort werden alle Daten unter Zuhilfenahme von neuronalen Netzen oder Fuzzy-logic oder ähnlichem zu einem Beurteilungsmaßstab für den Reinheitsgrad des jeweiligen Gussproduktes zusammengefasst.
Mit der in 4 dargestellten Auswertevorrichtung (11) können auch die Störsignale aus der Stellung der Drosselorgane, aus den Füllstandsschwankungen der Kokille (9), aus dem Druckverlaufspektren des Ausgusssystems und aus den Abweichungen von charakteristischen Strömungsformen in der Kokille (9) beim Errechnen des Beurteilungsmaßstabes (17) für den Reinheitsgrad der Gussprodukte mit berücksichtigt werden. Aufgrund der hohen Redundanz der Störsignalmessung wird mit dem erfindungsgemäßen Verfahren eine hohe Aussagegenauigkeit erzielt. Dadurch können Fehlwalzungen und Coilinspektionen weitgehend vermieden und die Effizienz der Stranggießanlage gesteigert werden.

Claims

Verfahren zur Qualitätsüberwachung des Gießvorgangs einer Stranggießanlage, mit einem Zwischenbehälter für Metallschmelze, die von dort über ein Ausgusssystem (Drosselorgan plus Tauchrohr (1)) in eine Kokille (9) strömt und in dieser eine feste Strangschale bildet, wobei sich im Bereich des Ausgusssystems Anlagerungen (4) bilden, die ausbrechen und in das Gussprodukt gelangen können, wodurch dessen Reinheitsgrad und damit die Gussqualität verschlechtert werden, dadurch gekennzeichnet, dass die durch Ausbrechen der Anlagerungen (4) verursachten diversen Anomalien beim Gießvorgang als qualitätsrelevante Störsignale gemessen, online ausgewertet und dem betreffenden Gussprodukt zugeordnet werden, wobei Sollwerte der Stellung von am Einlaufbereich (2, 2a) des Tauchrohres (1, 1a) befindlichen Drosselorganen in Abhängigkeit von Gießbedingungen (z. B. Gießgeschwindigkeit, Gießformat, ferrostatische Höhe, Gießspiegelbewegung und Stahlqualität) in einer Kalibrierkurve ggf. auch gießzeitabhängig, festgelegt werden und dass davon abweichende Werte als Störsignale gemessen werden.
Verfahren zur Qualitätsüberwachung des Gießvorgangs einer Stranggießanlage, mit einem Zwischenbehälter für Metallschmelze, die von dort über ein Ausgusssystem (Drosselorgan plus Tauchrohr (1)) in eine Kokille (9) strömt und in dieser eine feste Strangschale bildet, wobei sich im Bereich des Ausgusssystems Anlagerungen (4) bilden, die ausbrechen und in das Gussprodukt gelangen können, wodurch dessen Reinheitsgrad und damit die Gussqualität verschlechtert werden, dadurch gekennzeichnet, dass die durch Ausbrechen der Anlagerungen (4) verursachten diversen Anomalien beim Gießvorgang als qualitätsrelevante Störsignale gemessen, online ausgewertet und dem betreffenden Gussprodukt zugeordnet werden, wobei Füllstandsschwankungen der Kokille (9) in ihrem zeitlichen Verlauf gemessen, ausgewertet und zur Beurteilung des Reinheitsgrades der Gussprodukte schon während des Gießvorganges herangezogen werden, wobei die Füllstandsschwankungen der Kokille (9) durch Standardsensoren der Gießspiegelregelung oder über einen oder mehrere zusätzlich installierte Sensoren erfasst werden.
Verfahren zur Qualitätsüberwachung des Gießvorgangs einer Stranggießanlage, mit einem Zwischenbehälter für Metallschmelze, die von dort über ein Ausgusssystem (Drosselorgan plus Tauchrohr (1)) in eine Kokille (9) strömt und in dieser eine feste Strangschale bildet, wobei sich im Bereich des Ausgusssystems Anlagerungen (4) bilden, die ausbrechen und in das Gussprodukt gelangen können, wodurch dessen Reinheitsgrad und damit die Gussqualität verschlechtert werden, dadurch gekennzeichnet, dass die durch Ausbrechen der Anlagerungen (4) verursachten diversen Anomalien beim Gießvorgang als qualitätsrelevante Störsignale gemessen, online ausgewertet und dem betreffenden Gussprodukt zugeordnet werden, wobei jedes Ausgusssystem ein von der spezifischen Betriebssituation abhängiges, charakteristisches Druckverlustspektrum mit einem Mittelwert, einem periodischen und einem stochastischen Schwankungswert aufweist, wobei durch das Ausbrechen von Anlagerungen (4) das charakteristische Druckverlaufspektrum des Ausgusssystems verändert wird und die Veränderungen als Störsignale gemessen werden.
Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Druckschwankungen im Ausgusssystem von einem oder mehreren Drucksensoren oder über ein Mikrofon akustisch erfasst werden.
Verfahren zur Qualitätsüberwachung des Gießvorgangs einer Stranggießanlage, mit einem Zwischenbehälter für Metallschmelze, die von dort über ein Ausgusssystem (Drosselorgan plus Tauchrohr (1)) in eine Kokille (9) strömt und in dieser eine feste Strangschale bildet, wobei sich im Bereich des Ausgusssystems Anlagerungen (4) bilden, die ausbrechen und in das Gussprodukt gelangen können, wodurch dessen Reinheitsgrad und damit die Gussqualität verschlechtert werden, dadurch gekennzeichnet, dass die durch Ausbrechen der Anlagerungen (4) verursachten diversen Anomalien beim Gießvorgang als qualitätsrelevante Störsignale gemessen, online ausgewertet und dem betreffenden Gussprodukt zugeordnet werden, wobei das Ausbrechen von Anlagerungen (4) zu Abweichungen von charakteristischen Strömungsformen in der Kokille (9) führt, wobei die Abweichungen als Störsignale gemessen werden und wobei zur Strömungsmessung in der Kokille (9) elektromagnetische oder piezoelektrische Messsensoren dienen, die in beliebiger Zahl und Lage, vorzugsweise in symmetrischer Anordnung und zumindest an einer der Breitseitenwände der Kokille (9) montiert werden.
Verfahren zur Qualitätsüberwachung des Gießvorgangs einer Stranggießanlage, mit einem Zwischenbehälter für Metallschmelze, die von dort über ein Ausgusssystem (Drosselorgan plus Tauchrohr (1)) in eine Kokille (9) strömt und in dieser eine feste Strangschale bildet, wobei sich im Bereich des Ausgusssystems Anlagerungen (4) bilden, die ausbrechen und in das Gussprodukt gelangen können, wodurch dessen Reinheitsgrad und damit die Gussqualität verschlechtert werden, dadurch gekennzeichnet, dass die durch Ausbrechen der Anlagerungen (4) verursachten diversen Anomalien beim Gießvorgang als qualitätsrelevante Störsignale gemessen, online ausgewertet und dem betreffenden Gussprodukt zugeordnet werden, wobei vorzugsweise horizontale Taumelbewegungen der Kokille (9) durch veränderte Reibverhältnisse zwischen den Kokillenwänden und der Strangschale als Folge von ausgebrochenen Anlagerungen (4) verursacht und als Störsignal gemessen werden.
Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Bewegungen der Kokille (9) durch dreidimensional wirkende Beschleunigungsaufnehmer (10a, b, c, d) oder bei Kokillen (9) mit hydraulischer Oszillation durch den Druck in deren hydraulischen Zylindern detektiert werden.
Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Beschleunigungsaufnehmer (10a, b, c, d) an der Kokille (9) vorzugsweise an den vier Ecken von deren Hubtisch (8) angeordnet werden.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Vielzahl der Störsignale durch direkte Messsignalverwertung oder durch differentielle bzw. integrale Auswertealgorithmen ausgewertet und durch neuronale Netze oder Fuzzy-Logic oder ähnlichem zu einem Bewertungsmaßstab für den Reinheitsgrad der Gussprodukte zusammengeführt werden.