DE2501868C3 - Verfahren zur Regelung und Überwachung des Stranggießens von Stahl - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Regelung und Überwachung des StranggieBens von Stahl unter Berücksichtigung der Gesamtwärmeabfuhr in der Kokille sowie dem Verhältnis der Wärmeabfuhren in Teilbereichen der Kokille.

Zur Vermeidung von Störungen im Gießablauf ist es beim Stranggießen von erheblicher Bedeutung, daß der aus der Kokille austretende String eine ausreichende Festigkeit besitzt Zur Ermittlung und überwachung der Schalendicke des austretenden Stn..iges ist es bekannt, daß das Verhältnis der Wärmeabfuhren verschiedener übereinan.derliegender Kühlzonen eines oder mehrerer Breitenbereiche der Kokille und die Gesamtwärmeabfuhr in diesen Breitenbereichen gemessen und zur Anzeige gebracht wird (DE-OS 23 20 277). Die hierzu verwendete Vorrichtung ist dadurch gekennzeichnet, daß über die Höhe eines Kanals für das Kühlmedium in der Kokille mehrere Temperaturfühler angeordnet sind, deren Meßspitzen in den Kanal hineinragen.

Es muß weiter davon ausgegangen werden, daß bei der Abkühlung des Stranges in der Durchlaufkokille die Kokillenwand über die gesamte Kokillenhöhe einer unterschiedlichen thermischen Belastung ausgesetzt ist. Diese unterschiedliche thermische Belastung resultiert aus der bekanntlich nicht gleichmäßigen Verteilung der Wärmestromdichte (q ■) über die Kokillenhöhe und führt daher zu einer nicht gleichmäßigen vertikalen Wärmeausdehnung des Kokillenkörpers. Diese ungleichmäßige Wärmeausdehnung über die Kokillenhöhe ist als ein direktes Maß für die Verteilung der Wärmestromdichte über die Kokillenhöhe anzusehen.

Aufgabe der Erfindung ist es, ein Verfahren zu schaffen, mit dem eine sichere Regelung und Überwachung des Stranggießens möglich ist.

Zur Lösung dieser Aufgabe wird daher erfindungsgemäß ein Verfahren zur Regelung und Überwachung des Stranggießens vorgeschlagen, welches dadurch gekennzeichnet ist, daß zunächst die Dehnung eines Abschnittes der formgebenden Wand in der unteren Hälfte der Kokille (du)und die Gesamtdehnung dgder formgebenden Wand in derselben räumlichen Erstreckung gemessen und anschließend durch Verknüpfung der beiden Signale für du und dg die Dehnung des oberen Teils der Kokillenwand do ermittelt wird, d.h. do=dg-du, wobei sich durch das Verhältnis do ·, du ein Maß χ für die Verteilungskurve der Wärmestromdichte ergibt und Abweichungen der Meßwerte von dem vorgegebenen Sollwert bzw. Sollwertbereich zur Steuerung der Strangabsenkgeschwindigkeit und der Stahlzufuhr zur Kokille verwendet werden. Zur Feststellung von du wird vorzugsweise die Dehnung in

ίο der unteren Hälfte der Kokille vom Fußende bis zur Kokillenmitte gemessen.

Zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens wird eine Vorrichtung vorgeschlagen, die gekennzeichnet ist durch an der Außenseite der formgebenden Wand der Kokille angeordneten Weggeber für du und do, die mit in der Wand der Kokille befestigten Meßstiften zusammenwirken; ferner einen Differenzwertbildner für du und do und einem weiteren Rechengerät zur Ermittlung von κ aus

i)g — /)U

sowie einem Anzeigegerät mit Steuerimpulsgeber.

Gegebenenfalls können auch drei Meßstifte in der Kokillenwand angeordnet sein.

Bei Anwendung des erfindungsgemäßen Verfahrens wird zunächst du, d h. die Dehnung eines Abschnittes der formgebenden Wand der Kokille vom Fußende bis zur Kokillenmitte und die Gesamtdehnung dg der formgebenden Wand in der gleichen räumlichen Erstreckung gemessen und die erzielten Werte über getrennte Weggeber an einen Differenzwertbildner weitergeleitet; gleichzeitig wird sowohl der Wert für du als auch das Ergebnis aus dg—du von dem Differenzwertbildner an ein weiteres Rechengerät weitergeleitet, wo aus

i)e — fm

OU

die Maßzahl κ für die Verteilungskurve der Wärmestromdichte, die das Verhältnis do: du wiedergibt, ermittelt Die Gesamtdehnung dg ergibt den Wert der Gesamtwärmeabfuhr. Aus der Beziehung beider Größen, d. h. dg und dem Wert der Gesamtwärmeabfuhr ergeben sich der Temperaturgradient in der Strangschale, die Dicke der Strangschale und der Temperaturverlauf auf der Strangoberfläche in der Kokille.

-,ο Vorteilhafterweise werden die Meßwerte ögund

to

mit Hilfe eines geeigneten Anzeigegerätes in zwei voneinander unabhängigen Richtungen einer Ebene aufgetragen, wobei in dem Anzeigegerät ein Bereich der

Aufzeichnungsfläche ais Sollwert gekennzeichnet ist Zur Steuerung und Überwachung des Stranggießens,

ho d. h. die Verminderung der Strangabsenkgeschwindigkeit bei gleichzeitiger Reduzierung der Stahlzufuhr zur Kokille, wird die Abweichung vom Sollwert bzw. aus dem Sollwertbereich benutzt. Das erfindungsgemäße Verfahren ergibt gegenüber

_h-, bisher bekannten Steuerungs- und Überwachungssystemen eine höhere Sicherheit und mindert die Ausfallgefahr der Stranggießanlage durch den einfacheren apparativen Aufwand.

In der Zeichnung ist eine schematische Anordnung einer Vorrichtung dargestellt zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens.

Wie die Zeichnung darstellt, ist in der gezeigten Rundkokille 3 der Meßstift 4 für den Weggeber 1 zur Ermittlung von So und der Meßstift 5 für den Weggeber 2 zur Ermittlung von du beispielsweise durch Einschrauben derselben befestigt Die Weggeber 1 und 2 sind an einem Wasserführungsblech 10 befestigt, das durch einen Wasserspalt 6 von der Kokillenwand 3 getrennt ist Das Wasserführungsblech 10 ist mit einer öffnung für den Meßstift 5 versehen. Die Werte für du und 6o werden mit geeigneten Leitungen an den Differenzwertbildner übertragen. Gleichzeitig erfolgt eine Obertragung von do an das Alizeigegerät 9 und von du an das Rechengerät 8, in dem ebenfalls das Ergebnis ög—öu eingespeist wird. Das Ergebnis aus

d. h. der Meßwert χ wird von dem Rechengerät 8 an das Anzeigegerät 9, z. B. einen Zweikoordinatenschreiber, geleitet; von dort aus erfolgt im Vergleich zum Sollwert bzw. Sollwertbereich die Steuerung des Stranggießverlaufes. |e nach Ausbildung der Kokille wird ein dritter Meßstift 11 angeordnet

Beispielsweise kann eine Regelung gemäß dem erfindungsgemäßen Verfahren so erfolgen, daß bei größer werdenden <5o/<5i/eine Erhöhung und bei kleiner werdenden δο/δυ eine Verringerung der Gießgeschwindigkeit vorgenommen wird.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (1)

1. Patentanspruch:

   Verfahren zur Regelung und Überwachung des StranggieBens von Stahl unter Berücksichtigung der Gesamtwärmeabfuhr in der Kokille sowie dem Verhältnis der Wärmeabfuhren in Teilbereichen der Kokille, dadurch gekennzeichnet, daß zunächst die Dehnung eines Abschnittes der formgebenden Wand in der unteren Hälfte der Kokille (du) und die Gesamtdehnung (dg) der formgebenden Wand in derselben räumlichen Erstreckung gemessen und anschließend durch Verknüpfung der beiden Signale für (du) und (dg) die Dehnung des oberen Teils der Kokillenwand (do) ermittelt wird, d. h. do=dg— du, wobei sich durch das Verhältnis do: du ein Maß K für die Verteilungskurve der Wärmestromdichte ergibt und Abweichungen der Meßwerte von dem vorgegebenen Sollwert bzw. Sollwertbereich zur Steuerung der Strangabscnkge schwindigke.t und der Stahlzufuhr zur Kokille verwendet werden.