DE2208919B2

DE2208919B2 - Verfahren zum Beschicken einer Anlage mit einer im wesentlichen konstanten Menge flüssigen Metalls

Info

Publication number: DE2208919B2
Application number: DE2208919A
Authority: DE
Inventors: Aristide Berthet; Jacques Blum
Original assignee: Institut de Recherches de la Siderurgie Francaise IRSID
Current assignee: Institut de Recherches de la Siderurgie Francaise IRSID
Priority date: 1971-03-02
Filing date: 1972-02-25
Publication date: 1975-01-16
Also published as: JPS5222930B1; CA948373A; FR2128050B1; IT955138B; ES400276A1; PL82670B1; US3773218A; LU64865A1; DE2208919A1; AT323779B; RO57068A; GB1376532A; SE383276B; BE779836A; FR2128050A1; ZA721173B; BR7201030D0; DE2208919C3

Description

Die Erfindung betrifft ein

im wesentlichen konstantenSi HflsSenÜ/.X wie dies beispielsweise beideSnuierchen Durcn' führung von Frischverfahren angestS wird Es sind h Vorrichtungen L aJS hierbei dadurch geregelt, daß in dem Zwischenbehälter die Metalloberfläche auf einer Höhe innerhalb eines vorgegebenen Bereiches gehalten wird. Die fortlaufende Gewichtsbestimmung dieses Behälters ermöglicht es, jede Abweichung der ausfließenden Menge Metalls von einem vorgegebenen Wert festzuhalten und die Menge auf diesen Sollwert einzuregeln, indem man die Grenzwerte des vorgenannten Bereichs für die Metalloberfläche in dem Behälter festlegt Auf diese Weise ίο kann man in einem gewissen Umfang diejenigen Abweichungen der Ausflußmengen korrigieren, die durch eine Veränderung des Durchmessers der Ausflußöffnung hervorgerufen wurden. Es ist leicht einzusehen, daß einer solchen Einregelung auf den Soll-Wert da ^:5 Grenzen gesetzt sind, wo die Veränderungen des Durchmessers ein gewisses Maß überschreiten. Darüber hinaus ist die Zuverlässigkeit der Wirkungsweise einer solchen Vorrichtung von der Führung des Stopfens und der mit dem Stopfen zusammenwirkenden Paßflächen der Düse abhängig. Die Abnutzung einer Düse kann sich jedoch, auch wenn sie sich für einen zeitlich begrenzten Betrieb nicht als störend erweist nachteilig auswirken, wenn Betriebsdauern von beispielsweise einer Woche in Aussicht genommen sind. ²S Auch ist man der Bildung von Ansätzen in den Düsen und ihrer mehr oder weniger zufälligen Ablösung ausgesetzt, wodurch die Strömungsbedinungen nachhaltig beeinträchtigt und gelegentlich sogar Verstopfungen der Düse hervorgerufen werden.

Darüber hinai"s sind auch Gießvorrichiungen für vorgegebene Metallmengen bekannt, die Zwischenbe hälter aufweisen, die jeweils mit Metall gefüllt und dann durch Kippen entleert werden (DT-PS 1 300 207). Hierbei wird die Menge des Metalls ebenfalls durch das Gewicht der Zwischenbehälter bestimmt. Diese Vorrichtungen haben jedoch den Nachteil, daß sie keinen fortlaufenden Betrieb und auch keine Konstanthaltung der Metallmenge ermöglichen.

Es sind auch schon Vorrichtungen zum Beschicken einer metallurgischen Anlage mit einer im wesentlichen konstanten Menge flüssigen Metalls bekannt, bei denen zwei Gießpfannen im Wechsel gefüllt und in einen gemeinsamen Durchlaufbehälter entleert werden, bei denen die Kippbewegung der Gießpfannen hydraulisch so gesteuert wird, daß die ausfließende Menge Metall konstant bleibt (GB-PS 997 764). Auch mit einer solchen Vorrichtung kann die kontinuierliche Beschickung einer Anlage mit einer konstanten Menge flüssigen Metalls dann insbesondere über längere Zeiten nicht gewährleistet werden, wenn an einer Gießpfanne im Laufe der Zeit Veränderungen auftreten, wie sie im Vorstehenden genannt wurden.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, diese Nachteile zu vermeiden und ein Verfahren zu entwickeln, bei dem ebenfalls unter Verwendung von mindestens zwei im Wechsel gefüllten und mittels einer Kippsteuerung entleerten Zwischenbehältern die Beschickung beispielsweise einer metallurgischen Anlage

mit einer flhor lantro Dai»t>lu«.:i.. _!-■ i_li ■,. . ■

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gespeist wird, in deren Boden eine mittels eines fens verschließbare Düse vorgesehen ist (FR-473 044). Dieser Zwischenb¹·" ' ' *;««. ti/——■■*■-· ■■ --'- ■ ·

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durch eine kalibrierte Düse gebildete Abflußöffnung auf. Die aus dem Behälter ausfließende Menge wird der vorgenannten

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..._o. der Zwischenbehälter auf Grund fort-Gewichtsbestimrnungen dieser Behälter mit' Steuervorrichtung konstant gehalten wird, ■ Beginn der Entleerung jedes einzelnen Be'

eh Maßgabe des Zeitpunktes erfolgt, in wel-

diej<ijjpbewegung des anderen Behälters bei Er-

reichen eines vorgegebenen Entleerungszustandes gestoppt wird.

Dieses Verfahren wird vorteilhafterweise so durchgeführt, daß beim Beginn der Entleerung eines Behälters ein Signal ausgelöst und mittels dieses Signals die Annullierung der aus dem anderen Behälter ausfließenden Menge Metal) durch Umkehrung der Kippbewegung dieses Behälters und die mittels der Steuervorrichtung bewirkte Erfassung der aus dem sich entleerenden Behälter ausfließenden Menge Metall ausgelöst wird.

Eine vorteilhafte Variante des erfindungsgemäßen Verfahrens besteht darin, das beim Beginn der Entleerung des einen Behälters auftretende Signal dazu zu verwenden, die Kippbewegung des anderen Behälters zu beenden, der sich daraufhin langsam vollends entleert, die Ausflußmengen der während einer kurzen Übergangszeit sich gleichzeitig entleerenden Behälter lu summieren und die Ausflußmenge beim Beginn der Süppbewegung des erstgenannten Behälters mittels der diesem Behälter zugeordneten Steu' -vorrichtung nach Maßgabe der Abweichung der insgesamt ausfließenden MetaHrnengen von dem Soll-Wert zu steuern.

Als Kriterium für den Zeitpunkt der Beendigung der Kippbewegung eines Behälters kann sowohl das Absinken des Gesamtgewichtes eines Behälters auf einen vorbestimmten Wert als auch das Erreichen einer vorbestimmten Kipplage dieses Behälters verwendet werden.

Ein wesentlicher Vorteil des erfindungsgemäßen Verfahrens besteht darin, daß jegliche Art von Ausfluß-Öffnungen, Düsen u. dgl. und somit jede Gefahr der Zerstörung oder auch einer Verstopfung solcher öffnungen vermieden wird. Somit ist nach einer einmaligen Einstellung der Vorrichtung die Steuerung des Ausflusses des Metalls aus den Zwischenbehältern eine wesentlich genauere, weil dieser lediglich durch die jeweilige, sehr rasch einstellbare Schräglage der Behälter bestimmt wird. Die kontinuierliche Beschickung btiipielsweise einer metallurgischen Anlage mit flüssigem Metall ist dadurch gewährleistet, daß zur Beschickung rfer Zwischenbehälter ein Ausgangsbehälter mit grolem Fassungsvermögen verwendet wird, aus dem mindestens zwei Zwischenbehälter mit verhältnismäßig gefingem Fassungsvermögen im Wechsel gespeist werden, die durch Kuppen im Wechsel ertleert werden. Durch die Verwendung zweier Zwischenbehälter kann tinerseits eine seJrr genaue Steuerung der Ausflußmenge erzielt und andererseits die Zeit für die Entleerung des einen Zwischenbehälters zur Bereitstellung bzw. tür Füllung des zweiten Zwischenbehälters verwendet Werden. 1st die Zest für die Bereitstellung und die Füllung eines Zwischenbehälters bekannt, so kann das Faslungsvermögen der beiden Zwischenbehälter so gewählt werden, daß die Zeit für die Entleerung eines fcwischenbehälters im wesentlichen genau der Zeit ent-Ipricht, die für die Füllung und Bereitstellung der Behalter benötigt wird, so daß ein kontinuierlicher Betrieb gewährleistet ist

In der Zeichnung ist in schematischer Weise ein Ausführungsbeispiel einer Behälteranordnung sowie einer Steuervorrichtung dargestellt, wie sie zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens dienen können. Es zeigt

F i g. 1 eine Draufsicht auf die Anordnung der Behälter,

F i g. 2 ein Blöckschaltbild der Steuervorrichtung.

Die kippbar gelagerte Pfanne 1 ist mit einem schwenkbar angeordneten Abflußstutzen 4 versehen, mittels dessen das flüssige Metal! wahlweise in den einen oder anderen der beiden Zwischenbehälter 2 und 3 eingeleitet werden kann. In dem dargestellten Bei-, spiel wird der Zwischenbehälter 2 aus der Pfanne 1 über den schwenkbar angeordneten Stutzen 4 gefüllt, während der Inhalt des Zwischenbehälters 3 sich in einen gabelförmig ausgebildeten Kanal 5 ergießt, von dem das Metall in einen nicht dargestellten Behälter, beispielsweise einen Frischbehälter geleitet wird. An Stelle der Verwendung eines der wechselweisen Beschickung der beiden Zwischenbehälter dienenden schwenkbar angeordneten Auslaufstutzens 4 könnte die Anordnung auch so getroffen werden, daß die Pfanne 1 aii einem Kranwagen aufgehängt oder auf einem Fahrgestell angeordnet ist, so daß durch eine Verschiebung der Pfanne 1 die beiden Zwischenbehälter wechselweise gespeist werden können. Um eine gleichmäßige Beschickung beispiefsv/eise eines Frischbehälters über den gabelförmigen Kanal 5 sicherzustellen, erfolgt während der Entleerung der Zwischenbehälter 2 und 3 eine Gewichtsbestimmung dieser Behälter mittels an sich bekannter und daher nicht dargestellter Organe, beispielsweise einer Biückenwaage. Die Kippbewegung der Zwischenbehälter kann beispielsweise mitteis hydraulischer Zylinder bewirkt werden, deren Kraftschluß so geleitet wird, daß er die Gewichtsbesümmung der Behälter nicht beeinflußt.

Nach der Entleerung der Pfanne 1 wird diese gegen eine volle Pfanne ausgetauscht, wobei die Fassungsvermögen aller drei Behälter so bestimmt werden, daß weder der Austausch der Pfanne 1 noch ein eventueller Austausch eines Zwischenbehälters eine Unterbrechung der kontinuierlichen Beschickung der metallurgischen Anlage zur Folge hat.

Um die durch den Kanal 5 fließende Metallmenge konstant zu halten, wird das Gewicht der Zwischenbehälter während ihrer Entleerung fortlaufend bestimmt, so daß jederzeit die Menge des ausgeflossenen Metalls bestimmt und der Durchsatz an flüssigem Metall errechnet werden kann. Dieser Durchsatz wird in einer Steuervorrichtung mit einer dem Soll-Wert entsprechenden Bezugsgröße verglichen und, ein etwa sich ergebender Differenzwert zur Steuerung der Kippbewegung verwendet, bis dieser Differenzwert gleich Null ist. Als Bezugsgröße kann jeder beliebige einen Maßstab für den Sollwert bildende Parameter Verwendung finden.

Kurz vor der völligen Entleerung eines Zwischenbehälters wird mittels eines Signals, das beim Absinken des Gewichts eines Zwischenbehälters auf einen vorgegebenen Wert gebildet wird, selbsttätig die Kippbewegung des anderen Zwischenbehälter eingeleitet. Dieser Vorgang erfoigt mit großer Geschwindigkeit, bis das Ausfließen des Metalls mittels geeigneter Organe, beispielsweise mitteis photoelektrischer Zellen, festgestellt wird. Von diesem Zeitpunkt an kann das Verfahren in zwei Modifikationen durchgeführt werden.

Die eine Modifikation besteht nit'in, daß bei der Erregung des vorgenannten Organs einerseits am Ende der Kippbewegung des einen Zwischenbehälters die Annullierung des Ausflusses aus diesem Behalter, beispielsweise durch eine rasche Umkehrung der Kippbewegung des Behälters, und andererseits beim Beginn der Kippbewegung des anderen Behälters die Erfassung der ausfließenden Menge Metall bewirkt wird. Bei dieser Modifikation findet somit eine vollkommene Unterbrechung des Ausfließ-Vorgangs aus dem einen Be-

hälter statt, an den sich der AusflieB-Vorgang aus dem anderen Behälter anschließt.

Die andere Modifikation besteht dai in, daß bei der Erregung des vorgenannten Organs einerseits die Kippbewegung des einen Behälters am Ende seiner Entleerung gestoppt wird, wobei sich der Behälter vollends langsam entleert, und andererseits beim Beginn der Entleerung des anderen Behälters die aus ihm fließende Menge Metall erfaßt wird. In diesem Fall erfolgt während einer kurzen Übergangszeit, bis die Kippbewegung des ersten Zwischenbchälters aufgehört hat, die Steuerung derart, daß die Summe der beiden Ausflußmengen gebildet und diese mit der Bezugsgröße verglichen wird. Hierbei erfolgt somit eine Überschneidung der beiden Kippbewegungen.

In F i g. 2 sind zwei Einheiten der Steuervorrichtung getrennt dargestellt, deren eine 6 die Konstanthaltung der ausfließenden Menge Metall und deren andere 7 die Kippbewegung der Zwischenbehälter 2 und 3 steuert, jedem der Zwischenbehälter ist eine Vorrichtung 7 sowie eine Vorrichtung 8 zur Gewichtsbestimmung zugeordnet. Das jeweilige Ergebnis einer solchen während des Entleervorgangs fortlaufend vorgenommenen Gewichtsbestimmung wird mittels eines durch einen Rechner 9 gebildeten, dem Gewicht des ausgeflossenen Metalls entsprechenden Signals in die Steuereinrichtung 6 eingegeben.

In die Steuervorrichtung wird des weiteren eine Bezugsgröße 10 für den Behälterausfluß eingegeben, die über eine Uhr 11 die für die Speisung des metallurgischen Behälters vorgesehene Gewichtsmenge Metall ergibt. Diese beiden Werte, das vorgesehene Metallgewicht und das Gewicht des tatsächlich ausgeflossenen

S Metalls, werden in einen Differenzialrechner 12 gegeben, der ein Steuersignal bildet, das von einem PID-Regler 13 verarbeitet und in eine Spannung umgewandelt wird, die sich zu der Bezugsspannung 14 addiert. Diese Spannung liegt an dem die Kippbewegung

ίο steuernden Teil des Behälterantriebs der einen Wandler 15 und einen Motor 16 aufweist, der die Kippbewegung des Behälters 17 bewirkt. Jede Abweichung der gemessenen Menge Metall von der Bezugsgröße bewirkt eine entsprechende Änderung der an dem Motor liegenden Spannung, die den Antrieb der Kippbewegung so steuert, daß die festgestellte Abweichung zu Null wird. In dem Fall der gleichzeitigen Entleerung der beiden Zwischenbehälter wird in die Steuervorrichtung der Summenwert eingegeben und nach Maßgabe

ίο der Abweichung von dem Soll-Wert die Ausflußmenge aus dem Zwischenbehälter gesteuert, dessen Kippbewegung eingeleitet wurde.

Die Beschickungsvorrichtung als ganzes und die Steuervorrichtung ist in ihrer Funktion unabhängig von der Gestalt der Zwischenbehälter und in der Lage, jede Änderung des Fassungsvermögens eines Behälters, die infolge einer Abnutzung der feuerfesten Auskleidung der Behälter verursacht sein könnte, zu kompensieren.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

j. Verfahren zum Beschicken einer metallurgischen Anlage mit einer im wesentlichen konstanten Menge flüssigen Metalls unter Verwendung mindestens zweier im Wechsel gefüllter unc¹* mittels einer Kippsteuerung entleerter Zwischenbehälter, dadurch gekennzeichnet, daß die Ausflußmenge der Zwischenbehälter auf Grund fortlaufender Gewichtsbestimmungen dieser Behälter mittels einer Steuervorrichtung konstant gehalten wird, wobei der Beginn der Entleerung jedes einzelnen Behälters nach Maßgabe des Zeitpunktes erfolgt, in welchem die Kippbewegung des anderen Behälters bei Erreichen eines vorgegebenen Entleerungszustandes gestoppt wird
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß beim Beginn der Entleerung eines Behälters ein Signal ausgelöst und mittels dieses Signals die Annullierung der aus dem anderen Behälter ausfließenden Menge Metall durch Umkehrung der Kippbewegung dieses Behälters und die mittels der Steuervorrichtung bewirkte Erfassung der aus dem sich entleerenden Behälter ausfließenden Menge Metall ausgelöst wird.
3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß beim Beginn der Entleerung des einen Behälters ein Signal ausgelöst und mittels dieses Signals die Beendigung der Kippbewegung des anderen Behalte;, und die mittels der Steuervorrichtung bewirkte Erfassung der aus dem einen Behälter ausfließenden Menge Metall ausgelöst wird, wobei während der auf den Zeitpunk der Beendigung der Kippbewegung des anderen Behälters folgenden Zeitspanne die Summierung der Ausflußmengen der beiden Behälter bewirkt und die Kippbewegung des sich entleerenden Behälters nach Maßgabe der summierten Ausflußmengen gesteuert wird.
4. Verfahren narh Hon Anm-ii-i·— < bis 3, da-

t der Bef-n-

_{ir 0}_..₀ „ Behälters durch

einen vorbestimmten Wert für dessen Gesamtgewicht bestimmt wird.
5. Verfahren nach den Ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Zeitpunkg der Beendigung der Kippbewegung eines Behälters durch eine vorbestimmte Lage dieses Behälters bestimmt wird.