DE2708632A1 - Vorrichtung zum herstellen von metallbloecken - Google Patents

Vorrichtung zum herstellen von metallbloecken

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DE2708632A1
DE2708632A1 DE19772708632 DE2708632A DE2708632A1 DE 2708632 A1 DE2708632 A1 DE 2708632A1 DE 19772708632 DE19772708632 DE 19772708632 DE 2708632 A DE2708632 A DE 2708632A DE 2708632 A1 DE2708632 A1 DE 2708632A1
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DE
Germany
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control signal
casting speed
speed
signal
valve
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DE19772708632
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Sumio Kobayashi
Hajime Nashiwa
Junichi Ohi
Mitsunobu Sato
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Nippon Steel Corp
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Sumitomo Metal Industries Ltd
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    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B22CASTING; POWDER METALLURGY
    • B22DCASTING OF METALS; CASTING OF OTHER SUBSTANCES BY THE SAME PROCESSES OR DEVICES
    • B22D37/00Controlling or regulating the pouring of molten metal from a casting melt-holding vessel
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B22CASTING; POWDER METALLURGY
    • B22DCASTING OF METALS; CASTING OF OTHER SUBSTANCES BY THE SAME PROCESSES OR DEVICES
    • B22D39/00Equipment for supplying molten metal in rations
    • B22D39/04Equipment for supplying molten metal in rations having means for controlling the amount of molten metal by weight
    • GPHYSICS
    • G05CONTROLLING; REGULATING
    • G05DSYSTEMS FOR CONTROLLING OR REGULATING NON-ELECTRIC VARIABLES
    • G05D9/00Level control, e.g. controlling quantity of material stored in vessel
    • G05D9/12Level control, e.g. controlling quantity of material stored in vessel characterised by the use of electric means

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Description

  • Vorrichtung zum Herstellen von Metallblöcken
  • Die Erfindung bezieht sich allgemein auf Blockherstellungsverfahren bei der Stahlerzeugung. Insbesondere betrifft die Erfindung eine Steuerung der Gießgeschwindigkeit bei solchen Blockherstellungsverfahren.
  • Bei typischen Stahlerzeugungsverfahren wird der geschmolzene Stahl zuerst in einer Gießpfanne aufgenommen und dann in Gußformen gegossen, um Blöcke zu bilden. Die auf diese Weise gebildeten Blöcke werden weiteren Bearbeitungsverfahren, wie Walz- oder Schmiedeverfahren, ausgesetzt. Es wurde in breitem Umfang festgestellt, daß die Qualität der endgültigen Stahlprodukte zum großen Teil von der Qualität der Blöcke abhängt und daß die Qualität der Blöcke im wesentlichen durch die Verfahrensbedingung beim Abgießvorgang des geschmolzenen Metalls, insbesondere von der Gießgeschwindigkeit in die Gußform, abhängt.
  • Ublicherweise wird die Gießgeschwindigkeit durch Benutzung von Gießdüsen unterschiedlichen Durchmessers eingestellt. Es wurde jedoch herausgefunden, daß das herkömmliche VerfaEirer,' nicht wirksam genug ist , um eine stabile und gewünschte Steuerung der Gießgeschwindigkeit zu erreichen. So war es z.B. schwierig, eine konstante Geschwindigkeit beim Anstieg der Oberfläche des geschmolzenen Metalls beizubehalten, wovon angenommen wird, daß sie Einfluß auf die Hautdicke des Blockes, insbesondere bei der Herstellung von unberuhigtem Stahl hat. Außerdem war es ebenfalls schwierig, Oberflachenbeschädigungen'infolge eines Spritzens des geschmolzenen Metalls bei Beginn des Gießprozesses zu verhindern oder zumindest zu verringern.
  • Um die zuvor erwähnten Probleme zu beseitigen, wurde mit der japanischen Patentanmeldung Sho 49-35799 vom 30.3.1974, die am 9. 10. 1975 als Offenlegungsschrift Sho 50-128 631 veröffentlicht wurde, die Gießgeschwindigkeit in Ausdrücken eines Wechsels des Gewichtes der Gießpfanne zu erfassen oder zu messen und den Öffnungsgrad der Gießdüse nach Maßgabe der Meßergebnisse zu steuern.
  • Das mit der zuvor erwähnten japanischen Patentanmeldung vorgeschlagene Verfahren wird als geeignet betrachtet, eine programmierte Steuerung der Gießgeschwindigkeit des gesclimolzenen Metalls zu bewirken. Ein sehr ernstes Problem dieses erwähnten Verfahrens liegt jedoch darin, daß es keine programmierte Steuerung mit ausreichend geringen Fehlern bewirkt. Wird z.B. das zuvor erwähnte Verfahren praktisch angewendet , so wird gewöhnlich eine sogenannte "Kranwaage" zum Messen der Änderung des Gewichtes der Gießpfanne benutzt. Das Problem besteht dabei darin, daß eine solche Kranwaage gewöhnlich Meßfehler in der Größenordnung von 10% des Maximalwertes der Waage hat. Um daher einen Gewichtswechsel der Gießpfanne mit geeigneter Genauigkeit feststellen zu können, muß das Zeitintervall zwischen zwei aufeinanderfolgenden Meßpunkten vergrößert werden.
  • Die Erfindung hat daher das Ziel, eine Vorrichtung zur programmierten Steuerung der Geschwindigkeit des Abgießens oder Gießens geschmolzenen Metalls bei einem Stahlherstellungsverfahren zu schaffen.
  • Ein weiteres Ziel der Erfindung ist es, eine Vorrichtung zum Herstellen von Metallblöcken zu schaffen, bei der die Gießgeschwindigkeit unter einem Programm genau gesteuert werden kann.
  • Ein weiteres Ziel der Erfindung ist es, eine Einrichtung zum Modifizieren der Gießgeschwindigkeit während des Gießvorganges zu schaffen.
  • Erfindungsgemäß können die vorstehenden und weiteren Ziele durch eine Vorrichtung zum Herstellen von Metallblöcken erreicht werden, die einen Durchlaß mit einem Absperrventil zum Hindurchlassen von geschmolzenem Metall in eine Gußform, eine Programmiereinrichtung für die Gießgeschwindigkeit zum Erzeugen eines primären Steuersignals, eine mit der Programmiervorrichtung verbundene Vorwärtskopplungsschaltung, die das primäre Geschwindigkeitssteuersignal von dieser erhält und ein sekundäres Geschwindigkeitssteuersignal erzeugt, eine Betätigungseinrichtung zum Steuern des Absperrventils nach Maßgabe des sekundären Geschwindigkeitssteuersignals , eine die Gießgeschwindigkeit messende und ein Gießgeschwindigkeitssignal erzeugende Einrichtung, eine Signalmodifizierungsschaltung zum Vergleichen des primären Geschwindigkeitssteuersignals und des Gießgeschwindigkeitssignals und zum, Erzeugen eines flodifizierungssignals, wenn eine Differenz zwischen beiden Signalen auftritt, wobei das Modifizierungssignal zum Modifizieren des sekundären Geschwindigkeitssteuer signals benutzt ist, aufweist. Nach einem Merkmal der Erfindung wird das programmierte Geschwindigkeitssteuersignal durch die Vorwärtskopplungsschaltung an die Betätigungseinrichtung so gegeben, daß die Gießgeschwindigkeitssteuerung mit einer zufriedenstellenden Genauigkeit bewirkt werden kann. Da die Fließgeschwindigkeit des geschmolzenen Metalls nicht nur durch den öffnungsgrad des Absperrventils, sondern auch durch den Verschleiß und ein Verstopfen des Durchlasses sowie den Kopfdruck des gesclmolzenen Metalls in der Gießpfanne abhängt, muß die Beziehung zwischen dem Öffnungsgrad des Absperrventils und der tatsächlichen Gießgeschwindigkeit immer berücksichtigt werden. Erfindungsgemäß wird daher die tatsächliche Messung der Gießgeschwindigkeit mit dem programmierten Geschwindigkeitssignal, das ist das primäre Geschwindigkeitssteuersignal, verglichen, um das sekundäre Geschwindigkeitssteuersignal zu modifizieren.
  • Gemäß einem weiteren Merkmal der Erfindung wird ein besonderes Verfahren bei der Berechnung der tatsächlichen Gießgeschwindigkeit benutzt. Im einzelnen wird das Gießgewicht in bestimmten Intervallen gemessen und die Ergebnisse der Messungen werden alle berücksichtigt, so daß die durchschnittliche Neigung der Änderung des Gießgewichtes berechnet werden kann. Zu diesem Zweck wird, wenn die Messung mit Hilfe einer Kranwaage durchgeführt wird, die das Gewicht der Gießpfanne mißt, die Berechnung nach Maßgabe der folgenden Formel wobei bn die berechnete Gießgeschwindigkeit, W. eine Anzeige der Kranwaage, a das Intervall zwischen jeweils zwei Messungen und n die Anzahl der Messungen, vermindert um 1, sind.
  • Gemäß einem weiteren Merkmal der Erfindung ist eine Einrichtung zum Berechnen der Beziehung zwischen dem Öffnungsgrad des Absperrventils und der Gießgeschwindigkeit vorgesehen, um das sekundäre Geschwindigkeitssteuersignal zu modifizieren, bevor es an die Betätigungseinrichtung gegeben wird.
  • Zu diesem Zweck wird eine Annahme gemacht, daß eine lineare Beziehung zwischen dem Öffnungsgrad des Ventils und der Gießgeschwindigkeit besteht, und die Neigung und Konstante des linearen Ausdruckes wird durch Berechnung bestimmt.
  • Nach einem bevorzugten Gedanken der Erfindung weist als die Vorrichtung zum Herstellen von Stahlblöcken eine Gießpfanne und eine Gußform auf. Die Gießgeschwindigkeit wird programmiert und zur Steuerung des Absperrventils in der Gießpfannebenutzt, so daß die Gießgeschwindigkeit in gewünschter Weise gesteuert ist. Die tatsächliche Gießgeschwindigke t wird intermittierend gemessen und zum Modifizieren der programmierten Steuerung benutzt. Eine besondere Einrichtung wird benutzt, um die Gießgeschwindigkeit aus der Änderung des Gewichts der Gießpfanne zu berechnen, so daß die Wirkung möglicher Fehler bei der Messung des Gewichtes beseitigt oder erheblich vermindert werden kann.
  • Zu einem klareren Verständnis der Erfindung wird diese anhand von Ausführungsbeispielen in Verbindung mit der Zeichnung erläutert. Im einzelnen zeigen: Fig. 1 eine schematische Darstellung einer Gießpfanne und einer Gußform, die mit der Geschwindigkeitssteuereinrichtung gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung versehen sind, Fig. 2 ein Blockschaltbild, das ein Beispiel der erfindungsgemäßen Steuereinrichtng zeigt, Fig. 3 ein Blockschaltbild, das ein weitereserfindungsgemäßes Beispiel zeigt, Fig. 4 ein Diagramm, das ein typisches Beispiel des programmierten Verlaufs der Gießgeschwindigkeitssteuerung zeigt. und Big. 5 ein Diagramm, das das Ergebnis der Geschwindigkeitsberechnung nach Maßgabe der Erfindung zeigt.
  • In den Zeichnungen, besonders in Fig. 1, ist eine Vorrichtung zum Herstellen von Blöcken gezeigt, die eine Gießpfanne 1 und eine Gußform 2 aufweist, die unterhalb der Gießpfanne 1 angeordnet ist. In herkömmlicher Weise wird die Gießpfanne 1 mit geschmolzenem Metall gefüllt, das in die Form gegossen wird, um einen Metallblock zu bilden. Um die Geschwindigkeit des Abgießens oder Gießens zu steuern, ist die Gießpfanne 1 mit einem Absperrventil 7 versehen, dessen öffnung grad mit Hilfe einer Servobetätigungseinrichtung 6 gesteuert ist.
  • Die Gießpfanne 1 wird mit Hilfe eines Tragarms 3 eines Deckenkrans gehalten. Bei der Ausführungsform ist der Tragarm 3 mit einer Meßeinrichtung für das Gewicht, wie einer Kranwaage 4, versehen, um das Gewicht der Gießpfanne 1 zu messen.
  • Die Kranwaage 4 ist mit einer Gießgeschwindigkeitssteuereinrichtung 5 verbunden. Die Geschwindigkeitssteuereinrichtung 5 erhält ein Gewichtsignal von der Kranwaage 4 und erzeugt ein Ausgangssignal, das zur Steuerung der Servobetätigungseinrichtung 6 benutzt ist.
  • z Wie in Fig. 2 gezeigt ist, weist die Steuereinrichtung 5 einen Gießgeschwindigkeitsprogrammierer 10 auf, in dem ein Gießgeschwindigkeitsverlauf in Ausdrücken von Millimetern pro Sekunde programmiert ist, der die Anstiegsgeschwindigkeit des Oberflächenspiegels des flüssigen Metalls in der Gußform angibt. Der Programmierer 10 ist mit einem Einheitenumformer 11 verbunden, der ein programmiertes Signal von dem Programmierer 10 erhält und ein erstes Geschwindigkeitssteuersignal in Ausdrücken von Kilogramm pro Sekunde erzeugt. Der Einheitenumformer 11 ist mit einer Vorwärtskopplungseinrichtung 12 verbunden, die ein erstes Geschwindigkeitssteuersignal von dem Einheitenumformer 11 erhält und ein zweites Geschwindigkeitssteuersignal nach Maßgabe des ersten Geschwindigkeitssteuersignals erzeugt. Das zweite Steuersignal wird dann an die Servobetätigungseinrichtung 6 gegeben, die den Öff nungsrad des Absperrventils 7 nach Maßgabe des zweiten Steuersignals bestimmt.
  • Die Steuereinrichtung 5 weist außerdem einen Gießgeschwindigkeitssignalgenerator 13 auf, der mit der Kranwaage 4 verbunden ist, um von dieser ein Gewichtssignal zu erhalten und ein Gießgeschwindigkeitssignal nach Maßgabe einer Änderung des Gewichts der Gießpfanne 1 zu erzeugen. Der Gießgeschwindigkeitssignalgenerator 13 ist über eine Abtasteinrichtung 14 mit einer Halteschaltung 15 verbunden. Die Abtasteinrichtung 14 hat die Form eines Schalters, der in periodischen Intervallen geschlossen ist, so daß das Gießgeschwindigkeits signal von diesem intermittierend bei bestimmten Intervallen hindurchgelassen wird .Die Halteschaltung 15 speichertein zuvor erhaltenes Gießgeschwindigkeitssignal, bis ein nächstes Signal erhalten wird. Außerdem erzeugt die Halte schaltung 15 ein Ausgangssignal, das dem in ihr gespeicherten Signal gleich ist und an den Modifizierungssignalgenerator 18 gegeben wird.
  • DeriModifizierungssignalgenerator erhält außerdem auch das erste Geschwindigkeitssteuersignal von dem Einheitenumformer 11 und vergleicht das erste Gesdiwindigkeitssteuersignal mit dem Gießgeschzindigke.itssignal von IIalteschaltung 15 um ein Modifizierungssignal zu erzeugen, das der Differenz zwischen dem ersten Geschwindigkeitssteuersignal und dem Gießgeschwindigkeitssignal entspricht. Das Modifizierungssignal wird an die Vorwärtskopplungseinrichtung 12 gegeben, um das in ihr erzeugte zweite Geschwindigkeitssteuersignal zu modifizieren.
  • Das Ausgangssignal der Halteschaltung 15 wird außerdem an einen Einheitenumformer 16 gegeben, der das Signal in Kilogramm pro Sekunde der Halteschaltung 15 in ein entsprechendes Signal in Ausdrücken von Millimetern pro Sekunde umformt, wobei das letztere Signal zur Angabeeiner geeigneten Anzeige auf einer Anzeigeeinrichtung 17 benutzt wird.
  • Außerdem ist eine Einstelleinrichtung 19 für das Gußformgewicht vorgesehen, die ein dem gewünschten Blockgewicht für jede Gußform 2 entsprechendes Signal erzeugt. Der Ausgang der Einstelleinrnchtllng 19 ist mit einer Stillsetzschaltung 20 verbunden, die auch das Gießgeschwindigkeitssignal von dem Gießgeschwindigkeitssignalgenerator 13 erhält. Die Schaltung 20 integriert das Gießgeschwindigkeitssignal von der Einrichtung 13, um das Gewicht des gegossenen Metalls zu erhalten, und, sobald das Gewicht gleich dem von der Einstelleinrichtung 19 bestimmten Gewicht wird, erzeugt sie ein Stillsetzsignal, das an die Servobetätigungseinrichtung 6 gegeben ist.
  • In Fig. 4 ist ein typischer Verlauf eines Gießgeschwindigkeitsprogramms für unberuhigten Stahl angegeben. Nach Maßgabe dieses Programms wird das Absperrventil 7 zuerst in seine voll geöffnete Stellung für die erste oder führende Gußform 2 geöffnet, wie dieses durch A gezeigt ist, so daß ein geeigneter Durchlaß für das geschmolzene Metall gebildet wird.
  • Nach einer kurzen Zeitdauer wird das Ventil in eine begrenzte Stellung geschlossen, wie dieses durch B gezeigt ist. Dann wird das Absperrventil nach einem bestimmten Zeitintervall allmählich längs der Geraden C bis zu der Stellung D geöffnet und auf dieser Einstellung für eine bestimmte Zeitdauer bis zu dem Punkt E gehalten.
  • Die Zeitdauer B und das allmähliche Öffnen des Absperrventils 7 sind erforderlich, um eine Turbulenz am Bodenteil der Gußform 2 und Oberflächenfehler, sogenannte scab"1 zu verhindern, die sonst nahe der Bodenfläche des Metallblocks erzeugt werden.
  • Während der Zeitdauer D wird die Gießgeschwindigkeit innerhalb eines Bereichs so groß wie möglich gehalten, indem die Oberflächenfehler, wie Haarrisse vermieden werden können.
  • Beim Punkt E wird das Absperrventil 7 um eine bestimmte Größe geschlossen, um die Gießgeschwindigkeit zu vermindern, wie dieses durch F gezeigt ist, und nach einer bestimmten Zeitdauer wird es weiter geschlossen, um die Geschwindigkeit zu vermindern, wie dieses durch G gezeigt ist. Sobald das Gewicht des gegossenen Metalls einen gewünschten Wert erreicht, wird das Absperrventil 7 auf die begrenzte Stellung H geschlossen, um den Gießvorgang für die erste Gußform 2 zu beenden. Dieses schrittweise Schließen des Absperrventils von der Zeitdauer E bis zur Zeitdauer H ist erforderlich, um Turbulenz am Oberteil des abgegossenen Metalls und Oberflächenfehler zu vermeiden, die sonst an der Oberfläche des Blocks erzeugt würden.
  • Danach wird eine zweite Gußform 2 unterhalb der Gießpfanne angeordnet und das Absperrventil 7 wird allmählich längs der Geraden I bis zu einer Stelle J geöffnet, um einen zweiten Gießvorgang durchzuführen.
  • Während des Betriebs erzeugt der Programmierer 10 ein Signal, das sich wie in Fig. 4 gezeigt ändert und das durch den Einheitenumformer 11 in das erste Gießgeschwindigkeitssteuersignal umgeformt wird. Das erste Gießgeschwindigkeitssteuersignal wird von der Voniärtskopplungseinrichtung 12 aufgenommen, um durch diese hindurchzugelangen und als das zweite GeschwindigkeitssteuersiGnal an die Servobetätigungseinrichtung 6 gegeben zu werden, um den Öffnungsgrad des Absperrventils nach Maßgabe des programmierten Verlaufs zu bestimmen.
  • Der Gießgeschwindigkeitssignalgenerator 13 berechnet kontinuierlich die Gießgeschwindigkeit und sein Ausgangssignal wird intermittierend durch die Abtasteinrichtung 14 zu bestimmten Zeitintervallen, wie z.B. alle drei Sekunden hindurchgelassen. Auf diese Weise wird das Gießgeschwindigkeitssignal von der Halteschaltung 15 zu bestimmten Intervallen erneuert und an den Modifizierungssignalgenerator 18 gegeben.
  • Der Modifizierungssignalgenerator 18 vergleicht das Geschwindigkeitssignal von der Halteschaltung 15 mit dem ersten Geschwindigkeitssteuersignal von der Einrichtung 11 und, wenn irgendeine Differenz zwischen ihnen besteht, erzeugt sie ein Modifizierungssignal vorzugsweise nach Maßgabe des folgenden Ausdrucks: wobei C der Wert des Modifizierungssignals, Ab die Differenz zwischen dem Geschwindigkeitssignal von der Halteschaltung 15 und dem ersten Geschwindigkeitssteuersignal, kp die Proportionalverstärkung und T1 die Integrationszeit sind.
  • Das auf diese Weise erzeugte Modifizierungssignal wird an die Vonsärtskopplungseinrichtung 12 gegeben, um das zweite Geschwindigkeitssteuersignal zu modifizieren. Wenn das berechnete Gewicht des gegossenen Metalls das programmierte Gewicht erreicht, das durch das Signal von der Einrichtung 19 gegeben ist, so erzeugt die Stillsetzschaltung 20 ein Stillsetzsignal, um das Absperrventil in die begrenzte Stellung zu schließen, um die Gießgeschwindigkeit af einen minimalen Wert zu vermindern, wie dieses bei H in Fig. 4 gezeigt ist. Sobald eine nachfolgende Gußform unterhalb der Gießpfanne 1 angeordnet ist, gibt der Programmierer 10 ein weiteres Signal ab, um einen nachfolgenden Gießvorgang zu wiederholen.
  • Eines der wichtigsten Merkmale der Erfindung liegt in der Berechnung der Gießgeschwindigkeit. Im einzelnen führt die Schaltung 13 intermittierend Berechnungen zu Zeitintervallen von z.B. 3 Sekunden, nach Maßgabe der Gleichung (1) durch die zuvor angegeben wurde. Durch die Berechnungen ist es möglich, die Wirkung von möglichen Fehlern in der Kranwaage zu beseitigen oder zumindest zu vermindern, wie dieses in Fig.5 gezeigt ist.
  • Fig. 3 zeigt eine weitere Ausführungsform der vorliegenden Erfindung, bei der entsprechende Teile mit den gleichen Bezugszeichen wie in Fig. 2 versehen sind. Bei der Ausführungsform ist ein Ventilsteuersignal-Generator 21 zwischen die Vorwärtskopplungseinrichtung 12 und die Servobetätigungseinrichtung 6 geschaltet. Die Ventilsteuersignaleinrichtung 21 führt Berechnungen auf der Grundlage einer vorbestimmten Gleichung xn = f(bn) durch, die die Beziehung zwischen der Gießgeschwindigkeit bn und der Ventilöffnung xn angibt. Bei der praktischen Ausführung kann die Beziehung so angenommen werden, daß sie durch eine lineare Beziehung n = PXn + q (3) angegeben werden,wobei p und q Konstanten sind.
  • Bei dem in Fig. 3 gezeigten Ausführungsbeispiel ist die Berechnungseinrichtung 22 vorgesehen, um die Konstanten p und q zu erhalten. Die Berechnungseinrichtung 22 erhält Signale von delb Ventilsteuersignal-Generatoreinrichtung 21 und der Gießgeschwindigkeitssignal-Generatoreinrichtung 13 und führt eine Berechnung aufgrund der Beziehung durch: wobei rn =rN n und g eine Konstante kleiner als 1 ist. Sie kann z.B. 0,99 betragen. Die Berechnungseinrichtung 22 macht intermittierend Berechnungen z.B. für ein Zeitintervall von 3 Sekunden, um die Werte p und q zu erhalten, bei denen der Wert I am kleinsten ist.
  • Das Ausgangssignal der Einrichtung 22 gibt daher die Eonstanten p und q an und wird intermittierend an eine Verdünnungseinrichtung 23 gegeben, die das Signal von der Berechnungseinrichtung 22 einmal für verschiedene Male von Signaleingängen durch sich hindurchläßt. Das durch die Verdünnungseinrichtung 23 hindurchgelassene Signal wird an die Ventilsteuersignal-Generatoreinrichtung 21 gegeben, um die Beziehung zwischen dem Gießgeschwindigkeitssteuersignal und dem Ventilsteuersignal zu bestimmen. Wird das Ausgangssignal der Berechnungseinrichtung 22 unmittelbar an die Ventilsteuersignal-Generatoreinrichtung 21 gegeben, so besteht die Möglichkeit eines Uberschwingens. Daher ist vorzugsweise die Verdünnungseinrichtung 23 in der gezeigten Weise vorgesehen, obwohl sie jedoch in einigen Fällen auch fortgelassen werden kann.
  • Im praktischen Einsatz gibt die Berechnung der Gießgeschwindigkeit nach der Gleichung (1) nicht immer die tatsächliche Geschwindigkeit Vå an, sondern es besteht eine Zeitverzögea rung, die durch die folgende Gleichung gegeben als geschätzt angenommen wird; Das Ventilsteuersignal von der Einrichtung 21 muß daher entsprechend modifiziert werden, bevor die Berechnung durch die Berechnungeinrichtung 22 vorgenommen wird. Eine solche Modifizierung wird empfehlenswerterweise nach Maßgabe der folgenden Gleichung vorgenommen: Auf diese Weise sollte die Berechnung durch Benutzung des Wertes xn anstelle von xn in den Gleichungen (3) und (4) durchgeführt werden. Nach Maßgabe der Steuerung der vorliegenden Erfindung kann die wünschenswerteste Betriebsbedingung innerhalb weniger Minuten nach Beginn des Gießvorgangs erreicht werden und die Einstellungen oder Modifizierungen, die bereits in dem vorangegangenen Gießvorgang benutzt wurden, können auch alle in dem nachfolgenden Vorgang benutzt werden.
  • Die Erfindung wurde anhand von bestimmten Ausführungsbeispielen gezeigt und beschrieben, die in den Zeichnungen dargestellt sind, es ist jedoch darauf hinzuweisen, daß die Erfindung in keiner Weise auf die Einzelheiten der gezeigten Anordnung beschränkt ist, sondern Änderungen und Abwandlungen durchGefiihrt werden können, ohne daß der in den Patentansprüchen angegebene Erfindungsgedanke verlassen wird. Obwohl die vorliegende Erfindung anhand eines Verfahrens zur Herstellung von Metallblöcken beschrieben wurde, bei dem geschmolzenes Metall aus einer Gießpfanne in eine Gußform gegossen wird, kann sie auch bei einem Verfahren angewendet werden, bei dem geschmolzenes Metall durch eine in dem Boden der Gußform gebildete Öffnung hindurch eingeleitet wird.

Claims (9)

  1. Patentansprüche 1. Vorrichtung zum Herstellen von Metallblöcken, g e -k e n n z e i c h n e t durch einen Durchlaß mit einem Absperrventil (7) zum Hindurchlassen von geschmolzenem Metall in eine Gußform (2), durch eine Programmeinrichtung (10) für die Gießgeschzdiindigkeit zum Erzeugen eines primären Steuersignals, durch eine mit der Programmiereinrichtung (10) verbundene Vorwärtskopplungss chaltung (12), die das primäre Geschwindigkeitssteuersign&l von dieser erhält und ein sekundäres Geschwindigkeitssteuersignal erzeugt, durch eine Betätigungseinrichtung (6) zum Steuern des Absperrventils (7) nach Maßgabe des sekundären Geschwindigkeitssignals' durch eine die Gießgeschwindigkeit messende und ein Gießgeschwindigkeitssignal erzeugende Einrichtung (4), durch eine Signalmodifizierungsschaltung (18) zum Vergleichen des primären Geschwindigkeitssteuersignals und des Gießgeschwindigkeitssignals und zum Erzeugen eines Nodifizierungssignals, wenn eine Differenz zwischen beiden Signalen auftritt, wobei das flodifizierungssignal zum Modifizieren des sekundären Geschwindigkeitssteuersignals benutzt ist.
  2. 2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch g e k e n nz e i c h n e t , daß die Einrichtung (4) zum Messen der Gießgeschwindigkeit eine Einrichtung zum Messen des gegossenen Gewichts des Metalls und eine Einrichtung (13) zum Berechnen der Gießgeschwindigkeit nach Maßgabe der Änderungen in dem gegossenen Gewicht aufweist.
  3. 3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch g e k e n n -z e i c h n e t , daß die Einrichtung (4) zum Messen des Gewichts das Gewicht einer Gießpfanne (1) mißt und daß die Gießgeschwindigkeits-Berechnungseinrichtung (13) Berechnungen nach Maßgabe einer Gleichung durchführt, wobei bn die berechnete Gießgeschwindigkeit, W. eine Anzeige der Kranwaage, das Intervall zwischen zwei Messungen und n die Anzahl von Messungen, vermindert um 1, sind.
  4. 4. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch g e k e n n z e i c h -n e t , daß eine Ventilsteuersignal-Generatoreinrichtung (21) zwischen der Vorwärtskopplungsschaltung (12) und der B0tätigul0gs einrichtung (6) vorgesehen ist, um das sekundäre Geschwindigkeitssteuersignal aufzunehmen und ein Ventilsteuersignal zu erzeugen, das an die Betätigungseinrichtung (6) gegeben ist, um das Absperrventil (7) zu steuern.
  5. 5. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch g e k e n n -z e i c h n e t , daß die Ventilsteuersignal-Generatoreinrichtung (21) das zweite Geschwindigkeitssteuersignal in das Ventilsteuersignal nach Maßgabe einer bestimmten Funktion umformt.
  6. 6. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch g e k e n n -ze i c h n e t , daß die Ventilsteuersignal-Generatoreinrichtung das sekundäre Geschwindigkeitssteuersignal in das Ventilsteuersignal nach Maßgabe einer Gleichung b n pxn + q umformt, wobei das primäre Gießgeschwindigkeitssteuersignal, Xn das Vcntilsteucrsignal und p und q Konstanten sind.
  7. 7. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch g e k e n n -z e i c h n e t , daß eine Einrichtung (22) vorgesehen ist, die das Ventilsteuersignal von der Ventilsteuersignal-Gcneratoreinrichtung (21) und das Gießgeschwindigkeitssignal von der Einrichtung (4) zum Messen der Gießgeschwindigkeit erhält, um konstante Modifizierungssignale durch eine Berechnung nach Maßgabe einer Gleichung zu erzeugen, wobei N-n rn t und reine Konstante kleiner als 1 sind, die Berechnungen durchgeführt werden, um Werte von p und q zu erhalten, bei denen der Wert I am kleinsten wird, und die konstanten Modifizierungssignale an die Ventilsteuersignal-Generatoreinrichtung (21) gegeben werden, um die Konstanten für die Berechnung zu modifizieren.
  8. 8. Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch g e k e n n -z e i c h n e t , daß die Berechnungen zum Erhalten der konstanten Nodifizierungssignale intermittierend mit vorbestimmten Zeitintervallen durchgeführt sind.
  9. 9. Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch g e k e n n -z e i c h n e t , daß die Berechnungen zum Erhalten der konstanten Modifizierungssignale intermittierend mit vorbestimmten Zeitintervallen durchgeführt sind und daß eine Verdünnungseinrichtung (23) zwischen der Einrichtung (22) zum Erzeugen der konstanten Modifizierungssignale und der Ventilsteuersignal-&eneratoreinrichtung (21) vorgesehen ist, die die konstanten Modifizierungssignale nur einmal für eine bestimmte Anzahl von Signaleingängen hindurchläßt.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE3007347A1 (de) * 1980-02-27 1981-09-03 Klöckner-Humboldt-Deutz AG, 5000 Köln Automatische vergiesseinrichtung
US11123794B2 (en) 2016-12-08 2021-09-21 Dynamic Concept System and method for pouring molten metal from a crucible

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