DE19931331A1 - Verfahren und Einrichtung zum Herstellen eines Stranges aus Metall - Google Patents

Verfahren und Einrichtung zum Herstellen eines Stranges aus Metall

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Abstract

Verfahren und Einrichtung zum Herstellen eines Stranges aus Metall mittels einer Stranggießanlage, die zumindest eine Kühleinrichtung zur Kühlung des Stranges aufweist, wobei der Kühleinrichtung zumindest ein Reduktionsgerüst zur Dickenreduktion des Stranges zugeordnet ist, wobei der Strang bei der Dickenreduktion eine erstarrte Hülle und einen flüssigen Kern aufweist. Dabei wird die Kühlung mittels eines Temperatur- und Erstarrungsmodells derart eingestellt, daß die Erstarrungsgrenze zwischen der erstarrten Hülle und dem flüssigen Kern bei Einlauf des Stranges in das Reduktionsgerüst einer vorgegebenen Soll-Erstarrungsgrenze zwischen der erstarrten Hülle und dem flüssigen Kern entspricht.

Description

Die Erfindung betrifft Verfahren und eine Einrichtung zum Herstellen eines Stranges aus Metall mittels einer Strang­ gießanlage, die zumindest eine Kühleinrichtung zur Kühlung des Stranges aufweist, wobei der Kühleinrichtung zumindest ein Reduktionsgerüst zur Dickenreduktion des Stranges zuge­ ordnet ist, wobei der Strang bei der Dickenreduktion eine er­ starrte Hülle und einen flüssigen Kern aufweist.
Zum Herstellen von Strängen ist es bekannt, einer Stranggieß­ anlage ein Reduktionsgerüst nach- oder zuzuordnen. Dabei wird eine besonders große Dickenreduktion dann erreicht, wenn der Strang beim Einlaufen in das Reduktionsgerüst einen noch flüssigen Kern aufweist. Bei diesem Verfahren, das als soge­ nannte Soft-Reduction bekannt ist, ist es wichtig, daß der flüssige Kern groß genug ist, um die notwendige Dickenreduk­ tion des Stranges zu gewährleisten, jedoch auch nicht so groß ist, daß es zu einem Strangdurchbruch und Austritt von flüs­ sigem Metall kommt. Zum Erreichen der notwendigen Abmessung des flüssigen Kerns bei Erreichen des Reduktionsgerüstes wird der Strang mittels einer Kühleinrichtung gekühlt, wobei die notwendige Kühlung von einem Bediener nach dessen Abschätzung der Abmessung des flüssigen Kerns eingestellt wird.
Aufgabe der Erfindung ist es, ein Verfahren sowie eine Ein­ richtung zur Durchführung des Verfahrens anzugeben, das eine gegenüber dem Stand der Technik verbesserte Soft-Reduction, insbesondere auch bei variierender Stranggeschwindigkeit, er­ laubt.
Die Aufgabe wird erfindungsgemäß durch ein Verfahren gemäß Anspruch 1 bzw. eine Einrichtung gemäß Anspruch 10 gelöst. Dabei ist zum Herstellen eines Stranges aus Metall mittels einer Stranggießanlage, die zumindest eine Kühleinrichtung zur Kühlung des Stranges aufweist, der Kühleinrichtung zumin­ dest ein Reduktionsgerüst zur Dickenreduktion des Stranges nachgeordnet, wobei der Strang bei der Dickenreduktion eine erstarrte Hülle und einen flüssigen Kern ausweist, und wobei die Kühlung mittels eines Temperatur- und Erstarrungsmodells derart, insbesondere automatisch, eingestellt wird, daß die Erstarrungsgrenze zwischen der erstarrten Hülle und dem flüs­ sigen Kern bei Einlauf des Stranges in das Reduktionsgerüst einer vorgegebenen Soll-Erstarrungsgrenze zwischen der er­ starrten Hülle und dem flüssigen Kern entspricht. Auf diese Weise wird eine besonders gute Soft-Reduction erreicht. Re­ duktionsgerüste im Sinne der Erfindung können dabei neben einfachen Walzgerüsten komplexe Walzgerüste sein, mittels de­ nen dem Strang eine bestimmte Geometrie eingewalzt wird. Das Temperatur- und Erstarrungsmodell kann beispielsweise ein analytisches Modell, ein neuronales Netz oder eine Kombina­ tion aus analytischem Modell und neuronalem Netz sein.
Das Temperatur- und Erstarrungsmodell setzt vorteilhafterwei­ se die Kühlung des Stranges und die Erstarrungsgrenze zwi­ schen der erstarrten Hülle und dem flüssigen Kern in Bezie­ hung. Eine derartige Ausgestaltung der Erfindung ist von be­ sonderem Vorteil, da das Temperatur- und Erstarrungsmodell die Erstarrungsgrenze zwischen der erstarrten Hülle und dem flüssigen Kern in Abhängigkeit von der Kühlmenge die Ursache Wirkung-Beziehung zwischen Kühlung und die Erstarrungsgrenze zwischen der erstarrten Hülle und dem flüssigen Kern abbil­ det.
In vorteilhafter Ausgestaltung der Erfindung wird mit dem Temperatur- und Erstarrungsmodell die Erstarrungsgrenze zwi­ schen der erstarrten Hülle und dem flüssigen Kern in Abhän­ gigkeit von der Kühlung des Stranges, insbesondere in Echt­ Zeit und ständig, ermittelt und die notwendige Kühlung des Stranges auf iterative Weise in Abhängigkeit der vorgegebenen Soll-Erstarrungsgrenze zwischen der erstarrten Hülle und dem flüssigen Kern bestimmt, wobei so oft iteriert wird, bis die Abweichung der mit dem Temperatur- und Erstarrungsmodell er­ mittelten Erstarrungsgrenze zwischen der erstarrten Hülle und dem flüssigen Kern von dem vorgegebenen Soll-Erstarrungs­ grenze zwischen der erstarrten Hülle und dem flüssigen Kern kleiner ist als ein vorgegebener Toleranzwert.
In weiterhin vorteilhafter Ausgestaltung der Erfindung wird zur Bestimmung der notwendigen Kühlung des Stranges in Abhän­ gigkeit von der vorgegebenen Soll-Erstarrungsgrenze zwischen der erstarrten Hülle und dem flüssigen Kern zumindest eine weitere Größe der Größen Stranggeschwindigkeit, Stranggeome­ trie, Strangschalendicke, Kokillenlänge, Zeit, Strangmateri­ al. Kühlmitteldruck bzw. -volumen, Tröpfchengröße des Kühl­ mittels und Kühlmitteltemperatur verwendet.
In weiterhin vorteilhafter Ausgestaltung der Erfindung werden zur Bestimmung der notwendigen Kühlung des Stranges in Abhän­ gigkeit der Erstarrungsgrenze zwischen der erstarrten Hülle und dem flüssigen Kern die Größen Stranggeometrie, Strang­ schalendicke, Zeit, Strangmaterial, Kühlmitteldruck bzw. -volumen und Kühlmitteltemperatur verwendet. Die Verwendung dieser Größen ist besonders geeignet, eine besonders präzise Kühlung des Stranges zu erzielen.
In weiterhin vorteilhafter Ausgestaltung der Erfindung wird jeder Reduktionseinrichtung eine Soll-Erstarrungsgrenze zwi­ schen der erstarrten Hülle und dem flüssigen Kern des Stran­ ges zugeordnet.
In weiterhin vorteilhafter Ausgestaltung der Erfindung wird im Temperatur- und Erstarrungsmodell die Wirkung der Dicken­ reduktion durch das Reduktionsgerüst, insbesondere die Lage der Grenze zwischen erstarrter Hülle und flüssigem Kern mit modelliert.
In weiterhin vorteilhafter Ausgestaltung der Erfindung er­ folgt die Modellierung der Dickenreduktion durch das Reduktions­ gerüst durch zumindest eine der Größen Reduktionskraft und Reduktionsgrad.
In weiterhin vorteilhafter Ausgestaltung der Erfindung wird zumindest eine der Größen Reduktionskraft und Reduktionsgrad im Reduktionsgerüst gemessen und zur Adaption des Temperatur- und Erstarrungsmodells verwendet.
In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung werden die Größen Reduktionskraft und Reduktionsgrad im Re­ duktionsgerüst gemessen und zur Adaption des Temperatur- und Erstarrungsmodells verwendet.
Weitere Vorteile und erfinderische Einzelheiten ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung eines Ausführungsbei­ spiels, anhand der Zeichnungen und in Verbindung mit den Un­ teransprüchen. Im einzelnen zeigen:
Fig. 1 eine Stranggießanlage,
Fig. 2 ein Ablaufdiagramm zur iterativen Bestimmung einer Soll-Kühlung des Stranges mittels eines Temperatur- und Erstarrungsmodells,
Fig. 3 ein Ablaufdiagramm zur iterativen Bestimmung eines Adaptionskoeffizienten.
Fig. 1 zeigt eine Stranggießanlage. Dabei bezeichnet Bezugs­ zeichen 1 den gegossenen Strang, der eine erstarrte Hülle 21 innerhalb einer Erstarrungsgrenze 22 und einen flüssigen Kern 2 aufweist. Der Strang wird mit Antriebs- bzw. Führungs­ rollen 4 bewegt und auf seinem Weg durch Kühleinrichtungen 5 gekühlt. Diese sind vorteilhafterweise als Wassersprühein­ richtungen ausgebildet. Aus Gründen der Übersichtlichkeit sind nicht alle Antriebs- bzw. Führungsrollen 4 und Kühlein­ richtungen 5 mit Bezugszeichen versehen. Bei bekannten Ver­ fahren sind die Kühleinrichtungen 5 in Kühlsegmente aufge­ teilt. Diese Aufteilung ist beim neuen und erfinderischen Verfahren nicht notwendig, kann aber berücksichtigt werden. Sowohl die Antriebsrollen 4 als auch die Kühleinrichtungen 5 sind datentechnisch mit einer Recheneinrichtung verbunden. Im vorliegenden Ausführungsbeispiel sind beide datentechnisch mit ein und demselben Automatisierungsgerät 7 verbunden. Das Automatisierungsgerät 7 weist optional außerdem ein nicht dargestelltes Terminal und eine nicht dargestellte Tastatur auf. Außerdem ist das Automatisierungsgerät 7 mit einem über­ geordneten Rechensystem 8 verbunden. Das zum Stranggießen notwendige Material, in diesem Fall flüssiger Stahl, wird über eine Zuführvorrichtung 20 zugeführt. Die Stellgrößen für die Kühleinrichtungen 5 werden mittels eines Temperatur- und Erstarrungsmodells, d. h. eines thermischen Modells des Stran­ ges berechnet, das in der beispielhaften Ausgestaltung auf dem übergeordneten Rechensystem 8 implementiert ist.
Bezugszeichen 9, 10 und 11 bezeichnen der Kühleinrichtung 5 zugeordnete Reduktionsgerüste. Diese sind in vorteilhafter Ausgestaltung der Erfindung datentechnisch mit der speicher­ programmierbaren Steuerung 7 verbunden, wobei an die Automa­ tisierungsgerät 7 die Walzkraft und der Reduktionsgrad, z. B. in Form des Walzspaltes, übertragen werden. Im vorliegenden Ausführungsbeispiel sind drei Reduktionsgerüste 9, 10 und 11 vorgesehen. Im in Fig. 1 dargestellten Ausführungsbeispiel ist vorgesehen, daß nur in den Reduktionsgerüsten 9 und 10 eine sogenannte Soft-Reduction durchgeführt wird. Bei der soge­ nannten Soft-Reduction ist der zu reduzierende Strang nicht durcherstarrt, sondern weist einen flüssigen Kern 2 und eine erstarrte Hülle 21 auf, wenn er in ein Reduktionsgerüst ein­ läuft. Im Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 1 ist für den Strang 1 lediglich eine Soft-Reduction in den Reduktionsgerüsten 9 und 10 vorgesehen. Die Kühlung mit den Kühleinrichtungen 5 wird mittels des Automatisierungsgeräts 7 derart eingestellt, daß die Erstarrungsgrenze 22 zwischen der erstarrten Hülle 21 und dem flüssigen Kern 2 des Stranges 1 bei Einlauf in die Reduktionsgerüste 9 und 10 einer gewünschten Soll- Erstarrungsgrenze zwischen dem flüssigen Kern 2 und der er­ starrten Hülle 21 entspricht.
Das Reduktionsgerüst 9 ist in besonders vorteilhafter Weise innerhalb der Kühlstrecke angeordnet, d. h. es sind vor und hinter dem Reduktionsgerüst 9 Kühleinrichtungen 5 vorgesehen. Es kann in weiterhin vorteilhafter Weise Vorgesehen werden, auch hinter dem zweiten Reduktionsgerüst 10 Kühleinrichtungen vorzusehen. Die Kühleinrichtung 9 ist vorteilhafterweise nicht in der Biegung des Stranges 1 angeordnet, wie dies aus Gründen der Übersichtlichkeit in Fig. 1 angedeutet ist, son­ dern vor der Biegung des Stranges oder hinter der Biegung des Stranges 1 angeordnet.
Fig. 2 zeigt dabei ein Ablaufdiagramm zur iterativen Bestim­ mung eines Sollwertes k0 für die Kühlung des Stranges mittels eines Temperatur- und Erstarrungsmodells 13, wobei das Tempe­ ratur- und Erstarrungsmodell 13 und die übrigen dargestellten iterativen Abläufe auf dem übergeordneten Rechensystem 8 im­ plementiert sind. Dazu wird im Temperatur- und Erstarrungsmo­ dell 13 aus einer gegebenen Kühlung des Stranges ki mittels des Temperatur- und Erstarrungsmodells 13 die Erstarrungs­ grenzen ei im Strang ermittelt. Diese Erstarrungsgrenze ei wird in einem Vergleicher 14 mit der Soll-Erstarrungsgrenze e0 im Strang verglichen. Im Vergleicher 14 erfolgt die Abfra­ ge, ob |ei - eo| ≦ Δemax, wobei Δemax ein vorgegebener Toleranz­ wert ist. Ist der Betrag der Differenz von ei und e0 zu groß, so ermittelt der Funktionsblock 12 einen neuen Vorschlag ki für eine verbesserte Kühlung des Stranges. Als Anfangswert für die Iteration wird ein Wert für die Kühlung verwendet, der sich im langzeitlichen Durchschnitt als bewährter Erfah­ rungswert erwiesen hat. Ist der Betrag der Differenz von ei und e0 kleiner oder gleich dem Toleranzwert Δemax, so wird mit einer Sollkühlungsfestsetzung 15 der Sollwert k0 für die Küh­ lung des Stranges gleich dem Wert ki gesetzt. Die Werte ei, e0, Δemax, ki, k0 sind nicht unbedingt Skalare, sondern Spal­ tenmatrizen mit ein oder mehr Werten. So enthält z. B. die Spaltenmatrix k0 die verschiedenen Stell- bzw. Führungsgrößen für die Kühleinrichtungen 5 der einzelnen Kühlsegmente 6 ei­ ner Strangkühlanlage oder die Spaltenmatrix e0, die Soll- Erstarrungsgrenzen an verschiedenen Stellen des Stranges. In vorteilhafter Ausgestaltung erfolgt der in Fig. 2 dargestellte Iterationskreislauf auf der Basis genetischer Algorithmen. Dies bietet sich insbesondere dann an, wenn ki bzw. k0 Spal­ tenmatrizen mit vielen Elementen sind.
Das Temperatur- und Erstarrungsmodell 13 kann sowohl als ein­ dimensionales Modell als auch als zweidimensionales Modell implementiert werden. Basis des Temperatur- und Erstarrungs­ modells stellt, hier für den zweidimensionalen Fall darge­ stellt, die Wärmeleitungs-Gleichung
dar, die für das Temperatur- und Erstarrungsmodell 13 in Dif­ ferenzform, d. h. in der Form
verwendet wird. Dabei ist T die Temperatur, t die Zeit und a die Temperaturleitfähigkeit. x und y sind die zweidimensiona­ len Raumkoordinaten.
Der Querschnitt der Stranghaut wird in kleine Rechtecke der Größe Δx mal Δy unterteilt und die Temperatur wird in klei­ nen Zeitschritten Δt berechnet. Als Ausgangspunkt für die Temperaturverteilung wird angenommen, daß die Temperatur beim Eintritt in die Kokille (in allen Rechtecken) die Verteiler­ temperatur des Stahls besitzt.
Der an der Strangoberfläche abzuführende Wärmestrom Q berech­ net sich aus der Oberflächentemperatur To des Strangs, der Umgebungstemperatur TU, der Oberfläche A und dem Wärmeüber­ gangskoeffizienten α mit Q = α (TU - To) A.
Für die Kühlung in der Kokille wird α als konstant angenom­ men und TU der Temperatur des Kühlwassers in der Kokille gleichgesetzt. Für die Kühlung durch die Kühleinrichtungen 5 wird TU der Temperatur des Kühlmittels gleichgesetzt und α wird beispielsweise gemäß
berechnet, wobei V das Kühlmittelvolumen in
ist. Da­ bei kann V für jeden Punkt an der Strangoberfläche unter­ schiedlich angegeben werden, wodurch mit dem Modell auch Dü­ sencharakteristika beschrieben werden können.
Aus dem Verlauf der Temperaturverteilung im Strang berechnet das Modell auch den Verlauf der Erstarrungsgrenze.
Die einzelnen Modellparameter sind u. a.:
  • - Kokillenlänge
  • - Stranggeometrie (Höhe und Breite)
  • - Stranggeschwindigkeit
  • - Wärmeübergangskoeffizient α in der Kokille
  • - Kühlmitteltemperatur in der Kokille
  • - Schmelztemperatur
  • - Erstarrungsenthalpie
  • - Wärmeleitkoeffizient λ
  • - Spezifische Wärmekapazität c
  • - Dichte ρ
  • - Länge jeder Kühlzone
  • - Kühlmittelvolumen V in jeder Kühlzone
  • - Strangmaterial
Die Temperatur- und Materialabhängigkeit von λ, c, Enthalpie und ρ wird im Modell berücksichtigt.
Fig. 3 zeigt ein Ablaufdiagramm zur iterativen Bestimmung ei­ nes Adaptionskoeffizienten d0 zur Adaption des Wärmeüber­ gangskoeffizienten α mittels eines Temperatur- und Erstar­ rungsmodells 13, wobei der adaptierte Wärmeübergangskoeffizi­ ent αa durch
αa = d0.α
aus dem Wärmeübergangskoeffizienten α ermittelt wird. Dazu wird im Temperatur- und Erstarrungsmodell 13 aus einer gege­ benen Kühlung des Stranges mittels des Temperatur- und Er­ starrungsmodells 13 die Erstarrungsgrenzen ei im Strang er­ mittelt. Diese Erstarrungsgrenze ei wird in einem Vergleicher 17 mit den auftretenden Anstellungswegen ΔWj,y,u (unten) und ΔWj,y,o (oben) in den Reduktionsgerüsten sowie den Walzkräften Fj,u (unten) und Fj,o (oben) in den Reduktionsgerüsten vergli­ chen. Falls die für eine Geometrieveränderung typischen Werte der Anstellungswege unterschritten und/oder die für eine Geo­ metrieveränderung typischen Werte der Walzkräfte überschrit­ ten werden, ermittelt der Funktionsblock 16 einen neuen Vor­ schlag für einen verbesserten Adaptionsfaktor di. Dadurch wird die Erstarrungsgrenze solange verschoben, bis die ent­ sprechenden Grenzwerte über- bzw. unterschritten werden. Als Anfangswert für die Iteration wird ein Wert d0 = 1 verwendet. Der Abschluß der Iteration wird durch den Funktionsblock 18 d0 = di gesetzt. Anschließend wird in Gleichung 3 der Wärme­ übergangskoeffizient α durch den adaptierten Wärmeübergangs­ koeffizienten αa ersetzt.
Es ist besonders vorteilhaft, eine Vorsteuerung der Kühlein­ richtung vorzusehen, wobei die Vorstrahlenabhängigkeit von bekannten Zeitpunkten der Änderungen von Anlagenwerten wie z. B. der Gießgeschwindigkeit und/oder des Strangmaterials er­ folgt.

Claims (10)

1. Verfahren zum Herstellen eines Stranges (1) aus Metall mittels einer Stranggießanlage, die zumindest eine Kühlein­ richtung (5) zur Kühlung des Stranges (1) aufweist, wobei der Kühleinrichtung (5) zumindest ein Reduktionsgerüst (9, 10, 11) zur Dickenreduktion des Stranges (1) zugeordnet ist, wobei der Strang (1) bei der Dickenreduktion eine erstarrte Hülle (21) und einen flüssigen Kern (2) aufweist, dadurch gekennzeichnet, daß die Kühlung mittels eines Temperatur- und Erstarrungsmo­ dells (13) derart eingestellt wird, daß die Erstarrungsgrenze (22) zwischen der erstarrten Hülle (21) und dem flüssigen Kern (2) bei Einlauf des Stranges (1) in das Reduktionsgerüst (9, 10, 11) einer vorgegebenen Soll-Erstarrungsgrenze zwischen der erstarrten Hülle (21) und dem flüssigen Kern (2) ent­ spricht.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß mit dem Temperatur- und Erstarrungsmodell (13) die Er­ starrungsgrenze (22) zwischen der erstarrten Hülle (21) und dem flüssigen Kern (2) in Abhängigkeit von der Kühlung des Stranges (1), insbesondere in Echtzeit und ständig, ermittelt wird und daß die notwendige Kühlung des Stranges (1) auf ite­ rative Weise in Abhängigkeit der vorgegebenen Soll- Erstarrungsgrenze (e0) zwischen der erstarrten Hülle (21) und dem flüssigen Kern (2) bestimmt wird, wobei so oft iteriert wird, bis die Abweichung der mit dem Temperatur- und Erstar­ rungsmodell (13) ermittelten Erstarrungsgrenze (ei) zwischen der erstarrten Hülle (21) und dem flüssigen Kern (2) von der vorgegebenen Soll-Erstarrungsgrenze (ei) zwischen der er­ starrten Hülle (21) und dem flüssigen Kern (2) kleiner ist als ein vorgegebener Toleranzwert.
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß zur Bestimmung der notwendigen Kühlung des Stranges (1) in Abhängigkeit von der vorgegebenen Soll-Erstarrungsgrenze zwischen der erstarrten Hülle (21) und dem flüssigen Kern (2) zumindest eine weitere Größe der Größen Stranggeschwindig­ keit, Stranggeometrie, Strangschalendicke, Kokillenlänge, Zeit, Strangmaterial, Kühlmitteldruck bzw. -volumen, Tröpf­ chengröße des Kühlmittels und Kühlmitteltemperatur verwendet wird.
4. Verfahren nach Anspruch 1, 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß zur Bestimmung der notwendigen Kühlung des Stranges (1) in Abhängigkeit der Erstarrungsgrenze (22) zwischen der er­ starrten Hülle (21) und dem flüssigen Kern (2) auch die Grö­ ßen Stranggeometrie, Strangschalendicke, Zeit, Strangmateri­ al. Kühlmitteldruck bzw. -volumen und Kühlmitteltemperatur verwendet werden.
5. Verfahren nach Anspruch 1, 2, 3 oder 4, wobei der Kühlein­ richtung (5) zumindest zwei Reduktionsgerüsten (9, 10, 11) nachgeordnet sind, dadurch gekennzeichnet, daß zumindest zwei Reduktionsgerüsten (9, 10, 11) eine Soll- Erstarrungsgrenze zwischen der erstarrten Hülle (21) und dem flüssigen Kern (2) des Stranges (1) bei Einlauf in das jewei­ lige Reduktionsgerüst (9, 10, 11) zugeordnet wird.
6. Verfahren nach Anspruch 1, 2, 3, 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, daß im Temperatur- und Erstarrungsmodell (13) die Wirkung der Dickenreduktion durch das Reduktionsgerüst (9, 10, 11), insbe­ sondere die Lage der Erstarrungsgrenze (22) zwischen erstarr­ ter Hülle (21) und flüssigem Kern (2), mit berücksichtigt wird.
7. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Modellierung der Dickenreduktion durch das Reduk­ tionsgerüst (9, 10, 11) durch zumindest eine der Größen Reduk­ tionskraft und Dickenreduktionsgrad erfolgt.
8. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß zumindest eine der Größen Reduktionskraft und Reduktions­ grad im Reduktionsgerüst (9, 10, 11) gemessen und zur Adaption des Temperatur- und Erstarrungsmodells (13) verwendet wird.
9. Verfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Größen Reduktionskraft und Reduktionsgrad im Reduktions­ gerüst (9, 10, 11) gemessen und zur Adaption des Temperatur- und Erstarrungsmodells (13) verwendet werden.
10. Stranggießanlage zum Herstellen eines Stranges (1), ins­ besondere nach einem Verfahren gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Stranggießanlage zumindest eine Kühlein­ richtung (5) zur Kühlung des Stranges (1) und zumindest ein zugeordnetes Reduktionsgerüst (9, 10, 11) zur Dickenreduktion des Stranges (1) sowie eine Recheneinrichtung zur Steuerung der Kühlung des Stranges mittels der Kühleinrichtung (5) auf­ weist, dadurch gekennzeichnet, daß auf der Recheneinrichtung ein Temperatur- und Erstar­ rungsmodell (13) zur derartigen Einstellung der Erstarrungs­ grenze (22) zwischen einer erstarrten Hülle (21) und einem flüssigen Kern (2) des Stranges (1) bei Einlauf des Stranges (1) in das Reduktionsgerüst (9, 10, 11) implementiert ist, daß die Erstarrungsgrenze (22) einer vorgegebenen Soll- Erstarrungsgrenze zwischen der erstarrten Hülle (21) und dem flüssigen Kern (2) entspricht.
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Cited By (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2002098587A2 (de) * 2001-06-01 2002-12-12 Sms Demag Aktiengesellschaft Verfahren zum einstellen der dynamischen soft reduction an stranggiessmaschinen
WO2005068109A1 (de) * 2004-01-20 2005-07-28 Sms Demag Ag Verfahren und einrichtung zum bestimmen der lage der sumpfspitze im giessstrang beim stranggiessen von flüssigen metallen, insbesondere von flüssigen stahlwerkstoffen
DE102009010034A1 (de) * 2009-02-21 2010-09-23 Actech Gmbh Verfahren und Gießanlage zur gerichteten Erstarrung eines Gusskörpers aus Aluminium oder einer Aluminiumlegierung
EP2543454A1 (de) * 2011-07-08 2013-01-09 Siemens Aktiengesellschaft Verfahren und Vorrichtung zur Herstellung von langen Stahlprodukten mit Stranggießen
EP3441157A1 (de) * 2017-08-08 2019-02-13 SMS Group GmbH Verfahren und anlage zum stranggiessen eines metallischen produkts
CN109500371A (zh) * 2018-12-20 2019-03-22 南京钢铁股份有限公司 一种板坯动态二冷和轻压下控制系统
EP3628416A1 (de) * 2018-09-27 2020-04-01 SMS Group GmbH Verfahren und anlage zum stranggiessen eines metallischen produkts

Families Citing this family (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102006056683A1 (de) * 2006-01-11 2007-07-12 Sms Demag Ag Verfahren und Vorrichtung zum Stranggießen
US20090084517A1 (en) 2007-05-07 2009-04-02 Thomas Brian G Cooling control system for continuous casting of metal
DE102007058109A1 (de) * 2007-12-03 2009-06-04 Sms Demag Ag Vorrichtung zur Steuerung oder Regelung einer Temperatur
AT507590A1 (de) † 2008-11-20 2010-06-15 Siemens Vai Metals Tech Gmbh Verfahren und stranggiessanlage zum herstellen von dicken brammen
JP5476959B2 (ja) * 2009-12-08 2014-04-23 Ｊｆｅスチール株式会社 軽圧下連続鋳造方法
RU2494834C1 (ru) * 2012-06-27 2013-10-10 Открытое акционерное общество "Магнитогорский металлургический комбинат" Способ непрерывного литья заготовок
RU2564192C1 (ru) * 2014-04-02 2015-09-27 Открытое акционерное общество "Уральский завод тяжелого машиностроения" Способ мягкого обжатия непрерывнолитой заготовки
CN106232263B (zh) * 2014-05-14 2019-01-18 新日铁住金株式会社 铸坯的连续铸造方法
AT519277A1 (de) * 2016-11-03 2018-05-15 Primetals Technologies Austria GmbH Gieß-Walz-Verbundanlage
EP3338914A1 (de) 2016-12-22 2018-06-27 Primetals Technologies Austria GmbH Verfahren zur endlosen herstellung eines aufgewickelten warmbands in einer giess-walz-verbundanlage, verfahren zum anfahren einer giess-walz-verbundanlage und giess-walz-verbundanlage
CN110508765A (zh) * 2019-09-09 2019-11-29 东北大学 一种有利于消除芯部缺陷的大方坯连铸制造方法
CN111360221B (zh) * 2020-04-03 2021-05-25 中天钢铁集团有限公司 280mm×320mm断面高碳钢消除中心缩孔及控制中心偏析的方法
CN113695548B (zh) * 2021-08-26 2023-01-31 宝武杰富意特殊钢有限公司 一种连铸小方坯的生产工艺及连铸小方坯

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE3818077A1 (de) * 1988-05-25 1989-11-30 Mannesmann Ag Verfahren zum kontinuierlichen giesswalzen
DE4417808C2 (de) * 1993-05-24 1996-07-25 Voest Alpine Ind Anlagen Verfahren zum Stranggießen eines Metallstranges
DE19508476A1 (de) * 1995-03-09 1996-09-12 Siemens Ag Leitsystem für eine Anlage der Grundstoff- oder der verarbeitenden Industrie o. ä.

Family Cites Families (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5422777B2 (de) 1973-09-17 1979-08-09
US5488987A (en) * 1991-10-31 1996-02-06 Danieli & C. Officine Meccaniche Spa Method for the controlled pre-rolling of thin slabs leaving a continuous casting plant, and relative device
US5734329A (en) 1995-07-13 1998-03-31 Dell Usa L.P. Method and apparatus for superimposing self-clocking multifunctional communications on a static digital signal line
AT410875B (de) 1996-01-10 2003-08-25 Frequentis Nachrichtentechnik Gmbh Verfahren und anlage zur übertragung von daten
DE19612420C2 (de) * 1996-03-28 2000-06-29 Siemens Ag Verfahren und Einrichtung zur Steuerung der Kühlung eines Stranges in einer Stranggießanlage

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE3818077A1 (de) * 1988-05-25 1989-11-30 Mannesmann Ag Verfahren zum kontinuierlichen giesswalzen
DE4417808C2 (de) * 1993-05-24 1996-07-25 Voest Alpine Ind Anlagen Verfahren zum Stranggießen eines Metallstranges
DE19508476A1 (de) * 1995-03-09 1996-09-12 Siemens Ag Leitsystem für eine Anlage der Grundstoff- oder der verarbeitenden Industrie o. ä.

Cited By (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2002098587A2 (de) * 2001-06-01 2002-12-12 Sms Demag Aktiengesellschaft Verfahren zum einstellen der dynamischen soft reduction an stranggiessmaschinen
WO2002098587A3 (de) * 2001-06-01 2004-02-19 Sms Demag Ag Verfahren zum einstellen der dynamischen soft reduction an stranggiessmaschinen
WO2005068109A1 (de) * 2004-01-20 2005-07-28 Sms Demag Ag Verfahren und einrichtung zum bestimmen der lage der sumpfspitze im giessstrang beim stranggiessen von flüssigen metallen, insbesondere von flüssigen stahlwerkstoffen
CN100409975C (zh) * 2004-01-20 2008-08-13 Sms迪马格股份公司 用于确定连铸坯中凝固末端的位置的方法和装置
DE102009010034A1 (de) * 2009-02-21 2010-09-23 Actech Gmbh Verfahren und Gießanlage zur gerichteten Erstarrung eines Gusskörpers aus Aluminium oder einer Aluminiumlegierung
EP2543454A1 (de) * 2011-07-08 2013-01-09 Siemens Aktiengesellschaft Verfahren und Vorrichtung zur Herstellung von langen Stahlprodukten mit Stranggießen
WO2013007469A1 (en) * 2011-07-08 2013-01-17 Siemens Ag Process and apparatus for the manufacturing of long steel products in a continuous casting plant
RU2610997C2 (ru) * 2011-07-08 2017-02-17 Прайметалз Текнолоджиз Джермани Гмбх Способ и устройство для изготовления длинных стальных изделий в установке непрерывного литья
CN108326247A (zh) * 2011-07-08 2018-07-27 普锐特冶金技术德国有限公司 用于在连铸装置中制造金属长材产品的工艺和设备
EP3441157A1 (de) * 2017-08-08 2019-02-13 SMS Group GmbH Verfahren und anlage zum stranggiessen eines metallischen produkts
EP3628416A1 (de) * 2018-09-27 2020-04-01 SMS Group GmbH Verfahren und anlage zum stranggiessen eines metallischen produkts
CN109500371A (zh) * 2018-12-20 2019-03-22 南京钢铁股份有限公司 一种板坯动态二冷和轻压下控制系统

Also Published As

Publication number Publication date
WO2001003867A1 (de) 2001-01-18
EP1200216A1 (de) 2002-05-02
ATE229392T1 (de) 2002-12-15
US6880616B1 (en) 2005-04-19
EP1200216B1 (de) 2002-12-11
DE50000941D1 (de) 2003-01-23
RU2245214C2 (ru) 2005-01-27

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