DE3247207A1 - METHOD AND DEVICE FOR ADJUSTING THE CONICITY OF NARROW-SIDED WALLS OF CONTINUOUS CASTING CHILLERS - Google Patents
METHOD AND DEVICE FOR ADJUSTING THE CONICITY OF NARROW-SIDED WALLS OF CONTINUOUS CASTING CHILLERSInfo
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Abstract
Description
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SMS Schloemann-Siemag Aktiengesellschaft, 4000 Düsseldorf 1SMS Schloemann-Siemag Aktiengesellschaft, 4000 Düsseldorf 1
Verfahren und Vorrichtung zur Einstellung der Konizität von Schmalseitenwänden von Stranggießkokillen Method and device for adjusting the conicity of narrow side walls of continuous casting molds
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Einstellen der Konizität von Sehmalseitenwänden von Stranggießkokillen, wobei die Konizität zweier zwischen zwei Breitseitenwänden angeordneten Schmalseitenwände beim Gießen der sich ändernden Strangschrumpfung angepaßt wird. Darüber hinaus betrifft die Erfindung eine Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens .The invention relates to a method for adjusting the conicity of Sehmal side walls of continuous casting molds, wherein the conicity of two narrow side walls arranged between two broad side walls during the casting of the changing Strand shrinkage is adjusted. The invention also relates to a device for carrying out the method .
Beim Stranggießen von Stahl wird innerhalb der Kokille auf allen Seiten des Stranges eine möglichst gleichmäßige Wärmeabfuhr angestrebt, damit der Strang beim Verlassen der Kokille allseitig eine gleichmäßige Schalendicke aufweist.During the continuous casting of steel, heat is dissipated as evenly as possible within the mold on all sides of the strand aimed at so that the strand has a uniform shell thickness on all sides when it leaves the mold.
Beim Stranggießen von Brammenformaten schwindet der Strang, abhängig vom Format, Gießgeschwindigkeit und Material an den Schmal- und Breitseiten, unterschiedlich. Es ist daher üblich, die Schmalseiten des Formhohlraumes in Richtung des Kokillenausganges konvergierend einzustellen und die Breitseiten des Formhohlraumes parallel oder mit einem gegenüber den Schmalseiten unterschiedlichen Gießkonus auszuführen.During the continuous casting of slab formats, the strand shrinks, depending on the format, casting speed and material on the narrow and broad sides, different. It is therefore It is customary to set the narrow sides of the mold cavity converging in the direction of the mold exit and the broad sides of the mold cavity parallel or with a pouring cone that differs from the narrow sides.
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Zum Stand der Technik gehört ferner ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Anpassen der Konizität der Schmalseitenwände der Kokille an die sich mit der Gießgeschwindigkeit während des Gießens ändernde Strangschrumpfung. Mit einem Konizitätsmesser wird fortwährend die Lage der Schmalseite an den Prozeßrechner übermittelt, der die jeweiligen Gießbedingungen mit den gespeicherten Werten, die die Schrumpfung des Stranges definieren, vergleicht"und bei Bedarf die Konizität der Schmalseite den Erfordernissen automatisch anpaßt und somit den Spalt am Kokillenaustritt konstant hält.The prior art also includes a method and a device for adapting the conicity of the narrow side walls of the mold to the strand shrinkage that changes with the casting speed during casting. With a Conicity meter is continuously transmitted the position of the narrow side to the process computer, which the respective casting conditions with the stored values that define the shrinkage of the strand, "compares" and if necessary the conicity of the narrow side automatically adapts to the requirements and thus the gap at the mold outlet is constant holds.
Ein wesentlicher Nachteil dieses Verfahrens besteht darin, daß, bedingt durch ungleichmäßige, sich ständig ändernde Anlage- und Abkühlbedingungen, zwischen Kpkillenwand und Strangschale die tatsächliche Schrumpfung nicht genau bestimmbar ist, wodurch die Einstellung eines konstanten SchrumpfSpaltes zwischen Strangschale und Schmalseitenwand der Kokille verhindert wird. Die Folgen hiervon sind ungleich mäßiges Schalenwachstum mit Durchbruchgefahr und Rißbildung.A major disadvantage of this process is that, due to non-uniform, constantly changing Plant and cooling conditions, the actual shrinkage between the Kpkillenwand and strand shell is not exactly can be determined, whereby the setting of a constant shrinkage gap between the strand shell and the narrow side wall the mold is prevented. The consequences of this are uneven shell growth with the risk of breakthroughs and the formation of cracks.
Der1 Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens zu schaffen, die eine optimale und gleichmäßige Kühlung innerhalb der Kokille, insbesondere an den Schmalseitenwänden bei sich ändernden Gießparametern, speziell der Gießgeschwindigkeit, der Gießtemperatur und der Strangbreite, ergeben. Dadurch soll bei großen Gießgeschwindigkeiten und Gießgeschwindigkeitsänderungen die Strangqualität verbessert und 0 die Durchbruchgefahr vermindert werden.The 1 invention is based on the object of creating a method and a device for performing the method which result in optimal and uniform cooling within the mold, in particular on the narrow side walls with changing casting parameters, especially the casting speed, the casting temperature and the strand width . This is intended to improve the strand quality and reduce the risk of breakthrough at high casting speeds and changes in casting speed.
Nach der Erfindung wird dies dadurch erreicht, daß die Unterseite jeder Schmalseitenwand nach dem Austreten des Anfahrkopfes aus der Kokille mit einer den Kontakt derAccording to the invention this is achieved in that the underside of each narrow side wall after the exit of the Starting head from the mold with a contact of the
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Schmalseitenwand mit dem Kantenbereich der Strangschale bewirkenden Kraft angestellt und diese der Ausbauchung der Strangschale entgegenwirkende Kraft durch Verstellen der Unterseite der Schmalseitenwand entsprechend der sich beim Gießen ändernden Strangschrumpfung konstant gehalten wird.Narrow side wall employed with the edge area of the strand shell causing force and this the bulge of the Strand shell counteracting force by adjusting the bottom of the narrow side wall according to the Casting changing strand shrinkage is kept constant.
Mit dem neuen Verfahren wird im Gegensatz zum bekannten Verfahren unabhängig von den jeweiligen Gießbedingungen das Entstehen eines SchrumpfSpaltes und das Ausbauchen der Strangkruste verhindert. Der Wegfall des Schrumpfspaltes führt zu einer besseren Abkühlung, so daß die Gießgeschwindigkeit erhöht, die Strangqualität verbessert und der Entstehung von Rissen und Durchbrüchen entgegengewirkt wird. Um ein unkontrolliertes Zusammenfahren der Unterseiten beim Füllen der Kokille zu vermeiden, wird mit der Anstellung der Unterseiten der Schmalseitenwände gegen die Strangschale erst nach dem Austreten des Anfahrkopfes aus der Kokille begonnen.With the new method, in contrast to the known method the formation of a shrinkage gap and the bulging of the Strand crust prevented. The elimination of the shrinkage gap leads to better cooling, so that the casting speed is increased, the quality of the strand is improved and the formation of cracks and breakthroughs is counteracted. In order to avoid an uncontrolled collapse of the underside when filling the mold, the job is done of the undersides of the narrow side walls against the strand shell only after the approach head has emerged from the mold began.
Gemäß einem weiteren Merkmal der Erfindung wird die Kraft zwischen der unteren Schmalseitenwand und der zugehörigen Verstellvorrichtung gemessen, mit einem Sollwert verglichen und bei einer Abweichung eine Stellgröße für die Verstellvorrichtung gebildet.According to a further feature of the invention, the force measured between the lower narrow side wall and the associated adjusting device, compared with a target value and in the event of a deviation, a manipulated variable for the adjusting device is formed.
Der Sollwert der zwischen der Unterseite der Schmalseitenwand und der zugehörigen Verstellvorrichtung wirksamen Kraft wird vorteilhaft aus dem ferrostatischen Druck auf den auf die Verstellvorrichtung entfallenden Flächenanteil der Schmalseitenwand, einer eventuellen Reibung der Schmalseitenwand zwischen den Breitseitenwänden und einem zusätzlichen Sicherheitsfaktor bestimmt.The setpoint between the underside of the narrow side wall and the associated adjustment device Force is advantageously derived from the ferrostatic pressure on the area portion allotted to the adjustment device the narrow side wall, a possible friction of the narrow side wall between the broad side walls and an additional safety factor.
Das1 Verfahren kann dahingehend ausgestaltet werden, daß eineThe 1 method can be designed in such a way that a
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der Kokille unmittelbar nachgeordnete Stützführung für die Gießstrangschmalseiten in Abhängigkeit von der jeweiligen Stellung der Schmalseitenwände der Kokille verstellt wird. Dadurch wird ein Versatz zwischen Kokille und Stützführung und damit schädliche Deformierungen der Strangschale unterhalb der Kokille vermieden.Support guide for the narrow sides of the cast strand, which is immediately downstream of the mold, depending on the respective Position of the narrow side walls of the mold is adjusted. This creates an offset between the mold and the support guide and thus damaging deformations of the strand shell below the mold avoided.
Eine Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens besteht aus einer zwischen der Unterseite der Schmalseitenwand und der zugehörigen Verstellvorrichtung angeordneten Druckmeßzelle, einem Sollwertgeber und einem Rechner.A device for performing the method consists of one between the underside of the narrow side wall and the associated adjusting device arranged pressure measuring cell, a setpoint generator and a computer.
Als Verstellvorrichtung für eine Unterseite der Schmalseitenwand kann ein mit Motor versehener Spindeltrieb vorhanden sein. Alternativ können als Verstellvorrichtungen Druckmittelzylinder vorgesehen sein.A motorized spindle drive can be used as an adjusting device for an underside of the narrow side wall be. Alternatively, pressure medium cylinders can be provided as adjusting devices.
Zur Registrierung der Schmalseitenstellung sind Wegmesser vorgesehen, deren Meßsignale zur Schrägstellungsbegrenzung dem Rechner zugeführt werden.To register the narrow side position, odometers are provided, their measuring signals to limit the inclination are fed to the computer.
In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung dargestellt. Es zeigenAn exemplary embodiment of the invention is shown in the drawing. Show it
Fig. 1 eine Kokille mit geregelter Schmalseitenwandver— Stellung und1 shows a mold with a regulated narrow side wall connection. Position and
Fig. 2 einen Querschnitt durch die Kokille zwischen den oberen und den unteren Verstellvorrichtungen.2 shows a cross section through the mold between the upper and lower adjusting devices.
Bei der dargestellten Stranggießkokille wird ein die Stahlschmelze 1 aufnehmender Hohlraum durch zwei Breitseitenwände 2, 3 und zwei zwischen diesen verstellbar angeordneten Schmalseitenwände 4,5 gebildet. Die Schmelze 1 erstarrt an den gekühlten Kokillenwänden 2, 3, 4, 5 zur StrangschaleIn the case of the continuous casting mold shown, a molten steel is used 1 receiving cavity through two broad side walls 2, 3 and two adjustable between them Narrow side walls 4.5 formed. The melt 1 solidifies on the cooled mold walls 2, 3, 4, 5 to form the strand shell
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An jeder Schmalseitenwand 4 bzw. 5 ist zur Einstellung des Gießformates im oberen Bereich eine Spindel 7 angelenkt, die von einem Motor 8 über ein Getriebe 9 in axialer Richtung bewegt wird. Die Spindel 7 und das Getriebe 9 sind an einem Träger 10 gelagert.On each narrow side wall 4 or 5 is to adjust the Cast format articulated in the upper area a spindle 7, which is driven by a motor 8 via a gear 9 in the axial direction is moved. The spindle 7 and the gear 9 are on a carrier 10 stored.
Zur Formateinstellung und zur Einstellung der Konizität sind die Schmalseitenwände 4, 5 im unteren Bereich mit einer Verstellvorrichtung versehen, die aus einer von einem Motor 11 über ein Getriebe 12 angetriebenen Spindel 13 besteht, die gleichfalls an dem Träger 10 gelagert sind. Zwischen einem an der Spindel 13 angebrachten Gelenk 14 und der Unterseite der Schmalseitenwand 4 bzw. 5 ist eine Druckmeßzelle 15 angeordnet.To adjust the format and to adjust the conicity, the narrow side walls 4, 5 are in the lower area an adjusting device consisting of a spindle 13 driven by a motor 11 via a gear 12, which are also stored on the carrier 10. Between an attached to the spindle 13 joint 14 and the underside of the narrow side wall 4 or 5, a pressure measuring cell 15 is arranged.
Hs .Hs.
Die Konizität der Schmalseitenwände 4 und 5 der Kokille wird zur Anpassung an eine geänderte Strangschrumpfung wie folgt verstellt:The conicity of the narrow side walls 4 and 5 of the mold is adjusted as follows to adapt to a changed strand shrinkage:
Sobald ein Anfahrkopf 16 die Kokille verlassen hat, werden die Schmalseitenwände 4, 5 durch die Spindeltriebe 11, 12, 13 gegen die Strangschale 6 geschwenkt. Dabei werden fortlaufend die von Druckmeßzellen 15 ermittelten Meßdaten einem Rechner 17 zum Sollwert-Istwertvergleich zugeführt. Sobald der gemessene Druck mit dem eingespeicherten Sollwert U übereinstimmt, wird im Rechner 17 ein Steuersignal zur Stillsetzung der Motoren 11 gebildet.As soon as a starting head 16 has left the mold, the narrow side walls 4, 5 are driven by the spindle drives 11, 12, 13 pivoted against the strand shell 6. Doing so will be ongoing the measured data determined by pressure measuring cells 15 Computer 17 is supplied to the setpoint / actual value comparison. As soon the measured pressure agrees with the stored setpoint U, a control signal is in the computer 17 for Shutdown of the motors 11 formed.
Beim weiteren Gießen führt eine Änderung der Strangschrumpfung jeweils zu einem Anstieg bzw. Abfall des von den Druckmeßzellen 15 gemessenen Drucks. Hierbei werden in gleicher Weise aus den Abweichungen vom Sollwert U Steuersignale für die Motoren 11 zur Verstellung der Spindeln 13 im Sinne einer Vergrößerung oder Verringerung des Druckes der Schmal-As the casting continues, a change in the strand shrinkage leads to an increase or decrease in the pressure measured by the pressure measuring cells 15 measured pressure. In the same way, the deviations from the setpoint U are used to generate control signals for the motors 11 for adjusting the spindles 13 in the sense an increase or decrease in the pressure of the narrow
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seitenwände 4, 5 auf die Strangschale 6 gebildet. Dabei ist der Sollwert U des Druckes derart bemessen, daß es an den Schmalseitenwänden 4, 5 weder zu einer Schrumpfspaltbildung noch zur Ausbauchung der Strangschale 6 kommen kann (Fig. 2) 5side walls 4, 5 formed on the strand shell 6. The setpoint U of the pressure is dimensioned such that it is at the Narrow side walls 4, 5 neither to a shrinkage gap the strand shell 6 can still bulge (FIG. 2) 5
An den Getrieben 9, 12 sind Impulsgeber 18 zur Messung des Verstellweges von Ober- und Unterseite der Schmalseitenwände 4, 5 angebracht. Die Meßsignale werden zur Schrägstellungsbegrenzung dem Rechner 17 als zusätzliche Information eingegeben.On the gears 9, 12 there are pulse generators 18 for measuring the adjustment path of the top and bottom of the narrow side walls 4, 5 attached. The measuring signals are used to limit the inclination entered the computer 17 as additional information.
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