DE2757052B2 - Vorrichtung zur Niveauuberwachung und -steuerung der Metallschmelze in einer Stranggießkokille - Google Patents

Vorrichtung zur Niveauuberwachung und -steuerung der Metallschmelze in einer Stranggießkokille

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DE2757052B2
DE2757052B2 DE2757052A DE2757052A DE2757052B2 DE 2757052 B2 DE2757052 B2 DE 2757052B2 DE 2757052 A DE2757052 A DE 2757052A DE 2757052 A DE2757052 A DE 2757052A DE 2757052 B2 DE2757052 B2 DE 2757052B2
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control
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Seigo Ando
Yoshio Miyashita
Kiyoshi Mizui
Katsuhiko Murakami
Masahisa Tate
Takeo Yamada
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Nippon Kokan Ltd
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B22—CASTING; POWDER METALLURGY
    • B22D—CASTING OF METALS; CASTING OF OTHER SUBSTANCES BY THE SAME PROCESSES OR DEVICES
    • B22D11/00—Continuous casting of metals, i.e. casting in indefinite lengths
    • B22D11/16—Controlling or regulating processes or operations
    • B22D11/20—Controlling or regulating processes or operations for removing cast stock
    • B22D11/201—Controlling or regulating processes or operations for removing cast stock responsive to molten metal level or slag level
    • B22D11/205—Controlling or regulating processes or operations for removing cast stock responsive to molten metal level or slag level by using electric, magnetic, sonic or ultrasonic means

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Continuous Casting (AREA)
  • Measurement Of Levels Of Liquids Or Fluent Solid Materials (AREA)

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Niveau-Überwachung und -Steuerung der Metallschmelze in einer Stranggießkokille, mit einer Halterung zum Positionieren des Fühlers einer Wirbelstrom-Abstandsmeßeinrichtung unmittelbar über der Oberfläche der in der Stranggießkokille befindlichen Metallschmelze, und mit Überwachungs- und Steuereinrichtungen zur Aufnahme eines Entfernungssignals, das von der Entfernungs-Meßeinrichtung infolge einer Niveauändening der Metallschmelze bezüglich des Fühlers zur Niveausteuerung der in der Stranggießkokille befindlichen Metallschmelze auf einer vorbestimmten Höhe und /ur gleichzeitigen Anzeige des Abstandssignals an einem Schreiber erzeugt wird.
Eine Vorrichtung dieser Art ist aus der US-PS 39 97 835 bekannt, wobei die Abstandsmeßeinrichtung in Form einer Spule im Abstand von der Metalloberfläche fest positioniert ist. Eine solche elektrische Abstandsmeßeinrichtung ist angesichts der großen mechanischen und thermischen Belastungen, die bei einer Stranggießmaschine auftreten, einer mechanischen Schwimmereinrichtung, wie sie beispielsweise aus Herrmann, »Handbuch des Stranggießens«, Seite 347, Bild 1176, bekannt ist, überlegen, da sie wesentlich zuverlässiger und wartungsfreier arbeitet. Jedoch hat die bekannte elektrische Meßeinrichtung nur einen sehr begrenzten Meßbereich, so daß bei größeren Niveauänderungen der Metallschmelze in der Kokille eine Abstandsmessung nicht möglich ist. Zwar ist ebenfalls aus Herrmann, »Handbuch des Stranggießens«, Seiten 347-348, insbesondere Bild 1199 für den gleichen Zweck ein Schwimmer bekannt, der an einem höhenverstellbaren Gestänge hängt, das eine gewisse Voreinstellung der Schwimmerlage zwischen Anschlägen gestattet, bevor er auf dem ansteigenden Metallspiegel zur Auflage kommt. Diese Maßnahme hat jedoch weder einen Einfluß auf den Umfang des Meßbereiches noch auf die Zuverlässigkeit der Messung.
Durch die Erfindung soll der Meßbereich einer Vonichtung zur Niveauüberwachung und -steuerung der eingangs genannten Art wesentlich vergrößert und insbesondere eine einwandfreie Messung bei sehr
ίο schmalen Stranggießkokillen ermöglicht werden, bei denen größere Meßspulen nicht verwendet werden können.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die Halterung einen Verschiebemechanismus zur vertikalen Verschiebung des Fühlers der Wirbelstrom-Abstandsmeßeinrichtung, ein Steuerorgan zur derartigen Betätigung des Verschiebemechanismus, daß das von der Abstandsmeßeinrichtung abgegebene Abstandssignal auf einem vorgegebenen Wert gehalten
wird, und ein am Verschiebemechanismus angebrachtes Potentiometer aufweist, das ein der Verschiebung des Verschiebemechanismus entsprechendes Ausgangssignal als ein das Niveau der Metallschmelze in der Stranggießkokille anzeigendes Abstandssignal erzeugt.
Somit ist auf sehr einfache und wenig störanfällige Weise eine sehr genaue Meßeinrichtung für das Niveau der Metallschmelze mit beliebig großem Meßbereich geschaffen.
Anhand der Figur in Form eines Blockschaltbildes
i<> wird ein Ausführungsbeispiel der Erfindung näher erläutert. In der Figur ist eine Zwischenpfanne 15, aus der geschmolzenes Metall in eine Stranggießkokille 10 gegossen wird, eine Schlackenschicht 17 auf der Oberfläche der Metallschmelze und ein Gußstück 18, dargestellt, das kontinuierlich ausgeführt wird.
Gemäß der Figur ist die Haltevorrichtung zum Positionieren des Meßfühlers 20 unmittelbar über der Oberfläche der Metallschmelze mit einem vertikalen Verschiebemechanismus 44 ausgestattet, der einen Servomotor für die Vertikalbewegung des Meßfühlers 20 enthält, und der Betrag der Vertikalbewegung des Verschiebemechanismus 44 wird durch ein damit gekoppeltes Potentiometer 46 in ein Ausgangssignal verwandelt. Die Steuereinrichtung des vertikalen
4r> Verschiebemechanismus 44 enthält eine Einrichtung 50 zum Einstellen des Abstands, um einen vorgegebenen Abstand L0 zwischen dem Meßfühler 20 und der Oberfläche der Metallschmelze einzuhalten, sowie ein Steuerorgan 48 zur Aufnahme des vorgegebenen Wertes Lo der Einstelleinrichtung 50 als Bezugseingangsgröße, um den Servomotor des vertikalen Verschiebemechanismus 44 entsprechend der Differenz anzusteuern, die zwischen der Bezugseingangsgröße und dem gemessenen Abstandssignal besteht, das von der Abstandsmeßeinrichtung 24 geliefert wird, und dadurch den eingestellten Abstand Lo konstant zu halten. Der Ausgang des Potentiometers 46 wird an einen Rechner 52 zur Berechnung des Niveaus der Metallschmelze angelegt, der den der Bewegung des
W) vertikalen Verschiebemechanismus 44 entsprechenden Wert in ein dazu proportionales Signal für das Niveau der Metallschmelze umsetzt, und dieses Signal wird als Abstandssignal dem Schreiber 56 zugeführt.
Wenn sich bei der oben beschriebenen Anordnung
*>5 das Niveau der Metallschmelze ändert, steuert die Steuereinheit 48 den Servomotor des vertikalen Verschiebemechanismus 44 an, wodurch die Schwankung ausgeglichen wird, so daß der Ausgang 36 der
Abstandsmeßeinrichtung 24 wieder mit dem vorgegebenen Wert Lo der Einstelleinrichtung 50 übereinstimmt Folglich wird der Abstand des Meßfühlers 20 von der Oberfläche der Metallschmelze immer auf dem vorgegebenen Wert L0 gehalten. Da der Servomotor des vertikalen Verschiebemechanismus 4« mit dem Potentiometer 46 gekoppelt ist, erzeug; das Potentiometer 46 einen Ausgang, der ein Maß für die Verschiebung des Meßfühlers 20 darstellt, so daß das Ausgangssignal im Rechner 52 verarbeitet und im Schreiber 56 als Abstandssignal 54 aufgezeichnet wird, das Aufschlug über das Niveau der Metallschmelze gibt Der Meßbereich hängt vom Laufweg des Servomotors im vertikalen Verschiebemechanismus 44 ab, und folglich kann leicht ein beliebig großer Meßbereich festgelegt werden. Zwar hat die Ausgangs-Kennlinie der Wirbelstrom-Abstandsmeßeinrichtung im wesentlichen eine lineare Form. Der Meßvorgang der Abstandsmeßeinrichtung wird jedoch so gesteuert, daß ein Einzelpunkt oder ein vorgegebener Wert L0 auf der Kurve festgehalten wird, und folglich die Ausgangskennlinie vom Potentiometer abhängt, wodurch die Linearität verbessert und die Genauigkeit der Steuerung für das Niveau des geschmolzenen Metalls erhöht wird. Selbst wenn sich das Niveau des geschmolzenen Metalls beträchtlich anhebt, wird durch den Folgemechanismus, der sich aufgrund von Niveauänderungen des geschmolzenen Metalls bewegt, der Meßfühler
ίο automatisch angehoben und dadurch der Verlust von Bauteilen durch Verbrennen verhindert Damit wird eine sehr gute Verwendbarkeit als Industriegerät sichergestellt
Die durch die Erfindung erreichte Stabilisierung des
is Niveaus des geschmolzenen Metalls ist demzufolge in der Lage, einen stabilen Bereich zu erzielen und viel zur Verbesserung der Qualhätseigenschaften von Gußerzeugnissen beizutragen.
Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (1)

  1. Patentanspruch:
    Vorrichtung zur Niveauüberwachung und -Steuerung der Metallschmelze in einer Stranggießkokille, mit einer Halterung zum Positionieren des Fühlers einer Wirbelstrom-Abstandsmeßeinrichtung unmittelbar über der Oberfläche der in der Stranggießkokille befindlichen Metallschmelze, und mit Uberwachungs- und Steuereinrichtungen zur Aufnahme eines Entfernungssignals, das von der Entfernungs-Meßeinrichtung infolge einer Niveauänderung der Metallschmelze bezüglich des Fühlers zur Niveausteuerung, der in der Stranggießkokille befindlichen Metallschmelze auf einer vorbestimmten Höhe und zur gleichzeitigen Anzeige des Abstandssignals an einem Schreiber erzeugt wird, dadurch gekennzeichnet, daß die Halterung einen Verschiebemechanismus (44) zur vertikalen Verschiebung des Fühlers (20) der Wirbelstrom-Abstandsmeb'einrichtung (24), ein Steuerorgan (48) zur derartigen Betätigung des Verschiebemechanismus (44), daß das von der Abstandsmeßeinrichtung (24) abgegebene Abstandssignal auf einem vorgegebenen Wert gehalten wird, und ein am Verschiebemechanismus (44) angebrachtes Potentiometer 46 aufweist, das ein der Verschiebung des Verschiebemechanismus (44) entsprechendes Ausgangssignal als ein das Niveau der Metallschmelze in der Stranggießkokille 10 anzeigendes Abstandssignal erzeugt.
DE2757052A 1976-12-21 1977-12-21 Vorrichtung zur Niveauüberwachung und -steuerung der Metallschmelze in einer Stranggieß-Kokille Expired DE2757052C3 (de)

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DE2757052B2 true DE2757052B2 (de) 1980-10-16
DE2757052C3 DE2757052C3 (de) 1982-09-30

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DE (1) DE2757052C3 (de)
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