DE2946843C2

DE2946843C2 - Einrichtung zur automatischen Steuerung des Anfahrbetriebs einer Metall-Stranggießanlage

Info

Publication number: DE2946843C2
Application number: DE19792946843
Authority: DE
Inventors: Boris Isaevi&ccaron; Krasnov; Gennady Aleksandrovi&ccaron; Moskva Smirnov; Leonid Ivanovi&ccaron; Lipetsk Teder
Original assignee: VSESOJUZNYJ NAUCNO-ISSLEDOVATEL'SKIJ INSTITUT AVTOMATIZACII CERNOJ METALLURGII MOSKVA SU
Current assignee: VSESOJUZNYJ NAUCNO-ISSLEDOVATEL'SKIJ INSTITUT AVTOMATIZACII CERNOJ METALLURGII MOSKVA SU
Priority date: 1979-11-20
Filing date: 1979-11-20
Publication date: 1984-02-09
Also published as: AT381883B; CH644778A5; ATA738979A; DE2946843A1

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Einrichtung der im Oberbegriff des Patentanspruchs vorausgesetzten Art.

Bekannt ist eine Einrichtung zur automatischen Steuerung des Anfahrbetriebs einer Metall-Stranggießanlage (SU-Urheberschein 2 09 667), die ein Photorelais, das den Strahl des der Stranggieß-Kokille zufließenden Metalls anvisiert, ein Gamma-Relais, das eine bestimmte, durch das flüssige Metall erreichte Höhenlage in der Stranggießkokille fixiert, ein Teilergerät, das die Endgeschwindigkeit des Anlaufs von Zuggerüsten bestimmt, und ein Multiplikations- und Teilergerät enthält, das die erforderliche Beschleunigung der Zuggerüste bestimmt.

Der Nachteil der bekannten Einrichtung ist, daß sie die Geschwindigkeit der Steigerung der Ausziehkraft beim Ausziehen des gegossenen Strangs aus der Stranggießkokille, das Anstiegstempo der Oberflächentemperatur des gegossenen Strangs beim Austritt aus der Kokille sowie die Abweichung des Tempos der Zunahme der Schwingungsfrequenz der Stranggieß-Kokille von dem vorgegebenen Wert nicht berücksichtigt.

Bekannt ist ferner eine Einrichtung der im Oberbegriff des Patentanspruchs vorausgesetzten Art (Buch von Sh. M. Margolin »Elektrooborudovanie i avtomatizatisiya ustanovok nepreryvnoi razlivli stall« (Elektrische Ausrüstung und Automatisierung von Stahl-Stranggußanlagen«), M. Verlag »Metallurgiya«, 1969, Seite 70-83).

Der Betrieb dieser bekannten Einrichtung läuft in folgender Weise ab: Die Füllung der Stranggieß-KokiUe mit flüssigem Metall in der Anfahrperiode wird vom Füllstandsmesser für Metall überwacht, wobei das Erreichen einer bestimmten Höhenlage in der Stranggieß-Kokille durch das flüssige Metall nach dem Ansprechen der Signaleinrichtung fixiert wird, die den Elektroantrieb zum Ausziehen des gegossenen Strangs und den Elektroantrieb des Kokillenoszillators einschaltet Die genannten Elektroantriebe beginnen anzulaufen mit einem Tempo, das durch Einstellung ihrer Drehzahlsteller bestimmt wird, und dieses Tempo wird durch das von ihren Tachogeneratoren kommende Rückführungssignal stabilisiert. Hierbei wird die Kraft des Strangausziehens aus der Stranggieß-Kokille kontrolliert Gleichzeitig schaltet sich ein Füllstandsregler für Metall in der Stranggieß-Kokille ein, der, indem er mit Hilfe des Stellmechanismus auf den Metallzufluß zur Stranggieß-Kokille einwirkt, das Niveau des Metalls bei einem vorgegebenen Wert stabilisiert

Der Nachteil der bekannten Einrichtung besteht darin, daß das im voraus vorgegebene Tempo der Zunahme der Schwingungsfrequenz der Sts anggießkokille und das Tempo der Zunahme der Ausziehgeschwindigkeit des Strangs die Geschwindigkeit der

jo Zunahme der Ausziehkraft beim Strangausziehen aus der Stranggieß-Kokille sowie die Geschwindigkeit des Temperaturanstiegs an der Strangoberfläche nicht berücksichtigen, was zum »Hängenbleiben« der Stranghülle in der Stranggieß-Kokille, zum unzulässigen Erhitzen der Stranghülle und zum nachfolgenden Durchbruch des flüssigen Metalls in der Anlage führen kann. Somit entsteht in der Anlage eine schwere Störsituation, die zudem mit Verlusten an brauchbarem Metall zusammenhängt.

Schließlich ist eine Vorrichtung zum Steuern und Regeln ' beim Metallstrangguß bekannt (DE-OS 29 01 407), bei der die Reibungskraft an den Kokillenwänden indirekt erfaßt und zur Steuerung der Stranggießanlage ausgenutzt wird. Auf die besonderen Probleme beim Anfahrbetrieb wird in dem Zusammenhang nicht eingegangen.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Einrichtung der eingangs vorausgesetzten Art so zu vervollkommnen, daß die Betriebssicherheit der Metall-Stranggießanlage gerade im Anfahrbetrieb erhöht und die Ausbeute an brauchbarem Metall durch Einführung der Kontrolle der Geschwindigkeit der Zunahme der Strangausziehkraft aus der Stranggieß-Kokille sowie der Geschwindigkeit des Temperaturanstiegs an der Strangoberfläche vergrößert werden.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch eine Vorrichtung mit den Merkmalen des Patentanspruchs gelöst.
Eine solche schaltungstechnische Lösung der Einrichtung zur automatischen Steuerung des Anfahrbetriebs einer Metall-Stranggießanlage gestattet es, die Anzahl von Strangdurchbrüchen wesentlich zu verringern und dadurch Metallverluste zu vermindern.

Im folgenden wird die Erfindung anhand des in der Zeichnung veranschaulichten Ausführungsbeispiels näher erläutert; darin zeigt die einzige Figur die Einrichtung zur automatischen Steuerung des Anfahrbetriebs einer Metall-Stranggießanlage bei der Kontrol-

Ie der Geschwindigkeit des Temperaturanstiegs an der Strangoberfläche unterhalb der Kokille.

Die erfindungsgemäße Einrichtung ?ur automatischen Steuerung des Anfahrbetriebs einer Metall-Stranggießanlage enthält einen Füllstandsmesser 1 für Metall in einer Stranggießkokille 2. Am Ausgang des Füllstandsmessers 1 für Metall liegt eine Signaleinrichtung 3, deren Ausgang über einen Drehzahlsteller 4 an einen Elektroantrieb 5 der Strangabziehrollen und über einen Dreiizahlsteller 6 an einen Elektroantrieb 7 des Kokillenoszillators angeschlossen ist Am Ausgang eines jeden der erwähnten Elektroantriebe 5 und 7 sind jeweilige Tachogeneratoren 8 und 9 angeordnet.

Der zweite Ausgang des Füllstandsmessers 1 für Metall ist in üblicher Weise mit einem der Eingänge eines Füllstandsreglers 10 für Metall in der Stranggieß-Kokille 2 verbunden, der über einen Stellmechanismus 11 den Metallzufluß zur Stranggießkokille 2 steuert, wobei der zweite Eingang des Füllstandsreglers 10 für Metall mit dem Tachogenerator 8 in Verbindung steht. Unter der Kokille 2 sind zwei Kraftgeber 12 angebracht, die über einen Normierungswandler 13 und ein Differenzierglied 14 für die Geschwindigkeit der Veränderung der Strangausziehkraft mit einem Eingang eines algebraischen Addierers 15 der Strangausziehkraft verbunden sind, während der andere Eingang des algebraischen Addierers 15 der Strangausziehkraft an einen Sollwertgeber 16 der Geschwindigkeit der Veränderung der Strangausziehkraft angeschlossen ist. Der Ausgang des algebraischen Addierers 15 der jo Strangausziehkraft ist über einen Geber 17 für einen oberen Grenzwert an den zweiten Eingang des Elektroantriebs 5 der Strangabziehrollen angeschlossen.

Ferner ist ein Geber 18 für die Strangoberflächentem- j5 peratur unterhalb der Stranggieß-Kokilie 2 vorgesehen, dessen Ausgang mit einem Differenzierglied 19 für die Geschwindigkeit des Temperaturanstiegs verbunden ist. Der Ausgang des Differenziergliedes 19 ist an einen der Eingänge eines zusätzlichen algebraischen Addierers 20 angeschlossen. Der andere Eingang des zusätzlichen algebraischen Addierers 20 ist mit einem Sollwertgeber 21 der Grenzgeschwindigkeit des Temperaturanstiegs verbunden, während der Ausgang des zusätzlichen algebraischen Addierers 20 an den Eingang eines Gebers 22 für einen Grenzwert der Temperaturanstiegsgeschwindigkeit angeschlossen ist. Der Ausgang des Gebers 22 ist mit dem Eingang des algebraischen Addierers 15 der Strangausziehkraft verbunden.

Die Einrichtung zur automatischen Steuerung des >" Anfahrbetriebs einer Metall-Stranggießanlage arbeitet folgendermaßen:

Nach begonnener Füllung der Stranggieß-Kokilie 2 mit Metall erreicht der durch den FüllstandsmeEser 1 überwachte Metallstand eine Höhenlage, bei welcher die Signaleinrichtung 3 anspricht.

Hierbei setzt der Anlauf der Elektroantriebe 5 und 7 mit einem Tempo ein, das durch die Drehzahlsteller 4 und 6 bestimmt wird. Gleichzeitig fängt der Füllstandsregler 10 für Metall in der Stranggieß-Kokilie 2 an, über den Stellmechanismus 11 den Metallzufluß zur Stranggieß-Kokilie 2 im Sinne der Stabilisierung des Metallniveaus in der Kokille 2 zu verändern. Ein vom Tachogenerator 8 kommendes Signal gestaltet es, diesen Stabilisierungsprozeß zu beschleunigen. b5

Im Zuge des Anfahrvorganges gelangt ein Signal von den Kraftgebern 12 der Strangausziehkraft zum Normierungswandler 13, wo dieses Signal der Kraftgeber 12 normiert wird, worauf dann das Signal an Difierenzierglied 14 für die Geschwindigkeit der Veränderung der Strangausziehkraft ankommt, wo die Geschwindigkeit der Zunahme der Strangausziehkraft abgetrennt wird. Diese Geschwindigkeit wird im algebraischen Addierer 15 mit der vorgegebenen, am Sollwertgeber 16 eingestellten Geschwindigkeit verglichen. Das entstandene Abweichungssignal läuft durch den Geber 17 zum Elektroantrieb 5 und verhindert eine Zunahme der Strangausziehgeschwindigkeit, wenn die Geschwindigkeit der Zunahme der Strangausziehkraft die vorgegebene Geschwindigkeit übersteigt.

Manchmal ist es zur Erhöhung der Betriebssicherheit der Anlage in der Anfahrperiode notwendig, das Tempo der Zunahme der Schwingungsfrequenz der Stranggieß-Kokilie zu überwachen.

Dazu wird der Geber 17 für den oberen Grenzwert an den Elektroantrieb 7 des Kokillenoszillators angeschlossen.

In diesem Fall gelangt das durch den Geber 17 laufende Abweichungssignal zum Elektroantrieb 7 und verhindert dadurch das Wachstum des Tempos der Zunahme der Schwingungsfrequenz der Stranggieß-Kokilie 2, solange die Geschwindigkeit der Zunahme der Strangausziehkraft die vorgegebene Geschwindigkeit übersteigt.

Es ist möglich, den Geber 17 gleichzeitig an die Elektroantriebe 5 und 7 anzuschließen.

In diesem Fall gelangt das durch den Geber 17 laufende Abweichungssignal zu den Elektroantrieben 5 und 7 und verhindert dadurch sowohl die Zunahme der Ausziehgeschwindigkeit beim Strangausziehen aus der Kokille als auch das Tempo der Zunahme der Schwingungsfrequenz der Stranggieß-Kokilie 2, solange die Geschwindigkeit der Zunahme der Strangausziehkraft die vorgegebene Geschwindigkeit übersteigt.

Ein vom Geber 18 für die Temperatur der Strangoberfläche kommendes Signal läuft durch das Differenzierglied 19 für die Geschwindigkeit des Temperaturanstiegs und gelangt zum zusätzlichen algebraischen Addierer 20, wo das Signal mit dem vorgegebenen Signal verglichen wird, das in den zusätzlichen algebraischen Addierer 20 von dem Sollwertgeber 21 der Grenzgeschwindigkeit des Temperaturanstiegs kommt.

Das Abweichungssignal gelangt vom Ausgang des zusätzlichen algebraischen Addierers 20 zum Geber 22 der oberen Begrenzung der Geschwindigkeit des Temperaturanstiegs, und von dem Geber 22 wird das Signal dem algebraischen Addierer 15 der Strangausziehkraft zugeführt.

Im Ergebnis wird es ermöglicht, die Strangausziehgeschwindigkeit nicht nur aufgrund der Geschwindigkeit der Veränderung der Ausziehkraft, sondern auch aufgrund der Geschwindigkeit des Temperaturanstiegs zu begrenzen.

Eine derartige schaltungstechnische Lösung der Einrichtung zur automatischen Steuerung des Anfahrbetriebs einer Metall-Stranggießanlage bietet die Möglichkeit, die Anzahl von Strangdurchbrüchen wesentlich zu verringern und dadurch Metallverluste zu vermindern.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentanspruch:

Einrichtung zur automatischen Steuerung des Anfahrbetriebs einer Metall-Stranggießanlage, mit einem Kokillenfüllstandsmesser für Metall in der Stranggießkokille, einer Signaleinrichtung, die an den Ausgang des Füllstandsmessers angeschlossen ist, zur Steuerung der Elektroantriebe der Strangabziehrollen und des Kokillenoszillators, wobei jeder der Elektroantriebe mit einem Drehzahlsteller und einem Tachogenerator versehen ist, sowie Gebern für die Strangausziehkraft, die im Kokillenoszillator angebracht und mit einem Normierungswandler verbunden sind, dadurch gekennzeichnet, daß an den Ausgang des Normierungswandlers (13) ein Differenzierglied (14) angeschlossen ist, dessen Ausgang mit einem algebraischen Addierer (15) der Strangausziehkraft verbunden ist, dessen anderer Eingang mit dem Ausgang eines Sollwertgebers (16) für die Geschwindigkeitsänderung der Strangausziehkraft in Verbindung steht, während der Ausgang des algebraischen Addierers (15) über einen Geber (17) für einen oberen Grenzwert an den Eingang mindestens eines der Elektroantriebe (5, 7) angeschlossen ist, und daß ferner ein Geber (18) für die Strangoberflächentemperatur unterhalb der Stranggießkokille (2) vorgesehen ist, dessen Ausgang mit einem Differenzierglied (19) für die Geschwindigkeit des Temperaturanstiegs verbunden ist, welcher an einen Eingang eines zusätzlichen algebraischen Addierers (20) angeschlossen ist, dessen anderer Eingang mit einem Sollwertgeber (21) der Grenzgeschwindigkeit des Temperaturanstiegs verbunden ist, während der Ausgang des zusätzlichen algebraischen Addierers (20) an den Eingang eines Gebers (22) für einen Grenzwert der Temperaturanstiegsgeschwindigkeit angeschlossen ist, dessen Ausgang mit dem algebraischen Addierer (15) der Strangausziehkraft verbunden ist.