DE3438963C2 - - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Stranggießen dünner Brammen, bei dessen Verlauf eine Metallschmelze aus einer relativ großen Zwischenpfanne durch einen ver­ stellbaren Ausguß in eine kleinere Zwischenpfanne fließt und aus der kleineren Zwischenpfanne überlaufende Metall­ schmelze in eine zwei bewegbare Gurte aufweisende Strang­ gießvorrichtung abgegeben wird, sowie eine zur Durchführung dieses Verfahrens geeignete Anordnung.

Ein Verfahren und eine Vorrichtung dieser Art sind aus der DE-AS 15 08 203 bekannt. In den zurückliegenden Jahren hat sich die Anwendung der Stranggießtechnik bei der Herstellung dünner Brammen durchgesetzt. Auf Grund der sehr geringen Querschnitte dünner Brammen sind beim Strangguß unstabile Gießbedingungen, wie z. B. Niveauschwankungen der verarbeiteten Metallschmelze aufgetreten. Je dünner die Bramme gegossen wird, desto mehr wirken sich bereits geringe Änderungen der Gießbedingungen als große Niveau­ schwankungen bei der im Stranggießverfahren gegossenen Metallschmelze aus.

Hinzu kommt, daß zur Kostensenkung und zur Erhöhung der Produktivität eine erhöhte Gießgeschwindigkeit erforderlich ist. Diese Bedingung konnte bisher nicht ohne Inkaufnahme beträchtlicher Schwankungen bei den Produktionsbedingungen und bei Niveau der Metallschmelze in einer Gießform erfüllt werden.

Bei dem gattungsgemäßen Verfahren fließt Schmelze zuerst aus der Gießpfanne in die große Zwischenpfanne und von dort durch einen verstellbaren Ausguß in die kleine Zwischen­ pfanne, und die aus der kleinen Zwischenpfanne über­ laufende Schmelze wird in eine Laufgurtform der Stranggieß­ vorrichtung gegossen, in der sie erstarrt.

Die Stranggießvorrichtung wird durch einen Bediener ge­ startet, sobald dieser den Beginn des Überlaufs von in der kleinen Zwischenpfanne angesammelten Schmelze visuell erkennt, und danach erhöht der Bediener in Abhängigkeit von der Öffnung des verstellbaren Ausgusses bei Gießbe­ ginn oder von der Gießgeschwindigkeit der Schmelze in die Stranggießvorrichtung zunehmend die Ziehgeschwindigkeit der Gußbramme. Wenn der Bediener mittels einer Schmelzpegel­ überwachungseinrichtung feststellt, daß der Pegel bzw. das Niveau der Schmelze einen gegebenen Pegelwert erreicht hat, beendet er die Erhöhung der Stranggieß-Arbeitsgeschwindig­ keit und hält die Ziehgeschwindigkeit der Bramme auf einem konstanten Wert. Danach muß er versuchen, den Schmelzpegel in der Form durch manuelle Veränderung entweder der Öffnung des verstellbaren Ausgusses oder der Ziehgeschwindigkeit möglichst konstant zu halten.

Da sich aber in der Praxis im Ablauf dieses Verfahrens ungleichförmige Wechselbeziehungen zwischen der Gießge­ schwindigkeit der in die Stranggießvorrichtung fließenden Schmelze und dem Öffnungsgrad des verstellbaren Ausgusses einstellen, die von Schwankungen oder sich ändernden Ver­ fahrungsbedingungen, wie etwa durch Ablagerungen der Schmelze im Öffnungsbereich des verstellbaren Ausgusses abhängig sind, ist es äußerst schwierig, den Verlauf dieser Wechselbeziehung festzustellen bzw. vorherzusehen.

Deshalb treten erfahrensgemäß häufig große Abweichungen zwischen dem Istwert und dem Sollwert der Gießgeschwindig­ keit - hier zu verstehen als Schmelzemenge pro Zeit­ einheit - auf.

In solchen Fällen ist es gewöhnlich nicht möglich, so­ wohl die Ziehgeschwindigkeit der Stranggießvorrichtung als auch den Pegel der Metallschmelze in der Laufgurtform in einem Schritt auf den Sollwert zu bringen. Vielmehr muß im Verlauf einer Reihe häufiger Nachstellmanöver versucht werden, die Soll­ werte zumindest annähernd einzuhalten. Dabei wird viel Zeit ver­ gehen, bis stabile Stranggießbedingungen erreicht sind, und dementsprechend unbefriedigend werden die erzielte Ausbeute und Qualität der Produktion sein. Außerdem treten bei dem her­ kömmlichen Verfahren von Zeit zu Zeit Störungen wie ein Aus­ brechen und/oder ein Überlaufen von Schmelze an der Stranggieß­ vorrichtung usw. auf, die zum völligen Stillstand der Produktion führen.

Da außerdem bei einer zwei bewegliche Gurte aufweisenden Strang­ gießvorrichtung mit unstabilen Betriebsbedingungen zu rechnen ist. muß der Anlauf des Verfahrens sehr sorgfältig durchge­ führt werden. Gewöhnlich dauert es lange, bis sich im Betrieb stabile Gießbedingungen eingespielt haben. Dabei muß, wie schon erläutert, bei Verwendung einer Stranggießvorrichtung mit zwei bewegten Gurten mit beträchtlichen Niveauschwankungen der in die Form fließenden Schmelze gerechnet werden.

Die erwähnte DE-AS 15 08 203 befaßt sich mit Maßnahmen zur Erzielung eines kontinuierlichen Metallflusses, geht jedoch insgesamt einen anderen Weg als die vorliegende Erfindung.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren und eine Vorrichtung zu schaffen, die es gestatten, den Einlauf der Metallschmelze in die Stranggießvorrichtung und das Ab­ ziehen der Bramme weitgehend selbsttätig in stabiler Weise zu steuern.

Die erfindungsgemäße Lösung der gestellten Aufgabe ist in Bezug auf das Verfahren im Patentanspruch 1 und in Bezug auf eine zur Durchführung des Verfahrens geeignete Anordnung in dem Patentanspruch 6 angegeben.

Vorteilhafte Weiterbildungen sind in jeweils nachgeordneten Unteransprüchen gekennzeichnet.

Der Grundgedanke der Erfindung geht dahin, vor Beginn der Ab­ gabe der Metallschmelze in die Stranggießvorrichtung das Gewicht der aus der großen Zwischenpfanne in die kleinere Zwischenpfanne geströmten Metallschmelze zu messen, auf der Grund­ lage der ermittelten Gewichtsänderung pro Zeiteinheit eine Gießgeschwindigkeit der in die kleinere Zwischenpfanne ge­ langenden Schmelze zu errechnen, den Öffnungsgrad des verstell­ baren Ausgusses in dem Sinne, daß die errechnete Gießgeschwindig­ keit einem auf die in die kleinere Zwischenpfanne ein­ zulassende Gießmenge an Schmelze bezogenen Sollwert angenähert wird, zu regulieren, nach Regulierung des Öffnungsgrades des verstellbaren Ausgusses noch einmal auf die gleiche Art die Gießgeschwindigkeit der in die kleinere Zwischenpfanne gelangenden Schmelze zu errechnen, auf der Grundlage der so errechneten Gießgeschwindigkeit eine Gurt-Ziehgeschwindigkeit für eine Anlaufphase und eine darauffolgende konstante Zieh­ geschwindigkeit zu errechnen und bei Feststellung des Ein­ laufbeginns der Metallschmelze in die Stranggießvorrichtung die Stranggießvorrichtung so zu betreiben, daß sie anfangs über einen vorbestimmten Zeitraum mit der zuvor errechneten Anlauf- Ziehgeschwindigkeit und anschließend mit der ebenfalls zuvor errechneten konstanten Ziehgeschwindigkeit arbeitet.

Die Erfindung bietet die Möglichkeit, insbesondere dünne Brammen in Verbindung mit einer zwei bewegbare Gurte aufweisenden Stranggießvorrichtung stabil, weitgehend störungsfrei und mit hoher Produktivität im Stranggießverfahren herzustellen.

Bei der Regulierung des Öffnungsgrades des verstellbaren Aus­ gusses kann, nach einer Abwandlung der Erfindung, der errechnete Istwert für die Menge der in die kleinere Zwischenpfanne fließenden Schmelze auch mit dem Sollwert für die der Strang­ gießvorrichtung zuzuführende Menge an Schmelze verglichen werden.

Die Erfindung und vorteilhafte Einzelheiten werden nachstehend unter Bezug auf eine Zeichnung in beispielsweiser Ausführungs­ form näher erläutert. Es zeigt

Fig. 1 eine schematische Darstellung einer Anordnung für die Durchführung des erfindungsgemäßen Stranggießver­ fahrens,

Fig. 2 eine grafische Darstellung von Betriebsdaten zur Durch­ führung des Verfahrens, aus denen eine Wechselbeziehung zwischen der Gießgeschwindigkeit von in eine kleinere Zwischenpfanne gelangender Metallschmelze und einer Anlauf-Ziehgeschwindigkeit einer in der Anordnung gemäß Fig. 1 enthaltenen Stranggießvorrichtung ent­ nehmbar ist, und

Fig. 3 und 4 grafische Darstellungen von bei Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens gewonnenen Betriebs­ daten.

Bei der in Fig. 1 dargestellten Anordnung zur Durchführung des erfindungsgemäßen Stranggießverfahrens fließt eine Metallschmelze (Stahlschmelze) 2 aus einer Gießpfanne 1 durch einen verän­ derbaren Stutzen oder Ausguß 3 in eine darunter angeordnete relativ große Zwischenpfanne (Tundish) 4, und daraus im Betrieb der Anordnung durch einen mittels eines Schließelements 3 a absperrbaren verstellbaren Ausguß 6 am Boden der Zwischenpfanne 4 weiter in eine kleinere Zwischenpfanne 5.

Durch den verstellbaren Ausguß 6 kann eine Gießgeschwindigkeit (Menge pro Zeiteinheit) der aus der großen Zwischenpfanne 4 in die kleinere Zwischenpfanne 5 fließenden Schmelze 2 ein­ reguliert werden. Zwecks Regulierung der Gießgeschwindigkeit wird durch eine entsprechende Positionsverlagerung eines Schiebe­ teils 6 a relativ zum feststehenden Teil des verstellbaren Aus­ gusses 6 dessen Öffnungsgrad (Querschnitt) in dem Bereich zwischen einer ganz geschlossenen und einer ganz geöffneten End­ position des Schiebeteils 6 a verändert. Zwischen diesen beiden Endpositionen ist das Schiebeteil 6 a mittels einer mit ihm ver­ bundenen Kolbenstange 8 mit Kolben eines hydraulischen Betätigungs­ zylinders 7 hin- und herbewegbar. Die beiden Ölkammern des Betätigungszylinders 7 werden dementsprechend mit Hydraulik- Druckfluid aus einer hydraulischen Steuerschaltung 9 beaufschlagt.

Die hydraulische Steuerschaltung 9 enthält beispielsweise ein Magnetventil, eine Druckregelstufe usw. (nicht dargestellt) und veranlaßt in Abhängigkeit von einem Steuersignal aus einer Rechen- und Verarbeitungseinheit 10 eine entsprechende Verschiebung der Kolbenstange 8.

Die dabei von der Kolbenstange 8 zurückgelegte Strecke, welche einem zugeordneten Öffnungsgrad des mit der Kolbenstange verbun­ denen Schiebeteils 6 a entspricht, wird von einem am Betätigungs­ zylinder angebrachten Positionsgeber 11 in Form eines Rückmelde­ signals in die Rechen- und Verarbeitungseinheit 10 eingegeben.

Über eine am oberen Randbereich der kleineren Zwischenpfanne 5 angeordnete Überlauftülle läuft die Schmelze 2 nach Erreichen eines vorbestimmten Schmelzeniveaus aus der Zwischenpfanne 5 in eine darin offene Gießform einer Stranggießform (engl.: Caster) 12 über. Den Beginn des Überlaufs der Schmelze 2 in die Gießform der Stranggießvorrichtung 12 erkennt ein z. B. als sog. H.M.D. (Hot Metal Detector) ausgebildeter Fühler 13, und dieser gibt an die Rechen- und Verarbeitungseinheit 10 dann ein ent­ sprechendes Signal ab.

Mittels einer unter dem Boden der kleineren Zwischenpfanne 5 angeordneten Kraftmeßdose 14 wird fortlaufend das Gewicht der in der Zwischenpfanne 5 enthaltenen Schmelze 2 ermittelt und in Form eines elektrischen Signals in die Rechen- und Verar­ beitungseinheit 10 eingegeben, damit sie daraus ein Gießmengen­ verhältnis errechnet, welches der pro Zeiteinheit in die kleinere Zwischenpfanne 5 gelangenden Gießmenge der Schmelze 2 entspricht.

Die Stranggießvorrichtung 12 umfaßt gemäß Fig. 1 einen oberen Gurt-Rollenmechanismus 120 und einen unteren Gurt-Rollenmecha­ nismus 121 mit jeweils einem sich zwischen Klemmrollen 120 b bzw. 121 b und Spannrollen 120 c bzw. 121 c erstreckenden und umlaufend antreibbaren oberen Gurt 120 a bzw. unteren Gurt 121 a. Die Gurte sind so angeordnet, daß die Schmelze 2 zwischen die Gurte 120 a und 121 a gegossen wird, wo sie abkühlt und innerhalb einer nicht dargestellten Vorkühlzone fest wird.

Über einen mechanisch mit den am Streckenanfang befindlichen Klemmrollen 120 b, 121 b gekoppelten Antriebsmotor 15 werden beide Gurte 120 a und 121 a der oberen und unteren Gurt-Rollen­ mechanismen in Produktionsrichtung angetrieben und transportieren dabei die zwischen ihnen gehaltene verfestigte dünne Gießbramme in eine sekundäre Kühlzone 20, die durch mehrere in Förder­ richtung hinter der Stranggießvorrichtung 12 angeordnete Rollen oder Walzen gebildet wird. Zur Kontrolle der Bewegung der Gurt-Rollenmechanismen 120 und 121 ist deren Antriebsmotor 15 an eine Motorsteuerschaltung 16 angeschlossen, die durch ein Treibersignal an der Rechen- und Verarbeitungseinheit 10 ange­ steuert wird.

Nachstehend wird die Durchführung des erfindungsgemäßen Strang­ gießverfahrens mit der Anordnung von Fig. 1 näher erläutert:

Vor Beginn einer Abgabe von Schmelze 2 auf die Stranggießvor­ richtung 12 wird durch die Rechen- und Verarbeitungseinheit 10 nach folgender Gleichung Gl. 1

Q _a1 = k ₁ dW/dt (Gl. 1)

eine Gießgeschwindigkeit-Istwert Q _a1 für die in einer Zeitein­ heit aus der großen Zwischenpfanne 4 über den verstellbaren Aus­ guß 6 in die kleinere Zwischenpfanne 5 gelangende Menge Schmelze 2 errechnet. Die Änderung dW/dt pro Zeiteinheit des in der Zwischenpfanne 5 enthaltenen Gewichts W an Schmelze 2 wird über die Kraftmeßdose 14 ermittelt; k₁ ist ein Umrechnungsfaktor.

Da zwischen dem für einen Betriebszeitpunkt ermittelten Gieß­ geschwindigkeit-Istwert Q _a1 und dem über den Positionsgeber 11 ermittelten Öffnungsgrad X des verstellbaren Ausgusses 6 eine direkte Abhängigkeit besteht, wird eine automatische Regulierung des Öffnungsgrades X des verstellbaren Ausgusses nach einem durch die Rechen- und Verarbeitungseinheit 10 errechneten Gießgeschwindigkeits-Sollwert Q _t durchgeführt. Nach erfolgter Verstellung wird nach einer der Gl. 1 ähnlichen Gleichung ein neuer Gießgeschwindigkeits-Istwert Q _a2 errechnet und auf dessen Grundlage nach folgender Gleichung Gl. 2 worin k₂ ein Umrech­ nungsfaktor ist, die Größe einer konstanten Ziehgeschwindigkeit V₂ errechnet:

V₂ = k₂ · Q _a2 (Gl. 2)

Der errechnete Wert der konstanten Ziehgeschwindigkeit V₂ gilt für eine stetige Produktionsphase, die auf eine unmittelbar mit dem Startvorgang der Stranggießvorrichtung 12 einsetzende An­ laufphase folgt.

Im nächsten Stadium wird auf der Grundlage der ermittelten kon­ stanten Ziehgeschwindigkeit V₂ eine niedrigere Anlauf-Ziehge­ schwindigkeit V₁ errechnet, die gemäß V₁=V₂ -α um einen Faktor α niedriger als V₂ angesetzt ist, um ein Ausbrechen der Schmelze beim Anlaufvorgang zu verhindern. Der Faktor α wird abhängig von den jeweiligen Gießbedingungen wie der Ziehgeschwin­ digkeit der Stranggießvorrichtung 12, der Gießgeschwindigkeit Q der auf die Stranggießvorrichtung gelangenden Schmelze usw. vorher festgelegt und berücksichtigt auch einen Anstieg des Schmelze-Niveaus auf der Stranggießvorrichtung 12 während eines begrenzten Zeitraums, in welchem eine Anhebung der Ziehgeschwin­ digkeit V vom Anlaufwert V₁ auf den Produktionsphasenwert V₂ erfolgt.

Während der Berechnung der Ziehgeschwindigkeit erreicht die weiter in die kleinere Zwischenpfanne 5 fließende Schmelze 2 schließlich das vorbestimmte Niveau dieser Zwischenpfanne, und damit beginnt das Überlaufen der Schmelze aus der Überlauftülle in die Stranggießvorrichtung 12, deren Gurte nach Zugang des den Überlaufbeginn erkennenden Fühlers 13 mit der zuvor errechneten Anlauf-Ziehgeschwindigkeit V₁ in Bewegung gesetzt werden. Nach Ablauf eines vorbestimmten Zeitraums t _a wird die Ziehgeschwin­ digkeit V auf den konstanten Produktionsphasenwert V₂ erhöht.

Vor dem Start der Stranggießvorrichtung 12 ist ein nicht darge­ stellter Hilfsbalken an einer Position l₀=t _a ×α unter bzw. in Bewegungsrichtung hinter dem Soll-Schmelzpegel der Strang­ gießvorrichtung zwischen die Gurte 120 a und 121 a plaziert worden, damit bei Anhebung der Ziehgeschwindigkeit vom niedrigen Wert V₁ nach der Zeit t _a auf den um α höheren Wert V₂ das Niveau der Schmelze 2 in der Stranggießvorrichtung 12 den Sollwert erreicht.

Zusammengefaßt umfaßt die Anlaufphase des erfindungsgemäßen Ver­ fahrens folgende Schritte:

• 1) Messen des Gewichts der Schmelze in der kleineren Zwischen­ pfanne;
• 2) Errechnen des Gießgeschwindigkeits-Istwerts der in die kleinere Zwischenpfanne fließenden Schmelze;
• 3) Vergleichen des errechneten Istwerts mit dem Gießgeschwin­ digkeit-Sollwert für Schmelze in die Stranggießvorrichtung (unter stabilen Produktionsbedingungen fließt pro Zeitein­ heit in die kleinere Zwischenpfanne etwa die gleich Menge an Schmelze wie von dort auf die Stranggießvorrichtung);
• 4) Nachstellen des Öffnungsgrades des verstellbaren Ausgusses auf der Grundlage des Ergebnisses des vorangegangenen Ver­ gleichs;
• 5) Erneutes Errechnen des Gießgeschwindigkeits-Istwerts der in die kleinere Zwischenpfanne fließenden Schmelze nach erfolgter Nachstellung des verstellbaren Ausgusses unter Wiederholung der Schritte 1) und 2);
• 6) Bestimmen der Ziehgeschwindigkeit V₂ der erstarrten Bramme für stabile Produktionsbedingungen auf der Grundlage des in Schritt 5) errechneten Gießgeschwindigkeits-Istwerts der Schmelze in die kleinere Zwischenpfanne;
• 7) Bestimmen der Ziehgeschwindigkeit V₁ für die Anlaufphase der Stranggießvorrichtung auf der Grundlage der zuvor bestimmten Ziehgeschwindigkeit V₂;
• 8) Starten der Stranggießvorrichtung mit V₁, sobald das Ein­ laufen der Schmelze aus der kleineren Zwischenpfanne in die Stranggießvorrichtung erkannt worden ist;
• 9) Umwandeln der Ziehgeschwindigkeit V nach Ablauf eines vor­ bestimmten Zeitraums in V₂; und
• 10) Fortsetzen des Stranggießens unter stabilen Bedingungen.

Nachstehend wird das erfindungsgemäße Verfahren, ohne es darauf zu beschränken, noch in Verbindung mit einem praktischen Arbeits­ beispiel erläutert.

Hierzu sind in Fig. 2 in Abhängigkeit von der Zeit (Abszisse) auf der Ordinate übereinander das Gewicht W der in der kleineren Zwischenpfanne 5 befindlichen Schmelze 2, der Öffnungsgrad X des verstellbaren Ausgusses 6 und die Ziehgeschwindigkeit V der Strang­ gießvorrichtung 12 aufgetragen.

Zu einer Anfangszeit t₀ fließt durch den entsprechend geöffneten Ausguß 3 die Schmelze aus der Gießpfanne 1 in die große Zwischen­ pfanne 4 und füllt sie bis zu einem vorbestimmten Niveau. Dann wird der Ausguß 6 auf vollen Öffnungsgrad X₁ gestellt, und nach Öffnung des Schließelements 3 a fließt die Schmelze 2 aus der großen in die kleinere Zwischenpfanne 5. In der Anlaufphase wird des­ halb mit dem vollen Öffnungsgrad X₁ des verstellbaren Ausgusses 6 gearbeitet, damit der Auffüllvorgang möglichst kurzzeitig abläuft und ein Haftenbleiben der Schmelze 2 am Schieberteil 6 a verhindert wird.

Sobald die Kraftmeßdose 14 zu einem Zeitpunkt t₁ meldet, daß das Gewicht W der Schmelze 2 einen Wert W₁ angenommen hat, veranlaßt die Rechen- und Verarbeitungseinheit 10 durch Abgabe eines ent­ sprechenden Befehlssignals an die hydraulische Steuerschaltung 9 eine Veränderung des Öffnungsgrades X des verstellbaren Ausgusses auf einen bestimmten Wert X₂ durch eine entsprechende Ver­ schiebung der Kolbenstange 8 des Betätigungszylinders 7. Während anschließend in einem Zeitraum zwischen t₂ und t₃ das Gewicht W der Schmelze von dem Meßwert W₂ auf einen höheren gemessenen Wert W₃ steigt, wird für diesen Zeitraum t₃-t₂ nach folgender Gleichung Gl. 3 der Gießgeschwindigkeits-Istwert Q _a1 errechnet:

Q _a1 = k₁ (W₃-W₂)/(t₃-t₂) (Gl. 3)

Wegen der oben erläuterten Wechselbeziehung zwischen der so errechneten tatsächlichen Gießgeschwindigkeit und dem Öffnungs­ grad X des verstellbaren Ausgusses veranlaßt die Stranggießan­ ordnung durch Abgabe entsprechender Befehlssignale an die hydrau­ lische Steuerschaltung 9, daß diese durch Herstellung eines Öff­ nungsgrades X₃ bei dem verstellbaren Ausguß 6 den Gießgeschwin­ digkeits-Istwert Q _a1 dem Sollwert Q₄ annähert.

Diese Maßnahme hat einen Anstieg des gemessenen Schmelzegewichts W von einem Wert W₄ zum Zeitpunkt t₄ auf einen Wert W₅ zu einem Zeitpunkt t₅ zur Folge, und für diesen Zwischenzeitraum wird ein neuer Istwert Q _a2 der Gießgeschwindigkeit nach folgen­ der Gleichung Gl. 4 errechnet:

Q _a2 = k₁ (W₅-W₄)/(t₅-t₄) (Gl. 4)

Unter Ausnutzung der so errechneten, dem Sollwert Q _t mehr oder weniger genau angeglichenen Gießgeschwindigkeit Q _a2 werden nach der oben angegebenen Gl. 2 die konstante Ziehgeschwindig­ keit V₂ und die Anlauf-Ziehgeschwindigkeit V₁ errechnet.

Sobald der Fühler 13 zum Zeitpunkt t₆ den Fließbeginn der Schmelze meldet, werden durch ein entsprechendes Befehlssignal an die Motorsteuerschaltung 16 die Gurte der Stranggießvorrichtung 12 mit der Anlauf-Ziehgeschwindigkeit V₁ in Gang gesetzt. Nach Ablauf des schon genannten vorbestimmten Zeitraums t _a wird durch ein entsprechendes Signal an die Motorsteuerschaltung 16 die Ziehgeschwindigkeit V auf den konstanten Wert V₂ erhöht.

Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren wird also eine von der großen in die kleinere Zwischenpfanne fließende Menge Schmelze in einer Zeiteinheit ermittelt und durch angemessenen Verändern des Zufluß-Querschnitts die jeweils vorhandene Gießgeschwin­ digkeit Q _a2 dem Sollwert Q _t angeglichen. Selbst wenn der ver­ stellbare Ausguß innen zum Teil durch Schmelze-Ablagerungen zu­ gesetzt sein sollte, wird sein Öffnungsgrad automatisch so ein­ reguliert, daß stets die erforderliche Menge Schmelze zugeführt wird. Da ferner die Ziehgeschwindigkeit auf der Grundlage der ermittelten Gießgeschwindigkeit Q _a2 automatisch bestimmt wird, können ein genaues Schmelze-Niveau in einer Form zuver­ lässig einreguliert und die vorgegebene Ziehgeschwindigkeit der Stranggießvorrichtung eingehalten werden.

Das erfindungsgemäße Verfahren ist dem oft manuelles Eingreifen erfordernden herkömmlichen Stranggießverfahren überlegen, wie auch den in Fig. 3 und 4 grafisch gegenübergestellten Betriebsdaten für die Erfindung (durchgehende Linien) und das herkömmliche Verfahren (unterbrochene Linien) zu entnehmen ist.

Während gemäß Fig. 3 und 4 bei dem Stand der Technik die Zieh­ geschwindigkeit relativ zu dem Sollwert V _t und das Niveau der Metallschmelze relativ zu dem Sollwert H _t stark schwanken, werden bei dem erfindungsgemäßen Verfahren die vorgegebene Ziehgeschwindigkeit und das vorgegebene Niveau nach kurzer Anlaufzeit genau oder zumindest annähernd genau eingehalten.

Das erfindungsgemäße Verfahren läuft z. B. nach dem in Fig. 2 angegebenen zeitabhängigen Programm ab, wogegen bei dem be­ kannten Verfahren visuelle Kontrollen und manuelles Eingreifen erforderlich sind.

Claims (10)

1. Verfahren zum Stranggießen dünner Brammen, bei dessen Verlauf eine Metallschmelze aus einer großen Zwischenpfanne durch einen verstellbaren Ausguß in eine kleinere Zwischen­ pfanne fließt und aus der kleineren Zwischenpfanne überlau­ fende Metallschmelze in eine zwei bewegbare Gurte aufweisende Stranggießvorrichtung abgegeben wird, dadurch gekennzeichnet, daß

• - vor Beginn der Abgabe von Metallschmelze an die Strang­ gießvorrichtung das Gewicht der aus der großen Zwischen­ pfanne in die kleinere Zwischenpfanne geflossenen Metall­ schmelze gemessen,
• - auf der Grundlage einer ermittelten Gewichtsänderung in einer Zeiteinheit die Gießgeschwindigkeit der in die kleinere Zwischenpfanne gelangenden Schmelze errechnet,
• - der Öffnungsgrad des verstellbaren Ausgusses mit dem Ziel, die errechnete Gießgeschwindigkeit einem auf die in die kleinere Zwischenpfanne einzulassende Gießmenge der Schmelze bezogenen Sollwert anzunähern, reguliert,
• - nach Regulierung des Öffnungsgrades des verstellbaren Aus­ gusses noch einmal auf gleiche Art die Gießgeschwindigkeit für in die kleinere Zwischenpfanne fließende Schmelze errechnet,
• - auf der Grundlage der so errechneten Gießgeschwindigkeit eine Gurt-Ziehgeschwindigkeit für eine Anlaufphase und für eine darauffolgende konstante Ziehgeschwindigkeit errechnet und
• - bei Feststellung des Einlaufbeginns der Metallschmelze in die Stranggießvorrichtung der Betrieb der Stranggießvorrich­ tung so, daß sie anfangs während eines bestimmten Zeitraums mit der vorher errechneten Anlauf-Ziehgeschwindigkeit und nach Ablauf des vorbestimmten Zeitraums mit der ebenfalls vorher errechneten konstanten Ziehgeschwindigkeit arbeitet, gesteuert wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Gewicht der von der großen in die kleinere Zwischenpfanne fließenden Metallschmelze mittels einer an der kleineren Zwischenpfanne angeordneten Kraftmeß­ dose gemessen wird.

3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Öffnungsgrad des verstellbaren Ausgusses durch eine mit einem verschiebbaren Element des Aus­ gusses verbundene Kolbenstange in Verbindung mit einem damit gekoppelten Positionsgeber reguliert wird.

4. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Einlaufvorgang der Schmelze durch den vorher auf vollen Öffnungsgrad gestellten aber durch ein Schließelement versperrten verstellbaren Ausguß in die kleinere Zwischenpfanne durch Ziehen des Schließelements eingeleitet wird.

5. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Anlauf-Ziehgeschwindigkeit in Abhängigkeit von der auf der Grundlage der nach Regulierung des Öffnungsgrades des verstellbaren Ausgusses errechneten Gießgeschwindigkeit errechneten konstanten Soll-Ziehge­ schwindigkeit bestimmt wird.

6. Anordnung zum Stranggießen dünner Brammen, insbesondere zur Durchführung des Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 5, mit einem verstellbaren Ausguß, durch den eine Schmelze aus einer großen Zwischenpfanne in eine darunter angeordnete kleinere Zwischenpfanne geleitet wird, und einer zwei durch einen Antrieb bewegbare Gurte aufweisenden Stranggieß­ vorrichtung, gekennzeichnet durch

• - einen mittels einer Hydraulik-Steuerschaltung (9) steuer­ baren hydraulischen Stelltrieb (7, 8) zum Regulieren des Öffnungsgrades des verstellbaren Ausgusses (6),
• - eine dem Antrieb (15) für die beiden Gurte (120 a, 121 a) der Stranggießvorrichtung (12) vorgeschaltete Motorsteuer­ schaltung (16) und
• - eine elektrisch mit der Hydraulik-Steuerschaltung und der Motorsteuerschaltung (16) verbundene Rechen- und Verarbei­ tungseinheit (10) zur Erzeugung von Betriebsdaten und Steuersignalen.

7. Anordnung nach Anspruch 6, gekennzeichnet durch eine an der kleineren Zwischenpfanne (5) angeordnete und mit der Rechen- und Verarbeitungseinheit (10) verbundene Kraftmeßdose (14) zur Bestimmung des Gewichts einer in die kleinere Zwischenpfanne gelangten Metallschmelze (2).

8. Anordnung nach Anspruch 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, daß der hydraulische Stelltrieb für den verstellbaren Ausguß (6) einen Zylinder (7) mit einer mit einem Schiebeteil (6 a) des Ausgusses verbundenen Kolben­ stange (8) und einen mit der Kolbenstange gekoppelten sowie an die Rechen- und Verarbeitungseinheit (10) angeschlossenen Positionsgeber (11) umfaßt.

9. Anordnung nach Anspruch 6 oder 8, gekennzeichnet durch einen mit der Rechen- und Verarbeitungs­ einheit (10) verbundenen Fühler (13) zur Ermittlung des Ein­ laufbeginns der Schmelze in die Stranggießvorrichtung (12).

10. Anordnung nach einem der Ansprüche 6 bis 9, gekennzeichnet durch ein Schließelement (3 a) zum Freigeben des Gießweges der Schmelze (2) von der großen Zwischenpfanne (4) in die kleinere Zwischenpfanne (5).