DE2928901A1 - Vorrichtung und verfahren zum angiessen beim stranggiessen von metallen - Google Patents

Description

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Alle bekannten Einrichtungen sind ausschließlich für den normalen Gießablauf gedacht, wobei für das Anfahren immer auf das Bedienungspersonal zurückgegriffen werden muß.

Aufgabe der Erfindung ist es, ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Anfahren beim Stranggießen von Metallen zu schaffen, mit dem auf eine manuelle Einleitung des Vorganges verzichtet und damit ein automatisierter, insbesondere aber reproduzierbarer Gießvorgang gewährleistet werden kann.

Zur Lösung dieser Aufgabe wird erfindungsgemäß ein Verfahren und eine Vorrichtung vorgeschlagen, wie es in den Patentansprüchen beschrieben ist.

Durch das erfindungsgemäße Verfahren werden Schäden, die bei manuell gesteuertem Anfahren auftreten können, wirkungsvoll ausgeschaltet und darüberhinaus kann das Gießen nach vorgegebenen Programmen erfolgen, z.B. linear oder proportional.

In den beigefügten Zeichnungen ist die Anordnung einer erfindungsgemäßen Vorrichtung schematisch dargestellt.

Es zeigen

Figur 1 die schematische Darstellung einer Vorrichtungsanordnung

Figur 2 * ein Diagramm Beleuchtungsintensität/Abstand Figur 3 ein Arbeitsdiagramm Beleuchtungsintensität/Abstand/Temperatur/Zeit

Wie Figur 1 zeigt, besteht die erfindungsgemäße Anordnung einer Vorrichtung aus einem außerhalb der Kokille 3 in definiertem Abstand zur Kokille und damit zum Anfahrkopf 2

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angeordneten strahlxings empfindlichen Element 1, wobei die Anordnung derart erfolgt, daß vom Element 1 bis zum Anfahrkopf 2 eine Sichtlinie "R" besteht; ferner an sich bekannte Kopplungen zwischen Element 1 sowohl zur Zufuhrregelung 4 aus der Zwischenpfanne 5 als auch zur Regelung 7 für das Herausfahren des Anfahrkopfes aus der Kokille 3.

Wie in Figur 1 strichpunktiert dargestellt, kann zwischen dem strahlungsempfindlichen Element 1 ein Linsensystem in definiertem Abstand zum Anfahrkopf 2 angeordnet sein. Die Abbildung der Strahlung wird über das Linsensystem auf das strahlungsempfindliche Element 1 , z.B. eine Zeilenkamera übertragen. Die Größe der Abbildung gibt Auskunft über den Abstand des Badspiegels von Linsensystem und wird zur Ermittlung und Auswertung für das Anfahren eingesetzt.

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Die Stärke der Energiequelle kann mit dem Stefan-Bol 2mann'sehen Gesetz beschrieben werden, d. h.

E =6^/x FxT⁴

E = ausgesandte Gesamtenergie eines

schwären Strahlers

F = Oberfläche des strahlenden Körpers T - absolute Temperatur o= Strahlungskonstante.

Bei bekannter Strahlungsfläche, Beleuchtungsfläche und bekannten Faterialkonstanten kann die am strahlungsempfindlichen Element ankommende Energie pro Zeit bzw. die sich daran einstellende Temperatur in Funktion von seinen Abstand zur Energiequelle darstellen.

Beim Einsatz des erfindungsgemäßen Verfahrens wird das Ketal! von äar Zwischenpfanne (5) über den Tauchausgu3 (6) auf den Anfahrkopf (2) in die Kokille (3) geleitet, und zwar in einer Zufuhrmericje pro Zeiteinheit, die mit Hilfe des Gesetzes der Fotometrie bestimmt werden kann. Dieses Gesetz wird durch die folgende Gleichung beschrieben:

Ri

In dieser Formel bedeuten:

£ = die Bestrahlungsstärke (BeleuchtungsstarKö?) I = die Lichtstärke
R = die Entfernung

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Die Lichtstärke I ist beim Stranggießen eines jMetalles als konstant vorauszusetzen, da die Gießteraperatur des Metalles beim Stranggießen konstant gehalten v/erden muß.

Durch die erfindungsgemäße Vorrichtungsanordnung eines strahlungsempfindlichen Elementes (1) außerhalb der Kokille (3), welches in direkter Sichtlinie zutn Anfahrkopf (2) angebracht ist, wird bei Erreichen der gewünschten Badhöhe das Anfahren der Anlage eingeleitet.

Figur 2 stellt die an strahlungsempfindlichen Element (1) ankommende Beleuchtungsstärke bzw. Strahlungsstärke in Abhängigkeit von Abstand zwischen dem Element (1) und dem Badspiegel dar. Der Zusammenhang vrird bei logarithmischer Darstellung linear. Das Diagram zeigt weiterhin den Einfluß auf die Beleuchtungsstärke bei Zugabe von Gießpulver auf die Badoberfläche. Dieser Einfluß ist in Figur 2 durch die Kurve b 2 wiedergegeben. Die Kurven a 1 und a 2 stellen den Zusammenhang ohne Giefjpulveraufgabe dar.

Die Figur 3 stellt ein Arbeitsdiagranm für die Grüßen Eelcuchtuncisintensität, Abstand, Temperatur und Zeit dar. Bei Vorwahl einer Angießzeit t 1-SoIl bis tn-Soli jnd einem Zeitmeng.:!.programm ä,b,c,d kann mit Hilfe der Bestrahlungsenergie der Abstand ναι strahlungsempfindlichen Element (1) in jedem Moment des Angießvorganges zum Barispiegel ermittelt '.-.'erden. Dieser Abstand ist im Diagramm mit "R" bezeichnet. Hierbei kann öe.r Abstand zwischen strahl ungsempfindl ichen Element (1) und dem Padspiccjel am Ende des Angießvorganges vorgewählt v/erden. Dieser Abstand ist im Diagram: mit "R^- SoIl" bis "Rⁿ-Soll" bezeichnet. Dei vorgegebene::! Material konstanten bezüglich des strahl unasenpfindli eher. Elementes kann einem Abstand "P" eine Temperatur zugeordnet werden.

Bei Einsatz eines Linsensystems (11) kann die Abstandsmessung anstelle einer Bestrahlungsintensität später mit Hilfe einer Abbildungsgröße am strahlungsempfindlichen Element (1) erfolgen.

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Leerseite

Claims (3)

Ihr Zeichen Ihr Schreiben vom Unsere Zeichon Fall 20 166/Mjr/b«:/ PATENTANWÄLTE DIPL-ING. W. MEISSNER DIPL-ING. P. E. MEISSNER DIPL-ING. H.-J. PRESTING Zugelassene Vertreter vor dem Europäischen Patentamt — Professional Representatives befor« the European Patent Office HERBERTSTR. 22,1000 BERLIN 33 13.07.1979■ Anmelderin: Mannesmann AG, Düsseldorf "Vorrichtung und Verfahren* zum Angießen beim Stranggießen von Metallen" Patentansprüche

1. Verfahren zum Angießen beim Stranggießen von Metallen mit Hilfe eines auf ein StrahlungsSpektrum ansprechenden ortsfest angeordneten Strahlungsempfängers, der eine Betätigungseinrichtung für den den Pfannen- oder Zwischengefäßausguß verschließenden Stopfen steuert,

dadurch gekennzeichnet,

daß die Strahlungs- (Beleuchtungs-) Intensität senkrecht

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auf den Anfahrknopf bzw. parallel zur S richtung gemessen und daraus nach der Beziehung £= ~ 2 der Abstand der Strahlungsquelle (Schmelze) vom Empfänger bestimmt wird und daß das Einleiten des Metalles in die Kokille und der Beginn des Absenkens des Anfahrknopfes als Funktion des Abstandes und der Zeit erfolgt.

2. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens n?ch Anspruch 1 unter Verwendung eines auf ein Strahlungsspektrum ansprechenden Strahlungsempfängers,

dadurchgekenn zeichnet ,

daß der Empfänger (1) oberhalb der Kokille (?) senkrecht auf den Anfahrknopf (2) bzw. parallel zur Strangabzug srichtung messend ortsfest angeordnet ist.

3. Vorrichtung nach Anspruch 2,
dadurch gekennzeichnet,

daß dem Empfänger (1) ein Linsensystem (11) in definiertem Abstand vorgesetzt ist.

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