DE3538222C2 - - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine weitere Ausbildung des Verfahrens zum Anfahren einer Stranggießanlage nach dem Oberbegriff des Patent­ anspruchs 1 des Patents 34 32 611.

Sie bezieht sich also, wie das Hauptpatent, auf ein Verfahren zum Anfahren einer Stranggießanlage mit mehreren Strängen, insbeson­ dere zum Angießen von Stahlschmelze aus einem Zwischengefäß in mehrere Stranggießkokillen mittels regelbarer Ausgußverschlüsse, wobei der Füllstand in den Kokillen innerhalb einer Meßstrecke auf einem Sollfüllstand gehalten und die sich bildenden Stränge von einem gemeinsamen Abzugsaggregat mit gleicher Geschwindigkeit abgezogen werden.

Für ein solches Verfahren ist nach Patent 34 32 611 vorge­ schlagen, daß bei Gießbeginn beim Zwischengefäß zum Angießen ge­ öffneten Ausgußverschlüssen der in jeder Kokille über den Kalt­ strangköpfen ansteigende Istfüllstand an einer im unteren Bereich der Meßstrecke liegenden ersten Signalebene zunächst die Drosse­ lung seines Ausgußverschlusses zum Egalisieren aller Istfüllstän­ de und danach die Einschaltung des Strangabzugsantriebes bewirkt, die bei ausgebliebener Egalisierung spätestens an einer unterhalb des Sollfüllstandes liegenden zweiten Signalebene durch den dort zuerst ankommenden Istfüllstand vollzogen wird. Dadurch soll das mit gleicher Abzugsgeschwindigkeit durchgeführte Angießen mit einfachen Verfahrensschritten, insbesondere bezüglich der Be­ triebssicherheit, verbessert werden.

In der DE-Schrift "Anfahrsteuerung und -regelung des Gießspiegels bei Zwillingsguß", Siemens, 20. Juni 1979, Nr. E671H1 (deren Veröffentlichtungstag unbekannt ist) wird ein Anfahrmodell be­ schrieben, nach welchem bei Gießbeginn die Ausgußschieber im Kriechgang geöffnet werden. Sobald Stahl in die Kokille fließt, ist eine Taste zum Auf-Null-Setzen des Rückmeldesignals zu drücken. Die Ausgußschieber laufen dann im Schnellgang auf eine vorbestimmte Postion. Die Zeit des aufsteigenden Gießspiegels (Istfüllstandes) bis zu einer Vorschranke wird gemessen und mit einer festgelegten Anstiegszeitkonstanten verglichen. Liegt die Anstiegszeit des Gießspiegels außerhalb der Toleranzspanne der festgelegten Anstiegskonstanten, werden die Ausgußschieber geschlossen. Liegt die Anstiegszeit innerhalb der zulässigen Toleranzspanne der Anstiegszeitkonstanten, wird entsprechend der zeitlichen Abweichung die Schieberstellung korrigiert. Die Kor­ rektur der Schieberstellung mittels der Anstiegszeitkonstanten wird beim Eintritt in den Meßbereich eines Stabstrahlers (Meß­ strecke) sowie nach dem Meßbereichsanfang wiederholt. Danach er­ folgt die Regelung entlang einer Anstiegszeitkonstanten, die zu­ sammen mit dem Gießquerschnittsprofil den theoretischen Öffnungs­ grad des Schieberverschlusses bestimmt, so daß Querschnittsver­ engungen in den Ab- bzw. Durchflußkanälen des Zwischengefäßes und der Schieberverschlüsse infolge Anfrierens von Schmelze an noch nicht ausreichend erhitzten Kanalwänden unberücksichtigt bleiben. Die Einschaltung des Strangabzugsantriebes ist nicht in die An­ fahrregelung einbezogen, was die Gefahr des Auslaufens von Schmelze aus einer noch ungenügend Stranghaut bildenden Kokille beträchtlich erhöht. Falls unter dem Öffnen der Schieberver­ schlüsse im "Kriechgang" ein langsames Öffnen der Schieber ge­ meint sein soll, wird die Gefahr des Einfrierens von Schmelze in den Verengungen noch gefördert.

Aus der Siemens-Zeitschrift 51 (1977) 9, 755/757 ist eine Ko­ killenfüllstandsregelung für eine Einstrang-Brammenanlage be­ kannt, bei welcher ein Stopfenverschluß im Zwischengefäß und eine Sollfüllstandsregelung für den Badspiegel in der Kokille sowie einem Punktstrahler zur Schlackenerkennung vorgesehen ist. Eine Abfahrregelung ist dort nicht beschrieben.

Der vorliegenden weiteren Ausbildung des Verfahrens nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1 des Patents 34 32 611 liegt die Aufgabe zugrunde, das Angießen durch Verkürzung der Angieß­ zeit mit einfachen Verfahrensschritten zu straffen.

Zur Lösung dieser Aufgabe werden die Maßnahmen des kennzeichnen­ den Teils des Anspruchs 1 getroffen. Auf diese Weise kann die nach dem Hauptpatent angestrebte Egalisierung der Istfüllstände aller Kokillen zweckmäßig umgangen und bei Einschaltung des Strangabzugsantriebes in einem die Abzugssicherheit der Stränge gewährleistenden Füllhöhenabschnitt der Kokillen zwischen der ersten und der zweiten Signalebene der Meßstrecke der Istfüll­ stand jeder Kokille auf separatem Weg zügig in die normale Zufluß­ regelung des Sollfüllstandes eingeleitet werden. Dementsprechend reagiert der Strangabzugsantrieb auf das, was beim Aufsteigen der Istfüllstände in den Kokillen zuerst geschieht. Entweder er schaltet ein beim Überschreiten der ersten Signalebene durch den letzten Istfüllstand oder, falls dies nicht zutrifft, sobald der erste Istfüllstand die obere Signalebene erreicht hat. Gleich der Lehre des Hauptpatents können nach vollzogener Einschaltung des Strangabzugsantriebes die Ausgußverschlüsse derjenigen Kokillen automatisch schließen, deren Istfüllstand noch unterhalb der unteren Signalebene liegt.

Für ein besonders zügiges und dennoch betriebssicheres Angießen wird erfindungsgemäß vorgeschlagen, die an der ersten Signalebene einsetzende Regelung der Ausgußverschlüsse entlang der Aufsteig­ kurve in einem Bereich über der Einfriergrenze der Stahlschmelze in den Ausgußverschlüssen einerseits und unterhalb der Schwapp­ grenze der Stahlschmelze am Kokillenrand beim Übergang in die Regelung des Sollfüllstandes andererseits stattfinden zu lassen. Bei einem solchen Vorgehen läuft einmal der Übergang von der durch rasche Änderungen des Durchflußquerschnittes an den Ausguß­ verschlüssen definierten Regelung entlang der Ansteigkurve in die dazu verhältnismäßig träge Regelung des Sollfüllstandes mit relativ ruhig bleibendem Kokillenbadspiegel ab, zum anderen wird in den Ausgußverschlüssen auftretenden, den Gießstrahl behindern­ den Einfrierungen weitgehend entgegenwirkt.

Letzterem dient ferner das Angießen mit bis zu 50% gedrosselten Ausgußverschlüssen, von denen vorteilhaft die von der Füllstelle des Zwischengefäßes entferntesten bzw. zu den äußeren Kokillen gehörenden Ausgußverschlüsse geringer gedrosselt sind als die der inneren Kokillen. Damit ist dem in den Außenbezirken einer Strang­ gießanlage bzw. eines Zwischengefäßes herrschenden niedrigen Temperaturen der Schmelze wirkungsvoll Rechnung getragen. Zudem besteht die Möglichkeit, die Ausgußverschlüsse von beim Angießen nachhinkender Istfüllstände unterhalb der ersten Signalebene vor der Regelung längs der Aufsteigkurve voll zu öffnen, um Einfrier­ ansätze fortzuspülen.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird nachstehend anhand der Zeichnung näher erläutert. Es zeigt

Fig. 1 schematisch eine 3-Stranggießanlage zur Durchfüh­ rung des erfindungsgemäßen Verfahrens in einer Angießposition, sowie

Fig. 2 und 3 mögliche Angießabläufe.

Wie bei einer Stranggießanlage nach dem Hauptpatent fließt gemäß Fig. 1 aus einer Gießpfanne 1 über einen regelbaren Ausgußver­ schluß 2 Stahlschmelze einem Zwischengefäß 3 zu, das seinerseits drei Ausgußverschlüsse 4 in Form von Schieberverschlüssen hat, die den Zufluß der Schmelze durch Gießrohre 5 hindurch in Strang­ gießkokille A, B, C regeln. Hierzu ist jeder Ausgußverschluß 4 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 Kokille A, B, C hinein, deren für den Normalbetrieb eingestellter Sollfüll­ stand 8 innerhalb der Meßstrecke 9 einer jeden Kokille A, B, C zugeordneten, aus Sender 10 und Empfänger 11 bestehenden Füll­ standsmeßeinrichtung liegt.

Den Kokillen A, B, C nachgeordnet ist eine, der Vereinfachung wegen nicht dargestellte, Sekundärkühleinrichtung sowie ein den Kaltsträngen 18 gemeinsames Abzugsaggregat, das Treibrollen 12, einen Abzugsantrieb 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 Öffnungs­ grad der Ausgußverschlüsse 4 kontrollierenden Stellungsmesser 7 und der Empfänger 11 der Füllstandsmeßeinrichtung 10, 11 empfängt und bearbeitet. Die erhaltenen Daten gehen an einen im Prozessor 16 integrierten Steuerrechner 17, der entsprechende Steuerbefehle an die Stellglieder 6 der Ausgußverschlüsse 4 und an den Antriebsregler 14 des Abzugsantriebes 13 gibt. Dort ist die Abzugsgeschwindigkeit als Konstante festgelegt, d. h. die in den Kokillen A, B, C gebildeten Kaltstränge 18 werden durch den gemeinsamen Abzugsantrieb 13 mit gleichbleibender Geschwindigkeit abgezogen, was besagt, daß der für die Kokillen A, B, C vorge­ sehene Sollfüllstand 8 allein von der Zuflußseite her mittels der Ausgußverschlüsse 4 geregelt wird. Dazu werden die Ausgußver­ schlüsse 4 im normalen Gießbetrieb auf Sollfüllstandsebene in Drosselstellung gehalten, um sowohl ein Auf- als auch ein Zu­ steuern zu ermöglichen.

Für das Angießen, wofür die Kaltstränge in die Kokillen A, B, C eingefahren und der Abzugsantrieb 13 abgeschaltet wird, ist die Meßstrecke 9 mit einer unteren ersten Signalebene 21 und einer oberen zweiten Signalebene 22 ausgestattet, die zum Steuern der Ausgußverschlüsse 4 und des Abzugsantriebes 13 dienen. Dies ge­ schieht jedoch unterschiedlich zum Hauptpatent, nach welchem während des Angießens die Istfüllstände 20 aller Kokillen A, B, C zwischen den Signalebenen 21 und 22 auf ein Niveau zu bringen sind.

Im einzelnen werden gemäß dem Angießen nach der vorliegenden weiteren Ausbildung eines Verfahrens zum Angießen einer Strang­ gießanlage zunächst die Ausgußverschlüsse 4 nur vorzugsweise 35%, aber nicht voll geöffnet. Dadurch ergeben sich für die Aus­ gußverschlüsse 4 Regelreserven sowohl in Schließ- als auch in Öffnungsrichtung, die es erlauben, jeden in den Kokillen A, B, C aufsteigenden Istfüllstand 20 (vgl. Fig. 2) von der ersten Signal­ ebene 21 aus bis zum Sollfüllstand 8 entlang einer vorgegebenen Aufsteigkurve 40 aufsteigen zu lassen, die den Betriebsverhält­ nissen der jeweiligen Anlage durch entsprechende Programmierung des Prozessors 16 angepaßt ist.

Das Kriterium der Ansteigkurve 40, welche die Füllgeschwindigkeit der Kokillen A, B, C beim Angießen vorzugsweise bestimmt, liegt darin, niemals so flach oder so steil zu sein, als daß die Ein­ friergrenze der Schmelze in den Ausgußverschlüssen 4 unter­ schritten oder die obere Schwappgrenze am Kokillenrand über­ schritten wird. Die Regelung jedes Ausgußverschlusses 4 nach der Ansteigkurve 40 setzt, wie angeführt, an der ersten Signalebene 21 ein und wird durch den in der korrespondierenden Kokille A, B, C aufsteigenden Istfüllstand 20 ausgelöst. Überschreitet beim Aufsteigen der letzte aller Istfüllstände A 20 oder B 20 oder C 20 die erste Signalebene 21, dann schaltet der der Steuerrechner 17 des Prozessors 16 den Abzugsantrieb 13 des gemeinsamen Abzugsaggre­ gates für die Kaltstränge 18 ein. Danach vollzieht sich der Auf­ stieg der Istfüllstände A 20, B 20, C 20 unabhängig voneinander weiterhin auf der Basis gleicher Kriterien und folglich auf grafisch parallelen Aufsteigkurven 40 bis zum Einschwingen in den für den normalen Gießbetrieb eingestellten Sollfüllstand 8. Würde dabei das Einschwingen übermäßige Impulse durch einen zu schnell aufsteigenden Istfüllstand 20 erhalten, wäre ein Überschwappen über den Kokillenrand gegeben. Ist beim Angießen ein Istfüllstand 20 einer Kokille A oder B oder C bereits an der zweiten Signal­ ebene 22 angekommen, während sich andere noch unterhalb der ersten Signalebene 21 befinden, ergeben für die Ausgußverschlüsse 4 der in besagter Weise zurückgebliebenen Istfüllstände 20 Schließbefehle.

Für die in Fig. 1 eingezeichneten Istfüllstände 20 gilt die Graphik nach Fig. 2. Danach hat der Istfüllstand 20 der Kokille C nach gleichzeitigem gedrosseltem Öffnen aller Ausgußverschlüsse 4 zum Angießbeginn als erster in der Zeit Ct die erste Signalebene 21 erreicht, wobei der für die Kokille C zuständige Ausgußver­ schluß 4 die Regelung des Schmelzezulaufes gemäß der ausgelegten Aufsteigkurve 40 übernimmt. Infolge passieren die Istfüllstände 20 der Kokillen B und A nacheinander in den Zeiten Bt und At die erste Signalebene 21 und bewirken dort die Aufsteigregelung gemäß der Aufsteigkurve 40. Keiner der Istfüllstände 20 ist nennenswert zurückgeblieben. Der Istfüllstand A 20 erreicht die erste Signal­ ebene 21 noch bevor der Istfüllstand C 20 zur zweiten Signalebene 22 aufgeschlossen hat, so daß der Startbefehl für den Abzugsan­ trieb 13 vom Istfüllstand A 20 ausgeht.

Anders ist es beim Beispiel nach Fig. 3, wo der Istfüllstand A 20 an der zweiten Signalebene 22 angekommen ist und der Istfüllstand B 20 die erste Signalebene 21 überschritten hat, aber unterhalb welcher der Istfüllstand C 20 hinterherhinkt. Bei dieser Konstel­ lation der Istfüllstände 20 wird der Abzugsantrieb 13 an der zweiten Signalebene 22 vom Istfüllstand A 20 gestartet und gleich­ zeitig der Ausgußverschluß 4 des nicht über die erste Signalebene 21 angestiegenen Istfüllstandes C 20 geschlossen.

Claims (4)

1. Verfahren zum Anfahren einer Stranggießanlage mit mehreren Strängen, insbesondere zum Angießen von Stahlschmelze aus einem Zwischengefäß in mehrere Stranggießkokillen mittels regelbarer Ausgußverschlüsse, wobei der Füllstand in den Kokillen innerhalb einer Meßstrecke auf einem Sollfüllstand gehalten und die sich bildenden Stränge von einem gemeinsamen Abzugsaggregat mit glei­ cher Geschwindigkeit abgezogen werden, nach Patent 34 32 611, dadurch gekennzeichnet, daß die Einschaltung des Strang­ abzugsantriebs (13) innerhalb der Meßstrecke (9) nach Erreichen der ersten Signalebene (21) der Istfüllstände (20) aller Kokillen (A, B, C) oder durch den zuerst zur zweiten Signalebene (22) ge­ langenden Istfüllstand (20) erfolgt und jeder Istfüllstand (20) ab der ersten Signalebene (21) entlang einer vorgegebenen Auf­ steigkurve (40) in den Sollfüllstand (8) hineingeregelt wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die an der ersten Signalebene (21) einsetzende Regelung der Ausgußver­ schlüsse (4) entlang der Aufsteigkurve (40) in einem Bereich über der Einfriergrenze der Stahlschmelze in den Ausgußverschlüssen (4) einerseits und unterhalb der Schwappgrenze der Stahlschmelze am Kokillenrand beim Übergang in die Regelung des Sollfüllstandes andererseits stattfindet.

3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Angießen mit bis zu 50% gedrosselten Ausgußverschlüssen (4) stattfindet.

4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die zu den vor der Füllstelle des Zwischengefäßes (3) entferntesten bzw. äußeren Kokillen (A, C) gehörenden Aus­ gußverschlüsse (4) geringer gedrosselt wird als die der inneren Kokillen (B).