DE2415224B2

DE2415224B2 - Verfahren und vorrichtung zum steuern der kuehlleistung von schmalseitenwaenden bei plattenkokillen beim stranggiessen

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Publication number: DE2415224B2
Application number: DE19742415224
Authority: DE
Original assignee: Concast AG
Current assignee: SMS Concast AG
Priority date: 1973-03-30
Filing date: 1974-03-29
Publication date: 1976-07-15
Also published as: JPS5510391A; FR2223115A1; GB1470399A; FR2223115B1; AU6735174A; SU568342A3; DE2415224A1; JPS49128826A; US3926244A; CA1019537A; AU467473B2; CH558687A; ZA742017B; JPS5924901B2; JPS5433220B2; BE813092A

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Steuern der Kühlleistung von Schmalseitenwänden bei Plattenkokillen beim Stranggießen, wobei die Schmalseitenwände zwischen Breitseitenwänden festgeklemmt werden, vor Gießbeginn der Formhohlraum zwischen den Schmalseitenwänden mit einem in Stranglaufrichtung konvergierenden, der Stahlqualität und der Strangbreite angepaßten Gießkonus versehen wird und eine Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens.

Beim Stranggießen von Stahl wird auf allen Seiten des Stranges innerhalb der Kokille eine möglichst gleichmäßige Wärmeabfuhr angestrebt, damit der Strang beim Verlassen der Kokille allseitig eine möglichst gleichmäßige Krustendicke aufweist.

Durch formatbedingte unterschiedliche Schwingungswerte der Strangkruste auf den Schmal- und Breitseiten ist beim Gießen von Brammen das Anliegen der Strangoberfläche an den Schmal- und Breitseitenwänden der Kokille ungleich. Zusätzlich wird das Anliegen der Strangkruste an den Kokillenwänden auch

lurch Ausbauchen, insbesondere der Breitseiten, beeinlußt-Es ist üblich, die Schmalseiten des Formhohlraunes mil einem in Richtung des Kokillenausganges convergierersden Gießkonus zu versehen und die Jreitseiten des Formhohiraumes parr'lel oder mn ;inem gegenüber den Schmalseiten unterschiedlichen Gießkonus auszuführen.

Es ist eine verstellbare Platienkokilie bekannt, die mn jer Verstellung der Schmalseitenwände auf unterschiedliche Strangbreiten gleichzeitig den GiePkonus des Formhohlraumes zwischen diesen Wanden nach einem in Abhängigkeit der Strangbreiie vorbestimmten Schwindungswert verändert. Der eingestellte Gießkonus ist aber nur für einen kleinen Bereich der Gießgeschwindi.-»keit und der Gießtemperaiur optimal, ,, d. h. das Anliegen der erstarrenden Kruste und damit die abgeführte Wärmemenge kann nur bei diesen Werien optimal sein. Bei Veränderung der Gießgeschwindigkeit und/oder der Gießtemperatur verändert sich auch die Schrumpfung und ergibt dadurch eine ungleiche Kühlung und Erstarrung der Straiigkruste. Solche Unregelmäßigkeiten führen zu Rissen und erhöhen die Durchbruchsgefahr und den Kokillenverschleiß.

Es ist auch eine verstellbare Plattenkokille bekannt, die beim Einstellen der Querwände auf unterschiedliche Strangbreiten eine selbsttätige Einstellung der gewünschten Neigung dieser Querwände gegenüber einer in die Kokille einlegbaren Formateinsteli-Lehre ermöglicht. Die Querwände sind an quer zu den Längswänden angeordneten lochen schwenkbar befestigt und zwi- ^₀ sehen den Querwänden und starren Trägern sind Federn angeordnet. Diese für eine vorbestimmte Gießgeschwindigkeit und Gießtemperatur einstellbare Kokille ergibt bei sich ändernden GieOparametern keine gleichmäßige und optimale Kühlung.

Es ist weiter eine Plattenkokille bekannt, die quer zur Stranglaufrichtung in zwei Teile unterteilt ist, wobei der obere Teil keinen Gießkonus aufweist und die Wände des unteren Teiles federnd an die Strangoberfläche gedrückt werden. Zwischen den im unteren Teil angeordneten einander benachbarten Wänden sind Spalte vorgesehen, die eine freie Bewegung der Wände ohne gegeseitige Behinderung ermöglichen. Die auf diese Wände wirkende Federkraft muß einerseits der durch den ferrostatischen Druck erzeugten Kraft standhalten und andererseits darf die Federkraft die noch dünne Strangkruste nicht deformieren. Diese Vorrichtung ist zum Gießen mit wechselnden Gießparametern, wie der Gießgeschwindigkeit und der Gießtemperatur etc ungeeignet, weil die Federkraft auf _So unterschiedliche Krustendicken bzw. Krustenfestigkeiten nicht anpaßbar ist. Im weiteren verschleißen solche durch Federn angepreßte Wände sehr ra„ch. Zusätzlich können solche Schmalseitenwände nicht zwischen den Breitseiten festgeklemmt werden, so daß im Bereich des Badspiegels eine Anwendung dieser Vorrichtung ausgeschlossen ist.

Auch ist eine Vorrichtung zum Verstellen des Formates einer Plattenkokille außerhalb des Gießbetriebes bekannt, bei der zuerst die Schmalseitenwände der Kokille ohne Veränderung des Gießkonus verschoben und entsprechend dem gewünschten Strangformat fixiert und anschließend der Gießkonus auf das gewünschte MaB einstellbar ist. Bei diesc^r Vorrichtung ist eine gleichmäßige Kühlung bei sich ändernden (,5 Gießparametern während des Gießens nicln vorgesehen.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren und eine Vorrichtung zu schaffen, die eine optimale und gleichmäßige Kühlung innerhalb der Kokille bei sich ändernden Gießparametern, speziell der Gießgeschwindigkeii und der Gießtemperaiur. ergeben. Im weiteren soll bei Hochleistungsstranggießanlagen ein Gießen mit großen Gießgeschwindigkeitsurterschieden bei verbesserter Strangqualität und verminderter Durchbruchgefahr ermöglicht werden.

Nach dem erfindungsgemäßen Verfahren wird diese Aufgabe dadurch gelöst, daß vor Gießbeginn der Gießkonus zusätzlich auf einen der vorgesehenen Gießgeschwindigkeit und/oder Gießtemperatur entsprechenden Sollwert adjustiert und bei Abweichung von der Gießgeschwindigkeit und/oder der Gießtemperatur während des Gießbetriebes der Gießkonus nach vorbestimmten, diesen wechselnden Gießparametern entsprechenden Sollwerten verändert wird.

Bei Anwendung dieses Verfahrens ist es möglich, optimale Kühlungsverhältnisse in Plattenkokillen auf der Schmalseite des Stranges, auch bei stark variierenden Gießgeschwindigkeiten, Gießtemperaturen etc, zu erzeugen. Dadurch besteht bei Brammenstranggießanlagen für große Gießgeschwindigkeiten, beispielsweise etwa 2 m pro min, die Möglichkeit, während des gleichen Gusses auch in einem Geschwindigkeitsbereich unter 1 m pro min mit vorbestimmter Kühlleistung /.u fahren und Stränge mit optimaler Qualität und ohne erhöhtes Durchbruchsrisiko zu gießen. Die Gründe für das Gießen mit unterschiedlichen Gießgeschwindigkeiten in solchen Anlagen sind vielfältig. Als Beispiele seien erwähnt: langsames Angießen, Störungen im Metallzufluß zwischen Zwischengefaß und der Kokille bzw. Pfanne und Zwischengefäß, Anpassung der Gießzeit an den Konverterzyklus, reduzierte Gießgeschwindigkeit beim Gußende etc.

Die Anpassung des Gießkonus während oder kurz nach der Veränderung der Gießgeschwindigkeit, der Gießtemperatur oder anderer die Erstarrung beeinflussender Gießparameier kann nach verschiedenen Verfahren durchgeführt werden. Es ist beispielsweise möglich einen optimalen Sollwert der Konizität zwischen den Schmalseitenwänden in Abhängigkeit der Gießgeschwindigkeit und/oder der Gießtemperatur durch empirische Versuche zu bestimmen. Ein solcher optimaler Sollwert wird in der Regel in bezug auf eine gleichmäßige Erstarrung der Strangkruste gesucht. Dabei kann der Gießkonus auf vorbestimmte, der veränderten Gießgeschwindigkeit und/oder der veränderten Gießtemperatur entsprechende Sollwerte angepaßt werden. Sollwerte für den Gießkonus »K« werden in der Stranggießpraxis in % pro m angegeben.

Es ist weiter möglich einen gewünschten Sollkühlleistungswert der Schmalseitenwände als Basiswert für die Konuseinstellung zu verwenden. Sowohl die Gießtemperatur als auch die Gießgeschwindigkeit sind Gießparameter, die die Kühlleistung der Kokillenwände beeinflussen. Gemäß einem weiteren Kennzeichen der Erfindung kann die Kühlleistung der Schmalseitenwände laufend gemessen, diese Meßwerte mit denjenigen der Ist-Gießgeschwindigkeit und/oder der Ist-Gießtemperatur entsprechenden Sollkühlleistungswert verglichen und bei Abweichung zwischen dem Soll- und lsi·Kühlleistungswert der Gießkonus bis zum Erreichen dor Sollkühlleistung angepaßt werden. Neben der Gasgeschwindigkeit und der Gießtemperatur wird die Kühlleistung der Schmalseitenwände durch die Strömung im flüssigen Gießkopf, die Art und Menge der Gielipulverschlacke und durch unregelmäßige Abküh-

lung des Stranges erzeugte Biegekomponente beeinflußt.

Eine weitere vorteilhafte Methode zur Anpassung des Gießkonus bei Veränderung eines die Kühlleistung der Schmalseitenwand beeinflussenden Gießparameters kann erfindungsgemäß dadurch erreicht werden, wenn die spezifische Kühlleistung der Schmal- und der Breitseitenwände laufend gemessen, die Meßwerte der Schmal- und Breitseitenwände gegenseitig verglichen und das spezifische Ist-Kühlleistungsverhältnis zwisehen diesen Wänden mit dem vorbestimmten spezifischen Soll-Kühlleistungsverhältnis diskriminiert und bei Abweichung zwischen dem spezifischen Soll- und Ist-Kühlleistungsverhältnis der Gießkonus bis zum Erreichen des spezifischen Soll- Kühlleistungsverhält- ₎₅ nisses angepaßt wird. Nach dieser Methode wird die Wärmeabfuhr im Strang bzw. das Wachstum der Strangschale in Abhängigkeit der Summe der dafür maßgebenden Gießparameter gesteuert. Gleichzeitig werden dabei alle Gießparameter und auch alle unkontrollierbaren Einflußfaktoren, wie Ausdehnungen innerhalb der Kokille oder durch die Sekundärkühlung erzeugten Biegemomente im Strang etc. berücksichtigt.

Der Soll-Konus kann bei gegebenen Gießparametern während des Gießbetriebes vorteilhaft eruiert werden. wenn die Kühlleistung der Schmalseitenwände laufend gemessen, bei Veränderung des Gießkonus K die Abweichung der Kühlleistung Δ Q (Kcal/cm² · see) nach der Abweichung des Konus Δ Κ (%/m) differenziert und aus der so erhaltenen Kurve der dem Sollkühlleistungswert zugehörige Sollkonus bestimmt wird. In der Regel liegen die Werte für die Sollkühlleistung bzw. den Sollkonus bei einer differenzierten Kurve , £ . die einen steigenden und einen anschließenden horizontalen Ast aufweist, im Übergangsbereich zwischen dem steigenden und dem horizontalen Ast.

Damit die Kraft zum Verstellen des Gießkonus des Formhohlraumes zwischen den Schmalseitenwänden während eines laufenden Gusses minimal gewählt werden kann und bei unterschiedlichen Gießgeschwindigkeiten maßhaltige Brammen produzierbar sind sowie gleichzeitig keine Verstellung der unmittelbar der Kokille nachfolgenden Strangführung notwendig ist, kann, nach einem Kennzeichen der Erfindung, beim Anpassen des Gießkonus das dem Nennmaß des Stranges entsprechende Maß des Formhohlraumes am Kokillenausgang zwischen den Schmalseiten beibehalten werden. Die Kokille wird dabei in der Regel so ausgerüstet, daß die der Platte für die Konusverstellung zugeordnete, schwenkbare Verbindung durch eine parallel zu den Schmalseitenwänden verlaufende Achse bestimmt ist die nahe einer durch den Kokillenausgang gebildeten Ebene liegt

Die Kraft zum Verstellen des Gießkonus während des Gießbetriebes kann relativ klein gehalten und ein Zerkratzen der Kupferplatten der Breitseitenwände kann vermindert werden, wenn, nach einem zusätzlichen Merkmal der Erfindung, die Kraft zum Festklem- men der Schmalseite^wände während der Verstellung auf etwa den zweifachen Wert der durch den ferrostatirchen Druck wirkenden Gegenkraft reduziert und nach der Verstellung wieder auf den Wert vor der Verstellung erhöht wird.

Die erfindungsgemäße Vorrichtung kennzeichnet sich dadurch, daß zwischen dem Tragrahmen und der Schmalseitenwand eine mit dieser schwenkbar verbundene Platte angeordnet ist und daß alternativ die eim der beiden Verstelleinrichtungen am Tragrahmen unc an der Platte sowie die andere Verstelleinrichtung at der Platte und an der Schmalseitenwand befestigt sind.

Die Klemmkraft der Breitseitenwände kann währenc der Anpassung des Gießkonus an unterschiedliche Gießparameter unverändert verbleiben und gleichzeitig ein Verschleiß der Kupferplatten der Breitseiter vermieden werden, wenn, nach einem Merkmal dei Erfindung, die Konusverstelleinrichtung an der Plattf und an der Schmalseitenwand und die Einrichtung zun Verstellen des Formhohlraumes an unterschiedlichi Strangabmessungen an der Platte und am Tragrahmer befestigt sind, wobei die mit der Schmalseitenwanc durch die Achse verbundene Platte zwischen der Breitseitenwänden einklemmbar und das die Formhohl raumbreite bestimmende Maß der Platte gegenüber dei Schmalseitenwand bis 2 mm größer ist.

Eine weitere vorteilhafte Kokillenkonstruktion zeich net sich dadurch aus, daß die Konusverstelleinrichlunf an der Platte und am Tragrahmen, die Einrichtung zun Verstellen des Formhohlraumes an unterschiedlich« Strangabmessungen an der Platte und an der Schmalsei tenwand befestigt sind und daß die Platte zusammen mi der Schmalseitenwand um die am Tragrahmen angeord nete Achse schwenkbar sind.

Weitere Einzelheiten und Vorteile der Erfindung sine aus der nachfolgenden Beschreibung der Figuren vor Beispielen zu entnehmen.

Dabei zeigen

F i g. 1 eine Draufsicht, teilweise im Schnitt, auf einer Teil einer Plattenkokille,

Fig. 2 einen Schnitt nach der Linie II-llderFig. 1,

Fig.3 eine Draufsicht auf ein anderes Beispiel einei teilweise dargestellten Plattenkokille, F i g. 4 einen Schnitt nach der Linie IV-IV der F i g. 3,

Fig. 5 eine schematisch dargestellte Plattenkokillc mit einer Steuereinrichtung und

Fig.6 ein Diagramm der Kühlleistung in Abhängig keit des Gießkonus.

In den Fig.! und 2 ist mit t eine Plattenkokille zurr Stahlstranggießen bezeichnet. Eine feststehende 2 unc eine bewegliche Breitseitenwand 2' sowie Schmalseiten wände 3 begrenzen den Formhohlraum 4. Eint Schmalseitenwand 3 besteht aus einer dem Formhohl raum 4 zugewandten Kupferplatte 7 und eine: Stützplatte 8. Die Wände 2, 2', 3 sind in einem um die Kokille verlaufender. Tragrahmen 5 abgestützt. Durcf die Kraft von Kolbenzylindereinheiten 6 werden di( Schmalseiten 3 zwischen den Breitseiten 2, 2' festge klemmt.

Zum Verstellen des Formhohlraumes 4 an unter schiedliche Strangabmessungen ist an der Schmalseiten wand 3 und an einer Platte 17 eine Einrichtung befestig! die aus einer Spindel 11 und einem mit dieser Spindel 11 zusammenwirkenden Verstellgetriebe 12 besteht Du Spindel 11 ist mit der Schmalseitenwand durch einei Bolzen 14 gelenkig verbunden. Das Verstellgetriebe 12 ist an der Platte 17 befestigt, die ihrerseits mit einen Gelenk 16 mit dem Tragrahmen 5 verbunden is* Zwischen der Schwenkplatte 17 und der Schmalseiten wand 3 sind formatabhängige, einsetzbare Stützlehrei 20 eingehängt

Zum Verstellen des Gießkonus während des Gießbe triebes ist an der Platte 17 und am Tragrahmen 5 ein» Konusverstelleinrichtung angeordnet Eine Spindel 21 wrkt mit einem Verstellgetriebe 22 zusammen, das an Tragrahmen 5 befestigt ist Beim Bewegen der Spinde

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21 wird die Platte 17 zusammen mit der Schmalscitenwand 3 um eine quer zur Stranglaufrichtung 24 und parallel zu den Schmalseitenwänden 3 verlaufende Achse 25 verschwenkt. Die Achse 25 ist nahe der durch den Kokillenausgang gebildeten Ebene 27 und das Verstellgetriebe 22 in Stranglaufrichtung 24 gesehen vor dieser Achse 25 Eingeordnet. Durch diese Anordnung der Achse 25 kann erreicht werden, daß beim Verstellen des Gießkonus während dem Gießbetrieb mittels dem Verstellgetriebe 22 das dem Nennmaß des ,₀ Stranges zugeordnete Maß 28 des Formhohlraumes 4 am Kokillenausgang zwischen den Schmalseiten praktisch beibehalten werden kann. Die Verstellgetriebe 12 und 22 sind mit nicht dargestellten elektrischen Antrieben versehen. Andere Verstelleinrichtungen, beispielsweise hydraulische, können Anwendung finden.

In den F i g. 3 und 4 ist eine andere Lösung dargestellt. Der Kokillenaufbau in bezug auf den Tragramen 5, den darin abgestützten Breitseitenwänden 2, 2' und den Kolbenzylindereinheiten 6 ist gleich wie für die Fig. 1 und 2 beschrieben.

Zum Verstellen des Formhohlraumes in bezug auf die Strangbreite ist eine Spindel 32 einerseits mit einer Platte 31 und andererseits mit dem Tragrahmen 5 verbunden. Diese SDindel 32 kann mittels eines Verstellgetriebes 33 angetrieben werden. Das Verstellgetriebe 33 ist am Tragrahmen 5 befestigt. Zwischen der Platte 31 und dem Tragrahmen 5 sind die formatabhängigen Einstell- und Stijtzlehren 20 eingehängt. Mit der Platte 31 ist ein Verstellgetriebe 35 verbunden, das mit einer Spindel 36 zusammenwirkt und zum Verstellen der Konizität des Formhohlraumes zwischen den Schmalseitenwänden dient. Dabei wird die Schmalseitenwand 3 um eine Achse 37 verschwenkt. Die Mittellinie der Achse 37 liegt auf der Kokillenausgangsebene 27. Die Achse 37 verbindet die Schmalseitenwand 3 gelenkig mit der zwischen der Schmalseitenwand 3 und dem Tragrahmen 5 angeordneten Platte 31. Das die Formhohlraumbreite bestimmende Maß 38 der Klemmwände 31 ist gegenüber der Schmalseitenwand 3 bis 2 mm größen Die durch die Kolbenzylindereinheit 6 erzeugte Klemmkraft wird damit im Kaltzustand der Kokille vollständig durch die Platte 31 aufgenommen. Durch die Erwärmung der Kupferplatte 7 während des Gießbetriebes schließt sich, speziell im Badspiegelbereich, der im Kaltzustand der Kokille vorhandene Spalt 39. Zur Vermeidung des Eindringens von Stahlspritzern beim Angießen in den Spalt 39 kann die Stoßfuge mittels Klebebändern abgedeckt werden. Ein Verschwenken der Schmalseitenwände 3 während des Gießbetriebes ist bei dieser Lösung mit geringen Kräften und ohne Veränderung der Anpreßkraft der Kolbenzylindereinheiten 6 möglich.

In F i g. 5 ist mit 50 eine Plattenkokille für Brammen bezeichnet, die sich, wie bereits beschrieben, im wesentlichen aus den beiden Breitseitenwänden 2, 2' · und aus den beiden Schmalseitenwänden 3 zusammengesetzt Die Kokillenwände besitzen Kühlkammern 63-70, die bestimmte Kühlbereiche umfassen. Der Einfachheit halber sind die Kühlkammern in Stranglaufrichtung nicht unterteilt Wenn es erwünscht ist kann die Kühlleistung durch Unterteilen der Kühlkammern quer zur Stranglaufrichtung differenziert gemessen und ausgewertet werden. Jeder Kühlkammer 63—70 sind Wasserzu- und -abfluBleitungen 72 zugeordnet An die Wasserzu- und -abfluBleitungen 72 der Breitseiten 2,2' sind Meßglieder 59 zur Bestimmung der abgeführten Wärmemengen bzw. der Kühlleistung angeschlossen. In den Meßgliedern 59 wird gleichzeitig ein Durchschnittswert der Kühlleistung der Kühlkammern 63,64 bzw. 65, 66 gebildet, welcher einem Durchschnittsbildner 55 zugeleitet wird. Die Kühlleistung der beiden Kühlkammern 67,68 bzw. 69, 70 der Schmalseitenwände 3 wird in Meßgliedern 5Γ bzw. 51 gemessen und als Durchschnittswert 52, 52' Differenzwertbildnern 53, 54 bzw. 53', 54' zugeführt. Den Differenzwertbildnern 53, 53' wird ferner ein Ausgangssignal 74 des Durchschnittswertbildners 55 eingegeben. Die Differenzwertbildner 53, 53' erzeugen D-fferenzwertsignale 56, 56', die der Differenz zwischen der Kühlleistung der entsprechenden Schmalseite und den Breitseiten entspricht. Diese Signale 56,56' weiden einem Rechner 58 zugeführt. Die Differenzwertbildner 54. 54' erzeugen Differenzwertsignale 57, 57', resultierend aus den Ist-Kühlleistungen der Schmalseiten und einem Signal 73 für die vorbestimmte, der Ist-Gießgeschwindigkeit und/oder der Ist-Gießtemperatur zugeordneten Soll-Kühlleistung der Schmalseiten. Der Rechner 58 kann wahlweise mechanische Stellglieder 60, 60' für die Verstellung der Konizität der Schmalseiten entweder nach dem Signal 56 oder nach dem Signal 57 steuern. Werden die Stellglieder 60, 60' nach den Signalen 56, 56' gesteuert, so wird die Kühlleistung der Schmalseitenwände durch Veränderung des Gießkonus laufend einem vorbestimmten Kühlleistungsverhältnis zwischen den Schmal- und Breitseitenwänden angepaßt. Dadurch ist ein gleichmäßiges Kühlleistungsverhältnis zwischen den Schmal- und Breitseiten der Kokille erreichbar. Bei diesem Verfahren ist es möglich, daß ein Differenzwert 57, 57' gegenüber einem vorbestimmten der Gießgeschwindigkeit etc. angepaßten Soll-Kühlleistungswert der Schmalseiten entsteht. Werden die Stellglieder 60, 60' nach den Signalen 57, 57' gesteuert, so wird unabhängig von der Kühlleistung der Breitseiten die Kühlleistung der Schmalseitenwände laufend gemessen und der Gießkonus entsprechend einem vorbestimmten Soll-Kühlleistungswert eingestellt. Die jedem Format zugeordneten Kühlflächen der Schmal- und Breitseiten sind im Rechner 58 eingegeben, so daß die spezifische Kühlleistung in Kcal pro cm² · see laufend nachgerechnet werden kann.

Der Rechner kann das mechanische Stellglied auch nach beliebig kombinierbarem Programm der beiden Differenzwertsignale 56 und 57 steuern.

Die beschriebenen Vorrichtungen zum Anpassen des Gießkonus der Schmalseitenwände während des Gießbetriebes an unterschiedliche Gießparameter funktionieren wie folgt: Mit einer Hochleistungsstranggießmaschine soll beispielsweise eine Sequenz von mehreren Güssen gegossen werden. Das Strangformat ist 2000 χ 250 mm, die Soll-Stranggießgeschwindigkeit 2 m/min und die Maximalstranggießgeschwindigkeit 2,5/min. Vor Gießbeginn wird der in Gießrichtung konvergierende Gießkonus des Formhohlraumes zwischen den Schmalseitenwänden entsprechend der Anfahrgeschwindigkeit von 1 m/min der Strangbreite und der Stahlqualität auf 05% pro m eingestellt Der erwähnte Gießkonus »K« in % pro m wird nach der folgenden Formel berechnet:

% K pro m =

IB
Bu

100

Dabei bedeutet Δ B die Differenz in mm der oberen und der unteren Breite des konischen Formholraumes 4, Bu das Maß in mm der kleineren Breite des

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Formhohlraumes 4 und L die Höhe in m des Formhohlraumes 4. Nach Entkupplung des Anfahrstranges soll während des laufenden Gusses der Gießkonus auf ein der Soilstranggießgeschwindigkeit von 2 m/min zugehörigen Maß verstellt werden. Zu diesem Zweck wird vor dem Verstellen die auf die Breitseitenwände 2' wirkende Klemmkraft bis auf etwa den 2fachen Wert der auf die Breitseitenwände durch den ferrostatischen Druck wirkenden Gegenkraft reduziert. Die Konizität der Schmalseitenwände wird nun gleichzeitig während der Erhöhung der Gießgeschwindigkeit auf 2 m/min auf einen Gießkonus von 0,5% pro m verändert. Nach dem Verstellen wird die Klemmkraft wieder auf einen mindestens 5fachen Wert der auf die Breitseitenwände wirkenden Gegenkraft erhöht.

Bei Verwendung einer Kokille gemäß den F i g. 3 und 4 ist eine Reduzierung der Klemmkraft während der Verstellung des Gießkonus nicht notwendig.

Bei Kokillen, die mit Einrichtungen zum Messen der Kühlleistung in den Schmalseitenwänden ausgerüstet sind, können nach der Anpassung des Gießkonus an die veränderte Gießgeschwindigkeit die Ist-Kühlleistungswerte der beiden Schmalseiten mit dem der veränderten Gießgeschwindigkeit vorbestimmten Sollkühlleistungswert verglichen werden. Stimmen die Ist- und Sollwerte nicht überein, so wird mit dem erhaltenen Abweichungssignal der Gießkonus auf einer oder auf beiden Schmalseiten verstellt.

Weitere Verstellungen des Gießkonus sind beispielsweise notwendig, wenn aus irgendwelchen Gründen, beispielsweise infolge eines Stopfenläufers, während einer bestimmten Zeit mit der maximalen Gießgeschwindigkeit von 2,5 in/min gegossen werden muß. Vor dem Gießende wird die Gießgeschwindigkeil stufenweise auf etwa 0,8—Im/min unter Anpassung des Gießkonus auf einen Wert von 0.8 — 0,9% pro m reduziert.

Wird der Gießkonus einer veränderten Gießtempera-

lur angepaßt, so geschieht dies auf die gleiche Art unc Weise wie bei einer Veränderung der Gießgesehwindig keit. Eine höhere Gießtemperatur verzögert die Erstarrung der Strangkrusie in der Kokille ähnlich wie eine höhere Gießgeschwindigkeit. Die Kühlleistung dei Schmalseitenwände wird dabei vergrößert. Die Anpas sung des Gießkonus erfordert somit bei Erhöhung dei Gießtemperatur eine Verkleinerung bzw. bei Erniedri gung der Gießtemperatur eine Vergrößerung de; Konizität.

Der optimale Gießkonus K (Sollwert) des Gießkonu: während des Gießbetriebes kann in Abhängigkeit alle: einwirkenden Gießparameter, wie Gießgesehwindig keit, Gießtemperatur, Strangformat, Stahlqualität, Ar der Gießpulverschlacke etc., wie folgt bestimmt werden Wird in einem Diagramm, wie in F i g. 6 gezeigt, auf dei Vertikalen die Kühlleistung <?(Kcal/cm^: ■ see) und au der Horizontalen der Konus K (in % pro m aufgetragen, so steigt im Abschnitt 80 mit zunehmen dem Konus K die Kühlleistungskurve 85 von Konus = Null zu höheren Kühlleistungswerten an un( biegt dann im Abschnitt 81 in eine annähernc horizontale Kurve. Der optimale Konus K (guti Kühlleistung und relativ wenig Verschleiß) liegt in de Regel in der Übergangskurve im Abschnitt 81 von steigenden zum horizontalen Kurvenast im Abschnit 82. Die gezeichnete Kurve 85 ist nur für ein Beispie gültig, weil je nach Art der Kokille und de Gießparameter die dargestellte Kurve abweichen kanr

Durch Differenzierung der Abweichungen ~T"t^ ist de

gesuchte Kurvenbereich während des Gießbetriebe: rasch zu ermitteln. Mit einem an der Stranggießanlagi angeschlossenen Rechner kann die optimale Kühllei stung in Abhängigkeit des Konus auch automatiscl unter Berücksichtigung aller auf die Kühlleistuni einwirkenden Gießparameter bestimmt werden.

Hierzu 3 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Verfahren zum Steuern der Kühlleistung von Schmalseitenwänden bei Plattenkokillen beim Stranggießen, wobei die Schmalseitenwände zwischen Breitseitenwänden festgeklemmt werden, vor Gießbeginn der Formhohlraum zwischen den Schmalseitenwänden mit einem in Stranglaufrichtung konvergierenden, der Siahlqualität und der Strangbreite angepaßten Gießkonus versehen wird, dadurch gekennzeichnet, daß vor Gießbeginn der Gießkonus zusätzlich auf einen der vorgesehenen Gießgeschwindigkeit und/oder Gießtemperatur entsprechenden Sollwert adjustiert und bei Abweichung von der Gießgeschwindigkeit und/oder der Gießtemperatur während des Gießbetriebes der Gießkonus nach vorbestimmten, diesen wechselnden GieSparametern entsp-echenden Sollwerten verändert wird.

2. Verfahren nach Anspruch I, dadurch gekennzeichnet, daß die Kühlleistung der Schmalseitenwände laufend gemessen, diese Meßwerte mit demjenigen der Ist-Gießgeschwindigkeit und/oder Ist-Gießtemperatur entsprechenden Sollkühlleistungswert verglichen und bei Abweichung zwischen dem SoII- und Isi-Kuhlieistungswert der Gießkonus bis /um Erreichen der Soll-Kühlleistung verändert wird.

3. Verfahren nach Anspruch 1. dadurch gekennzeichnet, daß die spezifische Kühlleistung der Schmal- und Breitseitenwände laufend gemessen, diese Meßwerte der Schmal- und Breitseitenwände gegenseitig verglichen und das spezifische Ist-Kühlleistungsverhältnis zwischen diesen Wänden nut dem vorbestimmten spezifischen Soll-Kühlleistungsverhältnis, diskriminiert und bei Abweichung zwischen dem spezifischen Soll- und Ist-Kühlieistungsverhältnis der Gießkonus bis zum Erreichen des spezifischen Soll-Kühlleistungsverhaiinisses verändert wird.

4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Kühlleistung der Schmalseitenwände laufend gernessen, bei Veränderung des Gießkonus K die Abweichung der Kühlleistung Δ Q(Kcal/cm- · see) nach der Abweichung des Konus Δ K (%/m) differenziert und aus der so erhaltenen Kurve der dem Sollkühlleistungswert zugehörige Sollkonus bestimmt wird.

5. Verfahren nach Anspruch 4. dadurch gekennzeichnet, daß bei einer differenzierten Kurve Δ Q/Δ K, die einen steigenden und einen anschließenden horizontalen Ast aufweist, die Werte für Sollkühlleistung und den Sollkonus aus dem Übergangübereich zwischen steigendem und horizontalem Ast gewählt werden.

6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß beim Anpassen des Gießkonus das dem Nennmaß des Stranges entsprechende Maß des Formholraumes am Kokillenausgang zwischen den Schmalseiten beibehalten wird.

7. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6. dadurch gekennzeichnet, daß die Kraft zum Festklemmen der Schmalseitenwände während der Verstellung auf etwa den zweifachen Wert der durch den ferrostatischen Druck wirkenden Gegenkraft reduziert und nach der Verstellung wieder auf den Wert vor der Verstellung erhöht wird.

8. Plattenkokille zur Durchführung des Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 7, wobei die zwischen den Breitseitenwänden festklemmbaren Schmalseitenwände mit Einrichtungen zum Verstellen des Formhohlraumes an unterschiedliche Strangabmessungen und mit Einrichtungen zum Verstellen des Gießkonus versehen sind, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen dem Tragrahmen (5) und der Schmalseitenwand (3) eine mit dieser schwenkbar verbundenen Platte (17, 3J) angeordnet ist und daß alternativ die eine der beiden Verstelleinrichtungen (21,22 bzw. 32,33) am Tragrahmen (5) und der Platte (!7bzw. 31) sowie die andere Verstelleinrichtung (11, 12 bzw. 35, 36) an der Platte (17 bzw. 31) und der Schmalseitenwand (3) befestigt sind.

9. Plattenkokille nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die der Platte (17, 31) für die Konusverstellung zugeordnete schwenkbare Verbindung durch eine parallel zu den Schmalseitenwänden (3) verlaufende Achse (25,37) bestimmt ist, die nahe einer durch den Kokillenausgang gebildeten Ebene (27) liegt.

10. Plattenkokille nach Anspruch 8 oder 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Konusverstelleinrichtung (35, 36) an der Platte (31) und an der Schmalseitenwand (3) und die Einrichtung (32, 33) zum Verstellen des Formhohlraumes (4) an unterschiedlich» Strangabmessungen an der Platte (31) und am Tragrahmen (5) befestigt sind, wobei die mit der Schmalseiten wand (3) durch die Achse (37) verbundene Platte (31) zwischen den Breitseitenwänden (2, 2') einklemmbar und das die Formhohlraumbreite bestimmende Maß (38) der Platte (31) gegenüber der Schmalseitenwand (3) bis 2 mm größer ist.

11. Plattenkokille nach Anspruch 8 oder 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Konusverstelleinrichtung (21,22) an der Platte (17) und am Tragrahmen (5), die Einrichtung (11, 12) zum Verstellen des Formhohlraumes (4) an unterschiedliche Strangabmessungen an der Platte (17) und an der Schmalseitenwand (3) befestigt sind und daß die Platte (17) zusammen mit der Schmalseitenwand (3) um die am Tragrahmen (5) angeordnete Achse (25) schwenkbar sind.