DE3110012C1 - Anordnung zur UEberwachung und Nachstellung der Neigung der Schmalseite einer Stranggiesskokille - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Anordnung zur Überwachung und Nachstellung der Neigung der Schmalseite einer verstellbaren Stranggießkokille für Brammen mit einem Neigungsmeßgerät für die Schmalseiten, das mit einem Regler und mit einem Stellmotor zur Neigungseinstellung der Schmalseiten verbunden ist, sowie eine Betriebsweise für die Anordnung. Sie geht aus von einer Regelvorrichtung wie sie in der DE-OS 23 40 768 beschrieben ist.

Es ist bekannt, daß beim Gießen von Strängen für Breitbrammen die Breite des Stranges bei Durchlauf durch die Stranggießkokille in Abhängigkeit von der Gießgeschwindigkeit schrumpft. Für Gießgeschwindigkeiten von 1 m/min beträgt die Schrumpfung etwa 0,9% der Brammenbreite.

Die den Kokillenformraum bildenden Kupferplatten an den Schmalseiten werden daher zur Kokillenmitte hin mit einer Neigung derart eingestellt, daß diese Wände eine konische Verengung zum Kokillenaustritt hin bilden (vgl. DE-OS 29 23 113).

Die Einstellung der Neigung der Kokillenplatten wird üblicherweise nach empirisch ermittelten Vorgaben durchgeführt und bleibt für einen Gießvorgang konstant, obwohl die Gießgeschwindigkeit am Gießanfang und Gießende nur etwa 50% der normalen mittleren Gießgeschwindigkeit beträgt. Ist die konische Verengung des Formraumes zum Kokillenaustritt durch die Neigung der Schmalseitenplatten zu groß, so erhöhen sich die Reibkräfte zwischen Kupferplatte und Strang, so daß Risse an dem Strang entstehen.

Eine zu geringe Neigung der Kupferplatten führt zu einer Spaltbildung, die die Wärmeabfuhr aus dem Strang herabsetzt, so daß die Bildung einer hinreichend tragfähigen Strangschale gestört wird. Zu geringe Strangschalendicke kann zu Durchbrüchen der Strangschale und zum Auslaufen der Schmelze führen.

Zur Vermeidung vorgenannter Mängel ist es daher notwendig, die Neigung der Schmalseitenplatten während des Gießens mit bekannten Verstell-Vorrichtungen der jeweiligen Schrumpfung des Stranges anzupassen. Es sind Lösungen zur Verstellung der Schmalseitenkonizität bekannt, welche die Kühlleistung der Schmalseitenplatten als Information für die Nachsteuerung der Plattenneigung benutzen. Sie haben jedoch den Nachteil, daß zwischen dem spaltfreien Anliegen der Schmalseitenplatte und einem Anpressen mit steigender Kraft keine Erhöhung der Kühlleistung erfolgt, so daß keine weiteren Informationen für die Regelung der Neigung zur Verfügung stehen. Außerdem kann bei einer Spaltbildung Spritzwasser der Fußkühlung des Stranges in den Spalt eindringen und die Information über die Kühlleistung der Kokille verfälschen.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Anordnung zu schaffen, die es ermöglicht, eine Stranggießanlage mit hoher Strangabsenkgeschwindigkeit bei schonender Behandlung der Strangschale, verbesserten Oberflächenqualität, erhöhter Sicherheit gegen Durchbrüche und erhöhter Kokillenstandzeit zu betreiben.

Bei einer Anordnung der im Gattungsbegriff des Anspruchs 1 vorgegebenen Art wird die Aufgabe erfindungsgemäß durch die im Hauptanspruch enthaltenen Merkmale gelöst.
Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sowie eine Betriebsweise sind in den Unteransprüchen angegeben.

Anhand der Zeichnung soll die Erfindung beispielhaft beschrieben werden. In der Zeichnung ist ein Teil einer verstellbaren Stranggießkokille für Brammen im Längsschnitt dargestellt, deren Schmalseite mit 1 bezeichnet ist. Die Schmalseite ist mittels Spindeln 9,10 in an sich bekannter Weise in bezug auf die Längsachse 11 verstellbar und in ihrer Neigung veränderbar. Die Spindeln 9,10 sind mit der Schmalseite durch Gelenke 3, 12 verbunden. Die Strangschale 8 liegt im Gießspiegelbereich an den Schmalseiten 1 der Stranggießkokille an und hebt sich in Strangabzugsrichtung von dieser ab. Unterhalb der oberen Gelenkverbindung 3 ist an der Schmalseite 1 ein elektronisches Neigungsmeßgerät 2 bekannter Bauart angebracht. Insbesondere wird hier ein ölgedämpftes Inklinometer verwendet, das Winkelabweichungen von der Waagerechten als proportionales Meßsignal abgibt. Mit Hilfe des Inklinometers 2 wird vor Gießbeginn die gewünschte Neigung der Schmalseiten 1 als Sollwert einem Regler 4 vorgegeben und über den Stellmotor 5 eingestellt. Während des Gießens kann der Sollwert des Reglers 4 über Schalter 14 entweder konstant gehalten, oder aber mit dem Funktionsnetzwerk 14 gießgeschwindigkeitsabhängig gesteuert werden.

Außerdem wird während des Gießprozesses mittels eines berührungslos arbeitenden Fühlers 6, z. B. einer Wirbelstromsonde, der Abstand der Strangschale 8 von der Schmalseitenplatte 1 erfaßt. Dieser Meßwert wird dem Regler 7 zugeführt, der Abweichungen von einem diesem Regler zugeführten Sollwert (Spaltbreite) über den Stellmotor 5 ausgeregelt. Zusätzlich werden Soll-und Istwert des Reglers 7 sowie Soll- und Istwert

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des Reglers 4 einem Rechner 13 zugeführt, der mittels eines Programmes eine Plausibilitätskontrolle vornimmt und über Umschalter 16 entscheidet, ob Regler 7 oder Regler 4 aktiv ist. (Zum Beispiel muß bei Gießbeginn der Regler 4 aktiv sein, da die Spaltmessung 6 wegen des fehlenden Stranges unbrauchbare Werte liefert.)

Mit Hilfe der vorbeschriebenen Anordnung ist es möglich, aufgrund der kontinuierliche Meßwerte jederzeit die Konizität den Gießgeschwindigkeitsänderungen anzupassen. Dadurch, daß eine Betriebsweise der Stranggießkokille derart möglich ist, daß stets eine

Mindestspaltbreite zwischen Kokillenplatte und Strangschale eingehalten wird, können Gießgeschwindigkeit, Wärmeabfuhr der Kokillenplatten und die Reibungskräfte zwischen Strang und Stranggießkokille optimal aufeinander eingestellt werden. Dabei wird bei erhöhter Gießgeschwindigkeit die Gefahr des vollständigen Anliegens der Strangschale an die Kokillenplatte, die zu Reibungskräften führt, die die Festigkeit der Strangschale übersteigt, vermieden. Rißbildungen im Strang im Bereich der Kokille sind damit weitestgehend ausgeschaltet. Außerdem wird eine erhöhte Standzeit der Stranggießkokille erreicht.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

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Claims (6)

Patentansprüche:

1. Anordnung zur Überwachung und Nachstellung der Neigung der Schmalseite einer verstellbaren Stranggießkokille für Brammen mit einem Neigungsmeßgerät für die Schmalseiten, das mit einem Regler und mit einem Stellmotor zur Neigungseinstellung der Schmalseiten verbunden ist, gekennzeichnet durch einen am Ende der Stranggießkokille angeordneten Fühler (6) für die Abstandsmessung der Strangschale (8) von der Schmalseite (1), der über einen Sollwertregler (7) des Strangschalenabstandes von der Schmalseite (1) mit dem Stellmotor (5) verbunden ist.

2. Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Neigungsmeßgerät (2) ein elektronisches, ölgedämpftes Neigungsmeßgerät ist.

3. Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Neigungsmeßgerät (2) unterhalb des oberen Drehpunktes (3) der Spindel (9) an der Schmalseite (1) angeordnet ist.

4. Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Fühler (6) ein berührungslos arbeitender Fühler ist.

5. Anordnung nach den Ansprüchen 1 und 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Fühler (6) von einer Wirbelstromsonde gebildet ist.

6. Betriebsweise für die Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Soll- und Istwerte sowohl des Sollwertreglers (7) als auch des Reglers (4) einem Rechner (13) zugeführt werden, der über eine Plausibilitätskontrolle wahlweise den Regler (4) oder den Regler (7) dem Regelkreis zuschaltet.