DE2504986A1

DE2504986A1 - Verfahren und vorrichtung zur kontrolle und vermeidung einer kritischen verformung der strangschale

Info

Publication number: DE2504986A1
Application number: DE19752504986
Authority: DE
Inventors: Joachim Dubendorff; Klaus Dr Ing Wuennenberg
Original assignee: Mannesmann AG
Current assignee: Vodafone GmbH
Priority date: 1975-02-04
Filing date: 1975-02-04
Publication date: 1976-08-05
Also published as: BE837857A; IT1057123B; JPS543049B2; SU639424A3; SE7601002L; SE412870B; CA1079025A; JPS51103031A; BR7600676A; DE2504986B2; US4030531A; GB1534173A; ES444573A1

Description

"Verfahren und Vorrichtung zur Kontrolle und Vermeidung, einer kritischen Verformung der Strangschale^Ir

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur Kontrolle und Vermeidung einer kritischen Verformung der Schale von Stahlsträngen und eine Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens.

Die Qualität von Stahlsträngen wird im wesentlichen auch durch . die Innenbeschaffenheit bestimmt. Hier können Innenrisse Seigerungen bewirken, die zu Schwierigkeiten bei der Verarbeitung führen. Eine der Hauptursachen für diesen Fehler ist das Ausbauchen der Strangschale zwischen den Führungs- bzw. Stützrollen.:

Das Ausmaß der Ausbauchung ist durch Anlagen- und Verfahrens- . parameter festgelegt. Die Auslegungskennwerte, wie Bäuhöhe, Stützrollenabstand und Stützrollendurchmesser, liegen für eine Anlage fest. Im Gegensatz dazu können Strangabsenkgeschwindigkeit und Strangkühlung in gewissen Grenzen verändert werden.

Es ist bekannt, daß Strangabsenkgeschwindigkeit und Sekundärkühlung durch die Messung von Oberflächentemperaturen des Stranges gesteuert werden können (US-PS 3 358 743). Dieses Verfahren hat

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Jedoch den Nachteil, daß auf diese Weise die Ausbauchung indirekt und damit ungenau ermittelt werden muß. Die Einflüsse unterschiedlicher Temperaturgradienten in der Strangschale und der Stoffwerte des vergossenen Stahles können nicht berücksichtigt werden. Es ist außerdem aus dieser Patentschrift bekannt, Maßabweichungen der. Strangabmessung zu erfassen und danach den Gießprozeß zu steuern. Abweichungen des Stranges von der vorgegebenen Abmessung sind jedoch kein Kriterium für die Ausbauchung einer Strangschale.

Aufgabe der Erfindung ist es, ein Verfahren anzugeben, dajs die Erzeugung rißfreier Stränge bei größtmöglicher Strangabsenkgeschwindigkeit ermöglicht, durch Bestimmung der Ausbauchung der Strangschale sowie ein Verfahren und eine Vorrichtung zur exakten und direkten Ermittlung der Ausbauchung.

Zur Lösung dieser Aufgäbe wird ein Verfahren zur Kontrolle und Vermeidung einer kritischen Verformung der Schale von Stahlsträngen, die kontinuierlich in Stranggießkokillen erzeugt und unterhalb der Kokille durch eine von Rollen gebildete Stützstrecke geführt und direkt-mit einer Kühlflüssigkeit beaufschlagt werden, vorgeschlagen, welches erfindungsgemäß dadurch gekennzeichnet ist, daß die Ausbauchung der Strangschale zwischen zwei oder mehreren benachbarten, in einer Führungsebene liegender Führungsrollen unter Berücksichtigung der augenblicklichen Lage der Führungsrollen gemessen und die Strangabsenkgeschwindigkeit und/oder die Menge der Kühlflüssigkeit nach dem Betrag der· Ausbauchung gesteuert werden. Bei Überschreitung eines vorgegebenen Betrages der Ausbauchung wird entweder die Strangabsenkgeschwindigkeit herabgesetzt und/oder die Menge der Kühlflüssigkeit erhöht. Es ist hierbei erfindungsgemäß darauf zu achten, daß ein vorgegebener Betrag der Ausbauchung, abhängig von der Verformung an der Erstarrungsfront, die je nach Stahlsorte zwischen 0,1 und 0,6 % liegt, durch Steuerung der Strangabsenkbeschwindigkeit und/oder der Menge der Kühlflüssigkeit nicht überschritten wird. Liegt der Ausbauchwert weit, d.h. etwa 20 % unterhalb des Grenzwertes, wird die Spritzwassermenge derart vermindert, bzw. die Strangabsenkgeschwindigkeit derart erhöht, daß die Strangausbauchung dicht unterhalb des Grenzwertes liegt.

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Für das vorstehend beschriebene Verfahren wird erfindungsgemäß eine Vorrichtung vorgeschlagen, die gekennzeichnet ist durch einen Meßgeber für die Strangschale und mindestens je einen für die benachbarten Stützrollen; einen Rechner zur Ermittlung des Wertes der Strangschalenausbauchung; sowie Steuerelemente für die Einstellung der Kühlmittelzufuhr und/oder Regelung der Gießgeschwindigkeit.

Für den Fall, daß die Anlage von Hand gefahren wird, kann anstelle der Steuerelemente ein Anzeigegerät verwendet werden," das den Wert der Strangschalenausbauchung anzeigt. Es besteht auch die Möglichkeit, daß lediglich mit drei Meßstellen gearbeitet wird, d.h. eine für die Strangschalenausbauchung und. je eine für die benachbarten Rollen. In vorliegenden Fall kann auf den Rechner verzichtet und mit einer Differenzenschaltung, gearbeitet werden. Der Meßwertgeber ist an einer wassergekühlten Platte angeordnet, die als Bezugsebene dient. _:

Mit Hilfe der erfindungsgemäßen Vorrichtung wird der Wert der Strangausbauchung direkt gemessen. Zur Vermeidung der Überschreitung von Grenzwerten für die Strangschalenverformung an der Phasengrenze fest-flüssig wird an jeder Stelle der Anlage eine bestimmte zulässige Ausbauchung vorgegeben,, die z.B. aufgrund von Erfahrungswerten der Strangschalendicke und dem Rollenabstand entsprechend bestimmt ist. Es ist daher mit Hilfe des Verfahrens möglich, die Ausbauchung derart nahe an den zulässigen Grenzwerten einzustellen, daß mit höchstmöglichen Strangoberflächentemperaturen und höchstmöglichen Gießgeschwindigkeiten gearbeitet werden kann. Hohe Oberflächentemperaturen und geringe Temperaturgradienten in der Strangschale sind zur Erzielung rißfreier Strangoberflächen erforderlich.

In den beigefügten Zeichnungen ist eine mögliche Anordnung für eine erfindungsgemäße Vorrichtung dargestellt.

Es zeigen:

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Figur 1 eine Gesamtanordnung

Figur 2 einen Teil von Figur 1 in vergrößertem Maßstab.

In diesen Zeichnungen ist in Figur 1 der Meßgeber 1 derart an der Führungsebene des Stranges 6 angeordnet, daß sowohl die Ausbauchung 7 desselben als auch die Lage der Führungsrollen 8 und 8^f gemessen werden kann. Die Meßwerte werden an einen Rechner 2 weitergeleitet,* an die Steuerelemente 4 gegeben und dort zur Steuerung der Kühlmittel in der Kühlkammer 5 bzw. der Strangabsenkgeschwindigkeit eingesetzt.

In Figur 2 ist die Situation einer Strangausbauchung 7 zwischen zwei Stützrollen· 8 und 8· gezeigt, wobei das Maß "a" die Meßgröße für die Steuerung des Verfahrens angibt. Die Meßgeber 1 sind an einer wassergekühlten Platte 9 angeordnet.

Im nachstehenden Beispiel ist die Anwendung des Verfahrens beschrieben. In der Führungsbahn für den Strang 6 ist am Ende der Kühlkammer 5 die Vorrichtung zum Messen der Strangausbauchung angeordnet. Hier wird die Lageänderung M, der Strangoberfläche in der Mitte zwischen den Stützrollen 8 und 8' auf halber Brammenbreite senkrecht zur Strangachse und die der Rollen M^ und Mp an den Rollenmänteln der benachbarten Stützrollen 8 und 8' gemessen. Durch die Differenz der drei Meßwerte kann der Wert "a" für die Ausbauchung 7 nach .

α—Τ» - - I - -

^{a 1}V

ermittelt werden. Hierin ist

M₁ = Meßwert für die Rolle 8 ·

M₂ = Meßwert für die Rolle 8·

M^ = Meßwert für die Strangoberfläche.

* auf dem Anzeigegerät 3 dargestellt,

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Der ermittelte Wert wird durch eine elektrische Differenzenschaltung erfaßt. Alle Meßarme haben eine wassergekühlte Platte als Bezugsebene. Wenn der Ausbauchwert den zulässigen Grenzwert überschreitet, wird die Spritzwassermenge soweit erhöht, daß der Grenzwert gerade unterschritten wird.

In einem bestimmten Bereich kann der Wert für die Ausbauchung entweder durch Erhöhung der Gießgeschwindigkeit vergrößert oder durch Verringerung der Gießgeschwindigkeit verkleinert werden.

- Patentansprüche -

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Claims

Patentansprüche :

1. Verfahren zur Vermeidung und Kontrolle einer kritischen Verformung der Schale von Stahlsträngen, die kontinuierlich in Stranggießkokillen erzeugt und unterhalb der Kokille durch eine von Rollen gebildeten Stützstrecke geführt und mit einer Kühlflüssigkeit direkt beaufschlagt werden, dadurch gekennzeichnet, daß die Ausbauchung der Strangschale zwischen zwei oder mehreren benachbarten, in einer Führungsebene liegende» Führungsrollen unter Berücksichtigung der augenblicklichen Lage der Führungsrollen gemessen und die Strangabsenkgeschwindigkeit und/oder die Menge der Kühlflüssigkeit nach dem Betrag der Ausbauchung gesteuert werden.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Betrag der Ausbauchung mit einem vorgegebenen Sollwert verglichen und bei Überschreitung des vorgegebenen Sollwertes der Ausbauchung die Strangabsenkgeschwindigkeit derart herabgesetzt wird, daß der Sollwert unterschritten wird.

3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Betrag der Ausbauchung mit einem vorgegebenen Sollwert verglichen und bei Überschreitung des vorgegebenen Sollwertes der Ausbauchung die Menge der Kühlflüssigkeit erhöht wird.

4. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der vorgegebene Sollwert der Ausbauchung abhängig von der Verformung an der Erstarrungsfront, die je nach Stahlsorte zwischen 0,1 und 0,6 % liegt, durch Steuerung der Strangabsenkgeschwindigkeit und/oder der Menge der Kühlflüssigkeit nicht überschritten wird.

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5. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß bei einem Unterschreiten des vorgegebenen Sollwertes der Aus-

■ bauchung von mehr als 20 % die Strangabsenkgeschwindigkeit erhöht wird.

6. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß bei Unterschreiten des vorgegebenen Sollwertes der Ausbauchung von mehr als 20 % die Menge der Kühlflüssigkeit verringert wird.

7. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der ■ vorgegebene Sollwert⁷ der Ausbauchung abhängig von der Verformung an der Erstarrungsfront, die je nach Stahlsorte . zwischen 0,1 und 0,6 % liegt, durch Steuerung der Strangabsenkgeschwindigkeit und/oder der Menge der Kühlflüssigkeit um nicht mehr als 20 % unterschritten wird.

8. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach den Ansprüchen 1 bis 7, gekennzeichnet durch Meßwertgeber (1) für die Strangschale und mindestens je einen für die benachbarten Stützrollen (8 und 8¹); einen Rechner (2) zur Ermittlung des Wertes "a" der Strangschalenausbauchung (7) sowie Steuerelemente (4) für die Einstellung der Kühlmittelzufuhr und/oder Regelung der Gießgeschwindigkeit.

9. Vorrichtung nach Anspruch 5, gekennzeichnet durch eine wassergekühlte Platte (9), an der die Meßwertgeber (1) angeordnet sind.

DipUn

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