DE2850241C2

DE2850241C2 - Steuervorrichtung für die Abzugsgeschwindigkeit in einer Stranggießanlage

Info

Publication number: DE2850241C2
Application number: DE19782850241
Authority: DE
Inventors: Masanori Kato; Tetsuo Yokohama Kanagawa Marushima; Masaaki Yokosuka Kanagawa Urakawa
Original assignee: Ishikawajima-Harima Jukogyo Kk Tokyo Jp
Current assignee: Ishikawajima-Harima Jukogyo Kk Tokyo Jp
Priority date: 1977-11-22
Filing date: 1978-11-20
Publication date: 1984-01-19
Also published as: JPS5477229A; DE2850241A1; ATA831778A; JPS6240108B2; AT368421B; BR7807647A

Description

Die Erfindung betrifft eine Steuervorrichtung für die Abzugsgeschwindigkeit in einer Stranggießanlage mit einem IST-SOLL-Wertvergleicher für die Badhöhe in der Stranggießkokille, einer Additionsschaltung mit zwei Eingängen, von denen der eine Eingang mit dem Ausgang des IST-SOLL-Wertvergleichers für die Badhöhe und der andere Eingang mit einem So"-Wert-Geber für die Abzugsgeschwindigkeit verbunden ist, einem Vergleicher dessen einer Eingang mit dem Ausgang der Additionsschaltung und dessen anderer Eingang mit einer Meßeinrichtung für den Ist-Wert der Abzugsgeschwindigkeit und dessen Ausgang mit der Abzugeinrichtung zur Regelung der Abzugsgeschwindigkeit verbunden Ist, und einem IST-SOLL-Wertverglelcher für die Abzugsgeschwindigkeit, dessen Ausgangssignal mit einer Steuereinrichtung zur Steuerung des unmittelbaren Einlaufs der Schmelze in die Kokille verbunden Ist.

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tätsverbesserung Ist es beim Stranggießen von wesentlicher Bedeutung, die Oberfläche des flüssigen Stahles in der Kokille, also die Badhöhe, gleich zu halten.

Zwei typische Verfahren zur Regelung der Badhöhe In der Kokille sind bekannt. Bei einem Verfahren wird in der aus Flg. 1 ersichtlichen Welse ein Schieber verwendet, um den Zufluß des flüssigen Stahles In die Kokille zu steuern. Bei einem anderen Verfahren, welches in Flg. 2 veranschaulicht ist, wird die Abzugsgeschwindigkeit des Stranges aus der Kokille über Ansteuerung der entsprechenden Trelbrollen geregelt.

Unter Bezugnahme auf FI g. 1 wird zunächst das Verfahren zur Regelung der Badhöhe in der Kokille mittels eines Steuerschiebers erläutert. Dabei ist mit 1 ein Tundish oder Zwischenbehälter, mit 2 die Badhöhe des flüssigen Stahles im Zwischenbehälter 1, mit 3 ein Steuerschieber, mit 4 ein Antriebsmotor für die Einstellung des Steuerschiebers 3, mit 5r ein Fühler für die Öffnungsweite des Steuerschiebers 3, mit 6 ein Fühler für die Badhöhe In der mit 11 bezeichneten Kokille, mit 7 ein Verstärker zur Ansteuerung des Steuerschiebers 3_: mit 8 ein Vergleicher zur Steuerung der Badhöhe in der Kok'Me 11,

ίο mit 9 ein Sollwertgeber für die Badhöhe, mit 10 ein Zuflußrohr zwischen dem Zwischenbehälter 1 und der Kokille 11, mit 11 die wassergekühlte Kokille, mit 12 der Strang, mit 13 die Trslurollen unterhalb der Kokille 11, mit 14 ein Antriebsmotor für die Trelbrollen 13, mit 15 ein Tachometer-Generator als Fühler für die Drehzahl des Antriebsmotors 14 und damit als Meßeinrichtung für die Abzugsgeschwindigkeit, mit 16 eine Stromquelle, mit 17 ein Thyristor, mit 18 ein Verglelcher zur Steue-ung des Antriebsmotors 14, mit 19 ein Sollwertgeber für die Abzugsgeschwindigkeit und mit 20 die Oberfläche des Bades des flüssigen Stahles in der Kokille 11 bezeichnet. Im Betrieb wird mittels der Einstellvorrichtung 19 für die Treibrollengeschwindigkeit die Umfangsgeschwindigkeit oder Drehzahl der Treibrollen 13 auf einen vorbestimmten Wert eingestellt. Die Ausgangssigna'e der Meßeinrichtung 15 und des Sollwertgebers 19 für die Abzugsgeschwlndigke!' liegen am Vergleicher 18 an. In Abhängigkeit vom Ausgangssigna! des Vergleichers 18 wird der Zündwinkel des Thyristors Π aerart gesteuert, daß die Geschwindigkeit des Antriebsmotors 14 für die Trelbrollen 13 unabhängig von seiner Drehmomentbelastung auf einem konstanten Wert gehalten wird, wodurch die Abzugsgeschwindigkeit des Stranges 12 auf dem an der Einstellvorrichtunt 19 voreingestellten Wert gehalten wird.

Mit dem Sollwertgeber 9 für die Badhöhe wird ein vorbestimmter Wert für die Badhöhe gewählt, so daß die Badhöhe beim Abzug des Stranges 12 mit vorbestimmter Geschwindigkeit konstant gehalten wf-rj. Die Ausgangssignale aus dem Fühler 6 für die Badhöhe und dem Sollwertgeber 9 für die Badhöhe liegen an dem IST-SOLL-Wertvergleicher 8 an, dessen Ausgangssignal zusammen mit dem Ausgangssignal des Fühlers 5c für den Öffnungsgrad des gieitbaren Steuerschiebers 3 an dem Verstärker 7 liegen. In Abhängigkeit vom Ausgangssignal des Verstärkers 7 wird der Antriebsmotor 4 für den Steuerschieber 3 zur Einstellung des Öffnungsgrades des Steuerschiebers 3 angesteuert, wodurch die Strömungsgeschwindigkeit bzw. der Mengenfluß des flüssigen Stah- !es aus dem Zwischenbehälter 1 durch das Zuflußrohr 10 in die wassergekühlte Kokille 11 gesteuert wird. Auf diese Weise kann die Oberfläche des flüssigen Stahles in der Kokille 11 unabhängig von Änderungen externer Faktoren wie Änderungen In der Badhöhe im Zwischen-

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-- UVlmilVI Z, flliubiuilgwii in uwi ι \xjt- w^^cw^w.. Λ ΐΠΟΙ^ην.Ι des Stranges 12 Infolge Verschleiß am Steuerschieber 3 und der Innenoberflächen des Zuflußrohres 11, einer Änderung In der Gießgeschwindigkeit usw. auf einem konstanten Wert gehalten werden.

Unter Bezugnahme auf Flg. 2 wird nunmehr das Verfahren zur Regelung der Badhöhe In der Kokille 11 mittels der Trelbrollen 13 erläutert. Das Regelsystem gemäß Flg. 2 weist einen IST-SOLL-Wertgleicher 8a auf, der zur Steuerung der Oberfläche des flüssigen Stahles der Kokille Π dient, einen Sollwertgeber 9a zur Einstellung der Badhöhe, welche elektrisch mit dem IST-SOLL-Wertverglelcher 8σ verbunden 1st, eine Additionsschaltung 21, einen Sollwertgeber 22 zur Einstellung des Öff-

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nungsgrades des Steuerschiebers 3, und einen Schalter 23 auf. Im übrigen entsprechen die Bauteile des Systems gem. Fig. 2 denen des Systems gem. Fig. 1. Mit dem Sollwertgeber 22. dem Verstärker 7, dem Antriebsmotor 4 und dem Fühler 5c wird der Öffhungsgrad des Steuerschiebers 3 in der weiter oben erläuterten Welse auf einem vorbestimmten Wert gehalten. Mit dem Sollwertgeber i9 für die Geschwindigkeit der Treibrolien 13 wird die Abzugsgeschwindlgkeit auf einen solchen Wert eingestellt, daß sich ein Gleichgewicht zwischen der Menge des der Kokille 11 zufließenden flüssigen Stahles und der Menge an Strangmaterial ergibt, welches ?us der Kokille 11 abgezogen wird, so daß dadurch die Ol3rf!5che 20 des Bades in der Kokille 11 auf einem vorbestim!. <·»· Wert gehalten wird.

Wenn der Schalter 23 geschlossen ist, !^;cg- r Eingang der Additionsschaltung 21 das Ausgar·--- 'sr.al aus dem IST-SOLL-Wertvergleicher Sa, wei ~s der Differenz zwischen dem Istwert der Bad'· 'he it» aer Kokille 11 aus dem Fühler 6 und dem Soll wet. us dem Sollwertgeber 9a für die Badhöhe entspricht. Das Ausgangssignal aus der Additionsschaltung 21 und das Ausgangssigna) aus der Meßeinrichtung 15 liegen an dem Vergleiche; 18 an, und das Ausgangssignal des Vergleichers 18 liegt am Thyristor 17 an und steuert dessen Zündwinkel. In Abhängigkeit vom Ausgangssignal des Thyristors 17 wird die Drehzahl des Antriebsmotors 14 für die Trelbrollen 13 und somit die Abzugsgeschwindigkeit erhöht oder vermindert und so auf einen bestimmten Wert eingestellt, bei dem die Badhöhe in der Kokille U dem an dem Sollwertgeber 9a eingestellten Sollwert entspricht.

Wenn sich bei diesem Regelsystem die Strömungsgeschwindigkeit bzw. die Strömungsmenge pro Zelt des flüssigen Stahles zwischen dem Zwischenbehälter 1 und der Kokille 11 über das Zuflußrohr 10 ändert, so ändert sich entsprechend die Höhe der Oberfläche 20 des flüssigen Stahles in der Kokille 11 und wird diese Änderung erfaßt, so daß die Drehgeschwindigkeit der Treibrollen 13 und damit die Abzugsgeschwindigkeit des Stranges 12 eingestellt weiden kann, um so die Höhe der Oberfläche 20 wieder auf den gewünschten Wert zu bringen.

Die beiden oben beschriebenen Verfahren können vereinigt werden, so daß man zu einem drluen Vsrfahren gelangt. Dieses Verfahren wird mit einer Vorrichtung der eingangs genannten Art durchgeführt, die beispielsweise aus der DE-OS 20 21 421 bekannt 1st. Aber auch dieses bekannte Verfahren ist noch nlch» zufriedenstellend, da der Zeitverzögerung zwischen dem Zeitpunkt, zu dem der Einlauf der Schmelze in die Kokille geändert wird, und dem Zeltpunkt, zu dem Abzugsgeschwindigkeit des Stranges nach Ihrer Änderung durch die Änderung des Elnlaufes der Schmelze in die Kokille wieder auf den Soll-Wert zurückkehrt, nicht Rechnung getragen wird.

In der älteren Anmeldung 28 36 711 ist bereits das Problem der Zeltverzöserung zwischen dem Erfassen der Änderung der Badhöhe In der Kokille und der entsprechenden Änderung der Abzugsgeschwindigkeit des Stranges angesprochen. Dieses Problem wird dort Im Zusammenhang mit dem Anfahren der Vorrichtung behandelt, und es wird dort vorgeschlagen, den Regelkreis erst dann einzuschalten, wenn die Differenz zwischen dem Ist-Wert und. dem Soll-Wert der Badhöhe beim Füllen der Kokille unterhalb eines vorgegebenen. Bezugswertes zu liegen kommt.

Der Erfindung Heg; nun die Aufgabe zugrute, eine Vorrichtung der eingangs genannten Art derart auszubilden, daß der Zeitverzögerung zwischen der Änderung des Elnlaufes der Schmelze In die Kokille und 4er Ände-

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>0 rung der Abzugsgeschwindigkeit Rechnung getragen wird.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß an dem Ausgang des IST-SOLL-Wertvergleichers für die Abzugsgeschwindigkeit ein Schwellwertverstärker sowie eine Zeltkompensationsschaltung vorgesehen sind zur Unterbrechung der Verbindung des Ausgangs des IST-SOLL-Vergieichers für die Abzugsgeschwindfgkelt mit der Steuereinrichtung für den Einlauf der Schmelze in die Kokille für eine vorgegebene Zeltdauer, wenn das Ausgangssignal aus dem IST-SOLL-Wertvergleicher für die Abzugsgeschwindigkeit für eine vorgegebene Zeitdauer einen vorbestimmten Pegel überschreitet.

Durch die durch die Unterbrechung der Verbindung des Ausganges des IST-SOLL-Wertverglelchers für die Abzugsgeschwindigkeit mit der Steuereinrichtung für den Einlauf der Schmelze in die Kokille erreichte Intermittierende Ansteuerung wird eine Kompensation der angesprochenen Zeitverzögerung beim konUnulet actien Betrieb der Vorrichtung erzielt.

Die Erfindung wird nun an einem A'.isführungsbelspiel und anhand der Figuren näher erläutert. Hs zeigt

Fig. 1 schematisch vereinfacht und teilweise In schaltblldlicher Darstellung ein bekanntes Regel verfahren,

Fig. 2 in einer Fig. 1 entsprechenden Darstellung ein anderes bekanntes Regelverfahren,

Fig. 3 in einer Darstellung gemäß den Fig. 1 und 2 eine erste Ausführungsform des erfindungsgemäßen Regelverfahrens,

F i g. 4 eine schaltbildllche Darstellung einer Zeltkompensationsschaltung bei der ersten Ausführungsform.

Fig. 5 eine grafische Darstellung zur Veranschaulichung des Verlaufs eines Eingangssignals für eine Subtraktionsschaltung ober der Zelt,

Fig. 6 eine grafische Darstellung zur Veranschaulichung des Verlaufs des Ausgangssignais der Subtraktionsschaltung über der Zeit,

F i g. 7 eine grafische Darstellung zur Veranschaulichung des Verlaufs des Ausgangssignals eines Tiefpaßfilters über der Zeit/

F,g. 8 eine grafische Darstellung zur Veranschaulichung des Ausgangssignals aus einem Schwellenwert-Verstärker über der Zelt,

Fig 9 eine grafische Darstellung zur Verrnschaulichung Jes Verlaufs des Ausgangssignais eines Verstärkers zur Steuerung eines Steuerschiebers,

Fig. 10 eine grafische Darstellung zur Veranschaulichung der Beziehung zwischen dem Ausgangssignal dieses Verstärkers und der Betätigung eines Schalters der Zeltkompensationsschaltung,

Fig. H eine grafische Darstellung zur Veranschaullchung des Verlaufs des Ausgangssignals eines Umkehrintegr.tors über der Zelt,

Fig. 12 line grafische Darstellung zur Veranschaulichung des Verlaufs des Ausgangssignals des Verstärkers über der Zeit,

Flg. 13 eine grafische Darstellung zur Veranschaulichung des Verlaufs des Ausgangssignals des Umkehrintegrators über der k^it bei Betrieb eines Überblendslgnalgeneralors,

pig. 14 eine grafische Darstellung zur Veranschaullchung d>s Verlaufs des Ausgangssignals des Verstärkers zur Steuerung des Steuerschiebers über der ZvIt bei Betätigung des Überblenrtslgnalgenerators,

Flg. 15 eine grafische Darstellung des Verlaufs der Änderung des Öffnungsgrades des Steuerschiebers bei Betätigung cjes Überblendsignalgenerators und
Flg. 16 a\$ derselben Zeitachse wie Flg. 15 das Über-

blendsfgnal des überblendslgrialgenerators.

Gleiche Bezugszeichen bezelchheti gleiche oder gleichwirkende Teile bet aller! FlgureH.

Wie aus Flg. 3 erslchlJlch ist, Ist der am Boden des Zwischenbehälters 1 angesetzte Steuerschieber i an einen Antriebsmotor 4 angeschlossen, der sefnersells elektrisch an einen Verstärker 7 angeschlossen Ist, der zur Steuerung des Steuerschiebers 3 dient; Die Örehgeiichwfhdlgkelt des Antriebsmotor* 4 wird voH ejnerH fafehdrneier-Generator $ erfaßt, so daß dessert Äusgahgsslgriai als ROckführslgnal dem Verstärker 7 zugeführt werden kann.

Der Verstärker 7 ist weiterhin an einen uberblendslgnalgenerator 35 angeschlossen, der ein aus Flg. 16 ersichtliches Ausgangssignal erzeugt und In vorbestimmten Zeltintervallen an den Verstärker ι anliegt In Abhängigkeit von dem Ausgangssignal b gemäß Flg. 16 wird der Antriebsmotor 4 In seiner Drehrichtung umgesteuert, so daß der Öffnungsgrad des Steuerschiebers 3 in der aus Flg. 15 ersichtlichen Welse geändert werden kann. Als Folge hiervon wird der durch den Steuerschieber 3 strömende flüssige Stahl pulsierend beaufschlagt, so daß eine Adhäsion und ein Anwachsen von Schlacke und sonstigen Verunreinigungen an den Innenflächen des Steuerschiebers 3 vermieden werden kann.

Der Eingang des Verstärkers 7 Ist weiterhin an einen Sollwertgeber 22 für die Öffnungsstellung des Steuerschiebers 3 angeschlossen, mit der der gewünschte Öffnungsgrad des Steuerschiebers 3 willkürlich gewählt werden kann. Der Verstärker 7 liegt parallel zu einer In Reihe geschalteten Anordnung aus einem Startschalter 23-2 für die Badhöhenregelung, einer Zeltkompensationsschaltung 28 und einem Kompensationskontakt 28a. Die Zeitkompensationsschaltung ist In Flg. 4 mit weiteren Einzelheiten veranschaulicht und dient zur Kompensation der Zeltverzögerung zwischen dem Zeitpunkt, zu dem der Steuerschieber 3 eine Änderung in der Strömungsgeschwindigkeit bzw. Strömungsmenge des durch ihn hindurchflleßenden Stahles herbeiführt, und dem Zeitpunkt, zu dem die Abzufesgeschwlndigkeit des Stranges 12 nach ihrer Änderung durch die Änderung der Strömungsgeschwindigkeit des Stahlzuflusses wieder auf den Sollwert zurückkehrt und unverändert bleibt. Die Arbeitsweise der Zeitkompensationsschaltung wird weiter unten näher erläutert.

Die ^^kompensationsschaltung 28 weist einen Umkehrlntt^rator 28-1 auf, dessen einer Eingang über eine Zenerdit.de 28-2 zur Einstellung eines Schwellenwertes und den Schalter 23-2 am Ausgang des Verstärkers 7 liegt. Der t Imkehrintegrator 28-1 Ist über einen Rückstellw Verstand 28-3 auch mit den festen Kontakten normalerweise offene»- Relais 28-66 und 28-9£r verbunden, deren bewegliche Kontakte über Relais 28-5 und 23-8 mir positivem bzw. n?gatlvem Ausgang verbunden sind.

Der Ausgang des Umkehrintegrators 28-1 ist über einen Widerstand 28-4 und ein? Diode 28-12 mit dem Relais 28-8 mit negativem Ausgar.? verbunden. Weiterhin Ist der Ausgang des Umkehrihtegrators 28-1 über einen normalerweise offenen Schalter 28-9a und eine Diode 28-11 mit dem Relais 28-5 mit positivem Ausgang verbunden. Der bewegliche Kontakt des normalerweise offenen Schalters 28-9ß Ist an die Verbindung zwischen dem Widerstand 28-4 und der Diode 28-12 angeschlossen. Der Ausgang des Umkehrintegrators 28-1 Ist weiterhin mit dem festen Kontakt eines normalerweise offenen Schalters 28-6a verbunden, dessen beweglicher Kontakt an die Verbindung zwischen dem normalerweise offenen

Schälter 28-9« Und der Diode 28-11 angeschlossen ist.

Die ZeltkömpensatldhsscBältüng i&a weist einen normalerweise göschlossehen Kontakt 28-7 auf, der durch das positive Relais 28-5 mit dem normalerweise offenem

kontakt 28-66 verbuhderi 1st, Und einen normalerweise geschlossenen Kontakt 28-iOj der Über das negative Relais 28*8 mit dem normalerweise offenem Kontaktteil VerbUriddh Ist. Der bewegllcHe fcdiitakt des normalerweise offenen: Kontaktes 28-7, lsi mit dem beweglichen

Kontakt des¹ normalerweise offeriert Schalters 28-6J verbunden, während der bewegliche kontakt des normalerweise geschlossenen Schalters 28-10 mit dem beweglichen Kontakt des normalerweise offenen Schalters 28-9a verbunden Ist.

Wie sich nunmehr wiederum aus Flg. 3 ergibt, ist am Ausgang der Zeitkompensationsschaltung 28a, und zwar Insbesondere am beweglichen Kontakt des normalerweise geschlossenen Schalters 28-10, eine Reihenschaltung aus einem Tiefpaßfilter 26 und einem Schwellwertverstärker

27 mit einer Bandbreite angeschlossen, auf die der Verstärker 27 nicht anspricht, wie dies welter unten noch näher erläutert wird. Der Eingang des Tiefpaßfilters 26 Ist am Ausgang eines IST-SOLL-Wertverglelchers 25 angeschlossen, wie dies welter unten Im einzelnen näher erläutert wird.

Der Tiefpaßfilter 26 läßt nur ein solches Eingangssignal zum Schweliwertverstärker 27 durch, welches unabhängig von plötzlichen Änderungen des Ausgangssignals aus der Meßeinrichtung 15 und dem Sollwertgeber 19 für die Treibrollengeschwindigkeit In einem vorbestimmten Verhältnis über der Zeit schwankt, wobei Rauschen infolge Induktionen eliminiert wird.

Der Schweliwertverstärker 27 erzeugt nur dann ein Ausgangssignal bzw. reagiert :.ur dann, wenn sein EIngangsslgnal einen vorbestimmten Wert übersteigt. Wenn das Eingangssignal einen vorbestimmten Wert übersteigt, erzeugt der Schweliwertverstärker 27 ein vorbestimmtes Vielfaches des Eingangssignals. Der Verstärkungsfaktor kann dabei von Hand oder automatisch In Abhängigkeit von dem erhaltenen Signal eingestellt werden.

Das Ausgangssignal des Schwellwertverstärkers 27 kann daher mathematisch folgendermaßen ausgedrückt werden:

E₀ = K, E₁.

wobei E„ den Ausgang des Verstärkers 27, E₁ dessen Eingang und K, die Proportionalitätskonstante darstellen.

Der Ausgang des Schwellwertverstärkers 27 Ist belspielsweise Im Block 27 In Fig. 3 veranschaullc" l

Alternativ kann das Ausgangssignal auch über die Gleichung

E_n = K₁ \E,

vom Eingangssignal abhängen, wobei K₁ die Proportionalitätskonstante ist, wenn eine genauere und wirkungsvollere Steuerung oder Regelung erforderlich Ist.

Durch diese Abhängigkeit kann das Differenzsignal der Strömungsmenge über der Zeit zu einer Linie zusarnmengedrückt werden.

Der Fühler 6 für die Badhöhe, also die Höhe der Oberfläche 20 in der wassergekühlten Kokille 11, ist an den Eingang des IST-SOLL-Wertverglelchers 8σ angeschlossen, der zur Steuerung der Badhöhe dient Der Ausgang des Sollwertgebers 9a für die Badhöhe Ist ebenfalls an den IST-SOLL-Wertverglelcher 8a angeschlossen.

Der Ausgang des IST-SOLL-WertvergJeichers 8σ Ist nicht nur an eine Anzeigevorrichtung 24 für Abwelchun-

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gen der Badhöhe angeschlossen, sondern Ober einen wesentlichen Null ist, also, die Badoberfläche ZO in der Schalter 23-1, der bei Beginn der Badhöhenregelung Kokille 11 mit dem gewünschten Wert, wie er an dem geschlossen 1st, an eine Additionsschaltung 21 ange- Sollwertgeber 9a voreingestellt ist, zusammenfällt, werschlossen. Ein Eingang der Additionsschaltung 21 für die den die Startschalter für die Badhöhenregelung 23-1 und Badhöhensteuerung Ist ebenfalls mit dem Sollwertgeber 5 23-2 geschlossen, um die automatische Ausregelung der 19 für die freibrolfengeschwlridlgkelt bzw. Abzugsge- Badhöhe In der Kokille 11 in Gang zu setzen, schwlndigkelt verbunden. - Wenn die Strömungsgeschwindigkeit des flüssigen Die TrefOlIen 13 zum Abziehen des Stranges 12 aus Stahles durch das Zuflußrohr Π hindurch zunimmt oder :_v der Kokille 11 werden durch wenigstens einen Antriebs* abnimmt, etwa Infolge eines Anstieges oder Abfalles der motor 14 angetrieben, der über den Thyristor 17 an die io. Badhöhe Im Zwischenbehälter 1, so steigt oder sinkt die Stromquelle 16 angeschlossen Ist. Der Ausgang (»es Ver- Badhöhe In der Kokille' 11 entsprechend. Dann wird die gleichers 18 zur Steuerung des Thyristors 17 und damit Differenz zwischen dem Ausgangssignal des Fühlers 6 der Abzugsgeschwindigkeit Ist an die Steuerelektrode des und dem Ausgangssignal des Sollwertgebers 9a positiv Thyristors 17 angeschlossen, um dessen Zündwinkel zu oder negativ. Das Differenzsignal oder das Ausgangssteuern. 'S signal des Vergleichers 8e wird über den Schalter 23-1, Die Messeinrichtung 15 zur Erfassung der Drehge- der nun geschlossen Ist, an den Eingang der Addlerschalschwlndlgkeit des Antriebsmotors 14 und damit des Ist- tung 21 gelegt, an der außerdem der Ausgang des Soliwertes der Abzugsgeschwindigkeit ist nicht nur mit dßm wertgebers 19 für die Abzugsgeschwindigkeit Hegt. Vergleicher 18, sondern auch mit dem IST-SOLL-Wert- Das Ausgangssignal aus der Addierschaltung 21 wird vergleicher 25 verbunden, der weiterhin mit dem Soll- ²⁰ dem Eingang des Vergleichers 18 für die Steuerung der wertgeber 19 verbunden Ist. Abzugsgeschwindigkeit zugeführt, an dem auch das Aus-Im Betrieb wird zunächst an dem Sollwertgeber 22 ein gangsslgnal des Tachometer-Generators bzw. der Öffnungsgrad des Steuerschiebers 3 voreingestellt und Meßeinrichtung 15 liegt. In Abhängigkeit vom Differenzein entsprechendes Signal an den Verstärker 7 gegeben. signal oder dem Ausgangssignal des Vergleichers 18, In Abhängigkeit vom Ausgangssignal des Verstärkers 7 25 wird der Zündwinkel des Thyristors 14 so verstellt, daß wird der Antriebsmotor 4 angetrieben, um das Steueror- sein Ausgangssignal ansteigt oder abfällt. Als Folge hlergan 3 einzustellen. Die Drehgeschwindigkeit des von wird die Drehzahl des Antriebsmotors 14 für die Antriebsmotors 4 wird über den Tachometer-Generator 5 Treibrollen 13 entsprechend erhöht oder vermindert, bis erfaßt und an den Verstärker 7 als Rückführsignal ange- die Badoberfläche 20 In der Kokille 11 wieder mit der an legt, so Haß der Antriebsmotor 4 mit einer Geschwindig- ³⁰ dem Sollwertgeber 9a voreingestellten Badhöhe zusamkelt angetrieben werden kann, welche dem an dem Soll- menfällt. Auf diese Welse wird ein Anstieg oder Abfall wertgeber 22 voreingestellten Öffnungsgrad des Steuer- !n der Strömungsmenge durch das Zuflußrohr 10 hlnschiebeis 3 entspricht. Der Sollwertgeber 22 ist derart durch umgesetzt in einen entsprechenden Anstieg oder federbelastet, daß der Antriebsmotor 4 beim Erreichen Abfall der Abzugsgeschwindigkeit über eine entspredes eingestellten Öffnungsgrades sofort abgestoppt wird, ³⁵ chende Drehzahlregelung des Antriebsmotors 14. Die so daß der Steuerschieber 3 Im voreingestellten öff- Abzugsgeschwindigkeit wird durch die Meßeinrichtung nungsgrad gehalten werden kann. Flüssiger Stahl aus 15 erfaßt, und an del IST-SOLL-Wertverglelcher 25 wird dem Zwischenbehälter 1 fließt über das Zuflußrohr 10 In das aus Fig. 5 ersichtliche Eingangssignal c gelegt. Das die wassergekühlte Kokille 11 mit einer Strömungsge- Eingangssignal d gemäß Flg. 5 Hegt von dem Sollwertgeschwindigkeit bzw. in einer Strömungsmenge, die wie- ⁴⁰ ber 19 her ebenfalls an dem IST-SOLL-Wertvergleicher derum von dem Öffnungsgrad des Steuerschiebers 3 ab- 25 an.

hängt. Das Ausgangssignal des IST-SOLL-Vergleichers 25,

Wenn der Sollwertgeber 19 für die Abzugsgeschwln- welches positiv oder negativ ist. Ist In Fig. 6 bei e veran-

dlgkeit derart betätigt wird, daß die Abzugsgeschwindlg- schaulicht und liegt am Tiefpaßfilter 26. Das Filter 26

kelt erhöht wird, so wird das Ausgangssignal aus dem ⁴⁵ eliminiert Induktlonsrauschcn und plötzliche Änderun-

Sollwertgeber 19 verstärkt und über die Additionsschal- gen des Ausgangssignales der Meßeinrichtung 15 und

tung 21 dem Vergleicher 18 zugeführt. In Abhängigkeit des Sollwertgebers 19, so daß, wie dies In Flg. 7 bei /

vom Ausgangssignal des Vergleichers 18 erhöht der ersichtl'ch ist, lediglich ein solches Eingangssignal dem

Thyristor 17 die Drehzahl des Antriebsmotors 14. Als Schwellwertverstärker 27 zugeführt wird, welches sich Folge hiervon wird die Drehgeschwindigkeit der Treib- ^Ά über der Zeit In einem konstanten Verhältnis ändert, also

rollen 13 erhöht und entsprechend die Abzugsgeschwln- »glat+« ist.

Idigkelt des Stranges 12 erhöht. Wenn die Oberfläche 20 W|e vorstehend erläutert und in Fig. 8 veranschau-

des Stahlbades in der Kokille 11 an einer gewünschten licht Ist, erzeugt der Schwellwert-Verstärker 27 nur dann

Stelle liegt« wird der Sollwertgeber 19 für die Abzugsge- ein Ausgangssignal, wenn das Eingangssignal um einen

schwindlgkelt eingestellt, wodurch die Abzugsgeschwln- ⁵⁵ vorbestimmten Wert g ober- oder unterhalb des Nullwer-

digkelt auf einen gewünschten Wert eingestellt wird. tes liegt. Wenn jedoch das Eingangssignal den positiven

Beim Anlaufen der Stranggießanlage wird eine entspre- oder negativen Wert g übersteigt, so erzeugt es ein Aus-

chende Hllfsstange als Strangkopf In der üblichen Welse gangssigoal h oder /, welches dem Eingangssignal linear

verwendet. proportional Ist, wobei gilt: E₀ = K₁ E₁. Das Ausgangs-

DIe Abweichung der Lage der Badoberfläche 20 vom ^M signal des Schwellwert-Verstärkers 27 wird dem Verstär-

voreingestellten oder gewünschten Wert kann visuell an ker 7-zur Steuerung des Steuerschiebers 3 zugeführt. Bei

der Anzeigevorrichtung 24 erkannt werden, welche das der vorliegenden Ausführungsform beträgt der Verstär-

Ausgangsslgnal des IST-SOLL-Wertvergleichers %a zur kyngsfaktor des Verstärkers 7 den Wert 2. Anzeige bringt, welches dem Unterschied zwischen dem Das Ausgangssignal vom Verstarker 7 wird nicht nur Ausgangssignal des Sollwertgebers 9a für die Badhöhe ^κ dem Antriebsmotor 4 für den Steuerschieber 3 zugeführt,

und dem Ausgangssignal vom Badhöhenfühler 6 ent- sondern auch der Zeltkompensationsschaltung 28. Wenn

spricht das Ausgangssignal j (vgl. FI g. 9) über oder unter einem

Wenn die Anzeige der Anzeigevorrichtung 24 itn positiven oder negativen Schwellwert k Hegt, wie er von

der Zenerdiode 28-2 vorgegeben wird, oder kürzer als eine vorbestimmte Zeltspanne Ist (wenn also die Steuerung so gering ist, daß kein Durchschlagen erfolgt), so wird der Antriebsmotor 4 für den Steuerschieber 3 in Abhängigkeit vom Ausgangssignal J derart angetrieben, daß der Steuerschieber 3 geschlossen oder geöffnet wird, bis das Ausgp.^gsslgnai aus dem IST-SOLL-Wertverglelcher 25 Null 1st, bis also die Strömungsmenge des flüssigen Stahles In dem Zuflußrohr 10, ausgedrückt als Treibrollengeschwindlgkeit, im wesentlichen gleich wird der an dem Sollwertgeber 19 voreingestellten Abzugsgeschwindigkeit. Diese Steuer- und Regelvorgänge erfolgen kontinuierlich.

In diesem Falle bleibt der Kontakt 2ha der Zeltkompensatlonsschaltung 28 geschlossen, wie dies bei t_a„ In Fig. 10 veranschaulicht ist. Wenn am Ausgang des Schwellwert-Verstärkers 27 kein Ausgangssignal vorliegt, so wird keine Steuerung durchgeführt.

Wenn das Ausgangssignal aus dem Verstärker 7 über eine vorbestimmte Zeitspanne oberhalb des Schwellwertes k (vgl. Fig. 9) bleibt, wie dies bei /„,, /_o2, t_ai in Fig. 10 veranschaulicht 1st, so bewirkt die Zeltkompensationsschaltung In Abhängigkeit von dem Ausgangs- oder Rückführsignal vom Verstärker 7 eine Öffnung des Kontaktes 28/ für eine vorbestimmte Zeltspanne ι_Λ, i,₂, K₃, ..., wie dies In Fig. 10 veranschaulicht ist. Als Folge hiervon wird die Weiterleitung des Ausgangssignals aus dem Schwellwertverstärker 27 zum Verstärker 7 intermittierend unterbrochen.

Selbst also dann, wenn der Kontakt 28a durch die Zeltkompensationsschaltung 28 nach einer vorbestimmten Zeltspanne geschlossen wird, wird der Öffnungsgrad des Steuerschiebers 3 gesteuert, wenn eine Differenz zwischen dem an dem Sollwertgeber 19 eingestellten Sollwert und dem Istwert der Treibrollengeschwindigkeit oder der Abzugsgeschwindigkeit besteht. Die Ansteuerung des Steuerschiebers 3 wird weitergeführt, bis das Ausgangssignal aus dem IST-SOLL-Wertvergleicher 25 Null wird, oder bis die Strömungsgeschwindigkeit oder Strömungsmenge ausgedrückt als Abzugsgeschwlndlgkeit des flüssigen Stahles durch das Zuflußrohr 10 hindurch im wesentlichen gk'ch wird dem an dem Sollwertgeber 19 voreingestellten Wert. Durch eine derartige intermittierende Aussteuerung wird die Zeitverzögerung zwischen der Änderung der Badhöhe In der Kokille 11 und der Änderung der Abzugsgeschwindigkeit des Stranges kompensiert.

Die Arbeitsweise der Zeitkompensationsschaltung 28 wird nachfolgend anhand von F i g. 4 mit weiteren Einzelheiten erläutert. Wie welter oben bereits erläutert Ist, wird der Schwellwert durch die Zenerdiode 28-2 vorgegeben, welche an einem Eingang des Integrators 28-1 Hegt. Im Falle einer kontinuierlichen Ansteuerung mit geschlossenem Kontakt 28a liegt das Ausgangssignal des Verstärkers 7, welches unterhalb oder oberhalb eines positiven oder negativen Schwellwertes liegen kann, über die Zenerdiode 28-2 am Umkehrintegrator 28-1 an, Wobei die Zenerdiode 28-2 ein Kipper mit Ansprechschwelle 1st, wie dies bei 1 in Flg. 12 veranschaulicht Ist. Wenn das Zeltintegral des Einganges des Unikehrlntegrators 28-1 den Erregungsschwellenwert m oder m' (vgl. Fig. 11) des negativen oder positiven Reials 28-8 oder 28-5 erreicht, wird dieses erregt und öffnet den Kontakt 28a und schließt den normalerweise offenen Kontakt 28- ?A oder 28-66. Als Folge hiervon wird ein negatives oder positives Rückstellsignal mit vorbestimmter Slgnalhnhc über den Widerstand 28-3 dem Umkehrintegratur 28-1 zugeführt, so daß der Ausgang des Umkehr-Integrators 2S-1 allmählich abnimmt, wie dies In Flg. 11 veranschaulicht ist. Wenn das Ausgangssignal unter einen vorbestimmten Wert σ oder o' fällt, werden das negative Relais 28-8 oder das positive Relais 28-5 aberregt.

Insoweit zusammenfassend ist also festzustellen, daß der Kontakt 28σ der Zeitkompensationsschaiiung 28 geöffnet wird, wenn das Zeitlntegra! des Einganges des Integrators 28-1 einen vorbestimmten Wert m oder m' erreicht, und nach einer vorbestimmten Zeitspanne wieder geschlossen wird. Auf diese Welse wird die weiter oben erläuterte intermittierende Ansteuerung erreicht.

Wie in Fig. 14 veranschaulicht ist, wird das Ausgangssignal ρ des Überblendsignalgenerators 35 den EIngangsslgnalen am Verstärker 7 über'agert, und das an der Zeitkompensationsschaltung 28 liegende Ausgangssignal, welches alterniert, wird von der Zeltkompensati.msschaltung 28 bzw. dem Umkehrintegrator 28-1 als Ausgangssignal g weltergeleitei (vgl. Fig. 13). Da die algebraische Summe des Zeltintegrals dieses alternierenden Ausgangssignals Null ist, hat die Hysterese des Überblendsignals keine negative Auswirkung auf die Arbeitsweise des Umkehrintegrators 28-1. Daher ergibt sich überhaupt keine fehlerhafte Arbeltswelse der Zeitkompensationsschaltung 28. Wie welter oben erläutert ist, wird somit der Steuerschieber 3 periodisch In Abhängigkeit vom Ausgangssigpal ρ aus dem Verstärker 7 als Folge der Beaufschlagung mit dem Überblendsignal oszillieren, so daß Ablagerungen von Schlacke oder dergleichen am Steuerschieber 3 und/oder am Zuflußrohr 10 vermieden werden können.

Hierzu 5 Blatt Zeichnungen

Claims

28 50 24 χ

Patentanspruch:

Steuervorrichtung für die Äbzugsgeschwlndlgkeit in einer Stranggießanlage mit einem IST-SOLL-Wertvergleicher (8a) für die Badhöhe in der Stranggießkokille, einer Addiüonsschaltung (21) mit zwei Eingängen, von denen der eine Eingang mit dem Ausgang des IST-SOLL-Wertverglelchers (8a) für die Badhöhe und der andere Eingang mit einem Soll-Wert-Geber (19a) für die Abzugsgeschwindigkeit verbunden ist, einem Vergleicher (18), dessen einer Eingang mit dem Ausgang der Additionsschaltung (21) und dessen anderer Eingang mit einer Meßeinrichtung (14,15) für den Ist-Wert der Abzugsgeschwindigkeit und dessen Ausgang mit der Abzugseinrichtung (13) zur Regelung der Abzugsgeschwindigkeit verbunden ist, und einem IST-SOLL-Wertvergieicher (25) für die Abzugsgeschwindigksit, dessen Ausgangssignal mit einer Steuerelnrichtfci g (3) zur Steuerung des unmittelbaren Einlaufs der Senmelze in die Kokille verbunden ist, dadurch gekennzeichnet, daß an dem Ausgang des IST-SOLL-Wertvergle!chers (25) für die Abzugsgeschwindigkeit ein Schwellwertverstärker (27) sowie eine Zeitkompensationsschaltung (28) vorgesehen sind zur Unterbrechung der Verbindung des Ausgangs des IST-SOLL-Vergleichers (25) für die Abzugsgeschwindigkeit mit der Steuereinrichtung (3) für den Einkauf der SchmeJze in die Kokille für eine vorgegebene Zeitdauer, wenn das Ausgangssignal aus dem IST-SOLL-Wertvesgleicher (25) für die Abzugsgeschwindigkeit für eine vorgegebene Zeitdauer einen vorbestimmten Pegel überschreitet.