DE3432611A1

DE3432611A1 - Verfahren zum vergiessen von schmelze in mehrere straenge

Info

Publication number: DE3432611A1
Application number: DE19843432611
Authority: DE
Inventors: Heinz 8214 Bernau Kreuzberg; Bernhard Zollikerberg Tinnes
Original assignee: Metacon AG
Current assignee: Metacon AG
Priority date: 1984-09-05
Filing date: 1984-09-05
Publication date: 1986-03-13
Also published as: SE8504088L; IT8521682A0; SU1367846A3; DE3432611C2; IT1185654B; ES546694A0; SE461258B; CH668370A5; JPH0716774B2; AT391643B; ATA252385A; GB8521947D0; IN164762B; SE8504088D0; FR2569588A1; CA1239523A; JPS6167551A; MX168192B; GB2163983B; CS600085A3

Description

20.08.1984 KXR/Su/bo PA 3451

METACON AKTIENGESELLSCHAFT

Oerlikonerstr. 88

CH-8057 Zürich

Verfahren zum Vergiessen von Schmelze in mehrere Stränge

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Vergiessen metallischer Schmelze, insbesondere Stahlschmelze, aus einem Zwischengefäss in mehrere Stranggiesskokillen mittels regelbarer Ausgussverschlüsse, wobei der Füllstand in den Kokillen innerhalb einer Messstrecke auf einem Soll füll stand gehalten und die sich bildenden Stränge von einem gemeinsamen Abzugsaggregat mit gleicher Geschwindigkeit abgezogen werden.

Ein derartiges Verfahren ist aus der EP-PS 0 019 114 bekannt, in der zur Erleichterung des Angiessens in Spalte 4, unten, empfohlen wird, den Badspiegel- bzw. Füllstandsmesseinrichtungen der Kokillen einen sehr grossen Höhenbereich zu geben, um die Steiggeschwindigkeit der Füllstände in den Kokillen untereinander vergleichen zu können. Dabei soll der Vergleich unterschiedliche Zuflussmengen frühzeitig feststellen und als Ausgussverschlüsse dienende elektromagnetische oder mit Gasdüsen arbeitende Regeleinrichtungen vor Erreichen des Soll füll Standes ansteuern, mit dem Ziel, ein störungsfreies Angiessen zu ermöglichen. Es werden jedoch keinerlei Angaben über ein solches Vorgehen gemacht.

Die mit vorliegender Erfindung zu lösende Aufgabe wird darin gesehen, das

mit gleicher Abzugsgeschwindigkeit durchgeführte Giessen der Stränge in der

Anfangsphase mit einfachen Verfahrensschritten, insbesondere bezüglich der Betriebssicherheit zu verbessern.

-4-

Die gestellte Aufgabe wird gemäss der Erfindung dadurch gelöst, dass bei Giessbeginn mit am Zwischengefäss voll geöffneten Ausgussverschlüssen der in jeder Kokille über den Kaltstrangköpfen ansteigende Istfüllstand an einer im unteren Bereich der Messstrecke liegenden Signalebene die Drosselung seines Ausgussverschlusses zum Egalisieren aller Istfüllstände und danach die Einschaltung des Strangabzugsantriebes bewirkt, die bei ausgebliebener Egalisierung spätestens an einer unterhalb des Sollfüllstandes liegenden, zweiten Signalebene durch den am ersten dort ankommenden Istfüll stand vollzogen wird. Auf diese Weise werden die Istfüllstände aller Kokillen frühzeitig ,auf eine die Einschaltung des Strangabzugsantriebes erlaubende Badhöhe gebracht, die den Uebergang zum Soll füll stand erleichtert und störungsfrei sicherstellt, insbesondere dann, wenn die Ausgussverschlüsse derjenigen Kokillen automatisch geschlossen werden, deren Istfüllstand nach vollzogener Einschaltung des Abzugsantriebes noch unterhalb der Drosselsignalebene liegt. Dadurch wird vermieden, dass Schmelze aus einer noch ungenügend stranghautbildenden Kokille ausläuft und Anlagenteile, beispielsweise die darunter liegende Sekundärkühlung unbrauchbar macht und damit das Ausfördern der intakten Stränge blockiert.

Zur Durchführung des Verfahrens hat sich als äusserst zweckmässig eine Anordnung bestätigt, nach der innerhalb der Füllstands-Messstrecke die zur Regelung des bei 85% Messstrecke vorgesehenen Soll füll Standes dienenden elektronischen Einheiten ab 10% der Strecke eine Regelungskopplung zu den Ausgussverschlüssen und eine Startgeberkopplung zum Abzugsantrieb, ferner bei 70% Messstrecke eine endgültige Startgeberkopplung zum Abzugsantrieb und eine Schliesskopplung zu den Ausgussverschlüssen aufweisen, deren Kokillen nicht ausreichend gefüllt sind. Hierbei sind die angegebenen Messstreckenprozente als Bereichsangaben zu verstehen, die jeweils vorhandenen Betriebsbedingungen unter Erhaltung ihres Profiles angepasst werden können.

Die Erfindung ist nachstehend anhand der Zeichnung erläutert.

Figur 1 zeigt das Prinzipschema einer Mehrstranggiessanlage bei Giessbeginn und die

Figuren 2-5 verschiedene, während des Giessbeginns mögliche Programmabläufe in graphischer Darstellung.

-5-

In Figur 1 bedeutet 1 eine Giesspfanne, aus der über einen regelbaren Ausgussverschluss 2 Stahlschmelze einem Zwischengefäss 3 zugeführt wird, das seinerseits drei Ausgussverschlüsse in Form von Schieberverschlüssen 4 hat, die den Zufluss der Schmelze durch Giessrohre 5 hindurch in Stranggiesskokillen A, B, C regeln. Hierzu ist jeder Schieberverschluss mit einem Stellglied 6 mechanisch gekoppelt, dessen jeweilige Betriebsposition von einem Stellungsmesser 7 festgehalten wird. Die Giessrohre 5 ragen mit ihren freien Enden in die Kokillen A, B, C hinein, deren für den Normalbetrieb eingestellter Soll füll stand 8 etwa bei 85% der Messstrecke 9 einer jeder Kokille A, B, C zugeordneten, aus Sender 10 und Empfänger 11 bestehenden Füllstandsmesseinrichtung liegt, wie an der Messstrecke 9 angedeutet ist.

Den Kokillen A, B, C nachgeordnet ist eine, der Vereinfachung wegen nicht dargestellte Sekundärkühleinrichtung sowie ein den Strängen 18 gemeinsames Abzugsaggregat, das Treibrollen 12, einen Antrieb 13, einen Antriebsregler 14 und einen Abzugsgeschwindigkeitsmesser 15 aufweist. Letzterer gibt seine Messwerte zum einen an den Antriebsregler 14 und zum anderen an einen Prozessor 16, der ausserdem die Messwerte der den Oeffnungsgrad der Schieberverschlüsse 4 kontrollierenden Stellungsmesser 7 und der Empfänger 11 der Füll Standsmesseinrichtungen 10, 11 empfängt und verarbeitet. Die erhaltenen Daten gehen an einen im Prozessor 16 integrierten Steuerrechner 17, der entsprechende Steuerbefehle an die Stellglieder 6 der Schieberverschlüsse 4 und an den Regler 14 des Strangabzugsantriebes 12 bis 15 gibt. Dort ist die Abzugsgeschwindigkeit als Konstante festgelegt, d.h. die in den Kokillen A, B, C gebildeten Stränge 18 werden durch das gemeinsame Abzugsaggregat 12 bis 15 mit gleichbleibender Geschwindigkeit abgezogen, was besagt, dass der für die Kokillen vorgesehene Soll füll stand 8 allein von der Zuflussseite her mittels der Schieberverschlüsse 4 geregelt wird. Dazu werden die Schieberverschlüsse 4 im normalen Giessbetrieb in Drosselstellungen gehalten, um sowohl ein Auf- als auch ein Zusteuern zu ermöglichen.

Für den Giessbeginn sind die Kaltstränge 18 in die Kokillen A, B, C eingefahren und der Abzugsantrieb 13 ist abgeschaltet. Das Giessen beginnt mit dem Auffahren der Schieberverschlüsse 4, die je nach den zu giessenden Strangformaten voll oder nur teilweise geöffnet werden, so dass sich über den Kaltstrangköpfen 19 Istfüllstände 20 in den Kokillen A, B, C bilden, die jedoch selten auf gleichem Niveau stehen.

Insbesondere ergeben sich unterschiedliche Kanalquerschnitte und damit unterschiedliche Ausflussmengen pro Zeiteinheit aus den Giessrohren 5, weil Verengungen in den Ab- bzw. Durchflusskanälen des Zwischengefässes 3 und der Schieberverschlüsse 4 auftreten, beispielsweise durch "Bären"-bildung infolge Anfrierens von Schmelze an noch nicht ausreichend erhitzten Kanalwandungsstellen. Ebenfalls wird die Viskosität durch Abkühlung des flüssigen Stahles bei längerer Laufstrecke im Zwischengefäss vergrössert.

Ein Ausgleich mitunter sehr unterschlredlichen Istfüllstände 20 erfolgt durch Drosselung jedes Schieberverschlusses 4, in dessen zugehöriger Kokille A, B, C der Istfüllstand eine Signalebene 21 erreicht hat, die auf einer Höhe von vorzugsweise 10 % der Messstrecke 9 liegt und von den Füll Standsmesseinrichtungen 10, 11 zur Steuerung der Schieberverschlüsse durch den Prozessor 16 und den Steuerrechner 17 überwacht wird. Gleichermassen überwacht wird der Niveauausgleich der Istfüllstände 20 aller Kokillen A, B, C, nach dessen Vollzug der Steuerrechner 17 den Abzugsantrieb 13 einschaltet. Nun pendelt sich in üblicher Ueberwachungs- und Steuermanier der Sollfüllstand 8 ein. Findet der Niveauausgleich nicht oder nur zwischen zwei der Kokillen A, B, C statt, dann ergeht der Steuerbefehl zum Einschalten des Abzugsantriebes 13 spätestens an einer weiteren, innerhalb der Messstrecke 9 unterhalb des Soll füll Standes 8 vorgesehenen Signalebene 22 durch den zuerst dort ankommenden Istfüllstand 20. Gleichzeitig erhalten Schliessbefehle diejenigen Schieberverschlüsse 4, in deren Kokillen A, B oder C die Istfüll stände 20 sich noch unterhalb der Signalebene 21 befinden.

Für die in Figur 1 eingezeichneten Istfüll stände 20 gilt die Graphik nach Figur 2. Danach hat der Istfüllstand 20 der Kokille C nach gleichzeitigem vollem Oeffnen aller Schieberverschlüsse 4 bei Giessbeginn in der Zeit Ct die Signalebene 21 als erster passiert, wobei der für die Kokille C zuständige Schieberverschluss 4 in Drossel stellung gefahren wurde. Von diesem Augenblick an heben sich die Füllstände 20 in den Kokillen A und B schneller als der Füllstand in der Kokille C bis zur Augenblickskonstellation nach Figur 1, die nach Ablauf der Giesszeit t erreicht worden ist.

In den folgenden Figuren 3 bis 5 wird die Giesszeit t bis zum Einpendeln des Soll füll Standes 8 verfolgt.

-7-

Also liest sich aus Figur 3, dass die Signalebene 21 zuerst von dem Istfüllstand der Kokille A in der Zeit At, dann von dem Istfüllstand der Kokille B in der Zeit Bt und schliesslich von dem Istfüllstand der Kokille C in der Zeit Ct überquert und dabei die Schieberverschlüsse 4 in entsprechender Reihenfolge gedrosselt wurden. Nach Drosselung der Verschlüsse A4 und B4 ergibt sich für beide Istfüllstände A20 und B20 ein gleicher Pegel bei 30, noch vor der Drosselung des Schieberverschlusses der Kokille C, deren Istfüllstand 20 mit den Istfüllständen A20 und B20 am Punkt 31 gleichzieht, an dem der Abzugsantrieb 13 geschaltet wird, zweckmässig mit 70% der Nominalgeschwindigkeit. Sobald der Abzugsantrieb läuft, entsteht eine Kurve 32 gleicher Istfüllstände, die deutlich abgeflacht ist, was bedeutet, dass die Istfüllstände langsamer ansteigen, bis nach Ablauf der Giesszeit t die Einregelung in den Soll füll stand 8 vollzogen ist.

Im Ausführungsbeispiel nach Figur 4 findet der Istfüllstand B20 keinen gemeinsamen Pegel mit den Istfüllständen A20 und C20, obzwar alle Istfüllstände in den Zeiten Ct, At und Bt die Drossel signalebene 21 überschritten haben und ein Einpegeln der Istfüllstände C20 und A20 bei 33 stattgefunden hat. Im weiteren Ansteigen erreichen dann die beiden pegelgleichen Istfüllstände C20 und A20 die zweite Signal ebene 22, auf welcher der Abzugsantrieb 13 einschaltet, und gehen endlich in den Soll füll stand über, zu dem der Istfüllstand B20 nach einem Anstiegsknick bei 34 nach der Giesszeit t gelangt.

Einen ähnlichen Verlauf nimmt der Giessanfang nach Figur 5, wo die Istfüllstände B20 und A20 nach Eindrosseln der Schieberverschlüsse B4 und A4 auf der Signalebene 21 in den Zeiten Bt und At von 35 an gemeinsam zur Antriebssignalebene 22 und dann zum Sollfüllstand 8 in der Zeit t ansteigen. Dagegen ist beim Schalten des Abzugsantriebes 13 durch die Istfüllstände B20 und A20 der Istfüllstand C20 nicht über die kritische Drossel signalebene 21 hinausgekommen, sondern sogar unterhalb des Anfangs 0% der Messstrecke 9 geblieben, was ein automatisches Schliessen des Schieberverschlusses C4 ausgelöst hat.

Unter solcher Ueberwachung lassen sich Stranggiessanlagen mit einem Abzugsaggregat für mehrere Stränge betriebssicher auf Soll füll Standshöhe anfahren.

-8-

Claims

11 20.08.1984 ί I KXR/Su/bo PA 3451 METACON AKTIENGESELLSCHAFT Oerlikonerstr. 88 CH-8057 Zürich Verfahren zum Vergiessen von Schmelze in mehrere Stränge Patentansprüche

1. Verfahren zum Vergiessen metallischer Schmelze, insbesondere Stahlschmelze, aus einem Zwischengefäss in mehrere Stranggiesskokillen mittels regelbarer Ausgussverschlüsse, wobei der Füllstand in den Kokillen innerhalb einer Messstrecke auf einem Soll füll stand gehalten und die sich bildenden Stränge von einem gemeinsamen Abzugsaggregat mit gleicher Geschwindigkeit abgezogen werden, dadurch gekennzeichnet, dass am Zwischengefäss (3) zum Angiessen geöffneten Ausgussverschlüssen (4) der in jeder Kokille A, B, C über den Kaltstrangköpfen (19) ansteigende Istfüll stand (20) an einer im unteren Bereich der Messstrecke (9) liegenden Signalebene (21) die Drosselung seines Ausgussverschlusses zum Egalisieren aller Istfüll stände (A20, B20, C20) und danach die Einschaltung des Strangabzugsantriebes (13) bewirkt, die bei ausgebliebener Egalisierung spätestens an einer unterhalb des Soll füll Standes (8) liegenden, zweiten Signalebene (22) durch den am ersten dort ankommenden Istfüll stand (A20, B20, C20) vollzogen wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Ausgussverschlüsse (4) derjenigen Kokillen (A, B, C) automatisch geschlossen werden, deren Istfüllstand (20) nach vollzogener Einschaltung des Abzugsantriebes (13) noch unterhalb der Drosselsignalebene (21) liegt.

-2-

Anordnung zur Durchführung des Verfahrens nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, dass innerhalb der Füllstands-Messstrecke (9) die zur Regelung des bei 85% Messstrecke (9) vorgesehenen Soll füll-Standes (8) dienenden elektronischen Einheiten (10, 11, 16, 17) ab 10% Messstrecke (9) eine Regelungskopplung zu den Ausgussverschlüssen (4) und eine Startgeberkopplung zum Abzugsantrieb (13), ferner bei 70% Messstrecke (9) eine endgültige Startgeberkopplung zum Abzugsantrieb (13) und eine Schliesskopplung zu den Ausgussverschlüssen (4) aufweisen.

-3-