DE3817580A1

DE3817580A1 - METHOD FOR POURING A METALLIC MELT, IN PARTICULAR STEEL MELT, FROM A COUPLING PAN

Info

Publication number: DE3817580A1
Application number: DE3817580A
Authority: DE
Inventors: Friedhelm Paulus
Original assignee: Zimmermann and Jansen GmbH
Current assignee: Zimmermann and Jansen GmbH
Priority date: 1988-05-24
Filing date: 1988-05-24
Publication date: 1989-11-30
Also published as: EP0351495A1; EP0351495B1; ATE94441T1; DE58905597D1

Abstract

Method of pouring a metal, in particular steel, from a casting ladle (24) into a tundish (1) or the like by means of a choking slide gate nozzle or stopper end, by which the ferrostatic height of the metal in the tundish (1) is regulated to match a set withdrawal speed of the cast strand. The regulation takes place here with a so-called tendency recognition, i.e. taking into consideration the change of the amount of metal in the tundish (1). Furthermore, with each reversal of correcting variable or motion at the casting ladle closure an error value (alpha) resulting from the system tolerances is added to the correcting variable (Y). The method is also applicable in the case of nozzle closures of tundishes (1), and to be precise in relation to the bath level in the mould (28).

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zum Ver gießen einer metallischen Schmelze, insbesondere Stahlschmel ze, aus einer Gießpfanne in ein Zwischengefäß mittels eines drosselnden Schieber- oder Stopfenverschlusses, durch wel chen in Anpassung an eine eingestellte Abzugsgeschwindig keit des gegossenen Stranges die ferrostatische Höhe der Schmelze geregelt wird.The present invention relates to a method for ver pour a metallic melt, especially steel melt ze, from a ladle into an intermediate vessel by means of a throttling slide or stopper closure, by wel in line with a set deduction speed the cast strand the ferrostatic height of the Melt is regulated.

Beim Vergießen beispielsweise einer Stahlschmelze aus einer Gießpfanne in ein Zwischengefäß, insbesondere eine Verteiler rinne, ist es bekannt, als Regelorgan für die pro Zeiteinheit ausfließende Schmelzenmenge einen Schieber- oder Stopfenverschluß zu verwenden. Dabei arbeitet der Verschluß im Normalfall in einer variablen Drosselstellung, d. h. in einer über die Hälfte des möglichen vollen Durchflußquerschnittes gedrosselten Stellung, um den Öffnungs- und Schließanweisun gen bzw. -signalen folgen zu können, die bei automatischer Regelung der Ausflußmenge aus der Gießpfanne unter Beach tung einer möglichst konstanten Abzugsgeschwindigkeit des Stranges von einem elektronischen Datenauswertungsgerät aus gehen. Eine konstante Strang-Abzugsgeschwindigkeit wird in erster Linie dadurch gewährleistet, daß im Zwischengefäß eine im wesentlichen konstante ferrostatische Höhe aufrechterhalten ist. In der Praxis hat sich nun gezeigt, daß es äußerst schwierig ist, die ferrostatische Höhe im Zwischengefäß kon stant zu halten, und zwar in erster Linie aufgrund der relativ großen mechanischen Toleranzen des Gießpfannen-Verschlußmechanismus und der relativ trägen Regelungsstrecke herkömmlicher Regelein richtungen, die allesamt ohne eine sogenannte Tendenzerkennung arbeiten. Bei Verwendung sogenannter Bell-crank-Verschlußsy steme sind mechanische Toleranzen bis zu 30 mm, also ein Tot hub bis zu 30 mm bei Bewegungsumkehr, durchaus üblich. Es ist augenscheinlich, daß derartige mechanische Toleranzen auch die genaueste Istwert-Erfassung und -Auswertung ad absurdum führen. Auch bei einer direkten Ansteuerung von Schieberver schlüssen sind mechanische Toleranzen bis zu 10 mm üblich.For example, when casting a molten steel from a Pouring ladle into an intermediate vessel, especially a distributor gutter, it is known as a regulatory body for the pro The amount of melt flowing out a slide valve or Plug closure to use. The shutter works in the Normally in a variable throttle position, i.e. H. in a over half of the possible full flow cross-section throttled position to the opening and closing instructions to be able to follow conditions or signals that occur with automatic Regulation of the flow rate from the ladle under Beach tion of a removal speed of the Stranges from an electronic data evaluation device go. A constant strand take-off speed is in primarily ensured that a maintain substantially constant ferrostatic height is. In practice it has now been shown that it is extremely the ferrostatic height in the tundish is difficult keep stant, mainly because of the relative large mechanical tolerances of the ladle closure mechanism and the relatively sluggish control system of conventional controls directions, all without a so-called tendency detection work. When using so-called Bell crank locking system systems are mechanical tolerances up to 30 mm, i.e. a dead stroke up to 30 mm when reversing movement, quite common. It is obvious that such mechanical tolerances too the most accurate actual value acquisition and evaluation ad absurdum to lead. Even with direct control of slide valve mechanical tolerances of up to 10 mm are common.

Ganz besonders problematisch ist vor allem die Einhaltung einer konstanten ferrostatischen Höhe bei sogenannten "Frei läufern", d. h. Zwischengefäßen ohne regelbarem Ausgußverschluß.Above all, compliance is particularly problematic a constant ferrostatic height with so-called "free runner ", i.e. intermediate vessels without adjustable pouring closure.

Aufgrund der dargelegten Probleme lassen sich trotz genauester Istwert-Erfassung und entsprechender Ansteuerung der Gießpfannen verschlüsse Gewichtstoleranzen von ±300 kg Schmelze im Zwi schengefäß und damit entsprechende Toleranzen der ferrostati schen Höhe nicht vermeiden.Because of the problems outlined, despite being most accurate Actual value acquisition and corresponding control of the ladles closures Weight tolerances of ± 300 kg melt in the middle container and thus the corresponding tolerances of the ferrostati height.

Des weiteren sind bei den bekannten Gießpfannen-Schieberverschlüssen auf wendige Weggeber zwingend notwendig, um auf die jeweils fest gestellten Istwerte, d. h. Füllstandhöhe im Zwischengefäß exakt reagieren zu können. Auch sind empfindliche Servo- und/ oder Proportionalventile erforderlich. Schließlich ist der Aufwand für die Aufbereitung der hydraulischen Steuerflüssig keit erheblich, so daß sich die bekannten Systeme trotz der relativ hohen Toleranzen durch einen beachtlichen Konstruk tions- und Steuerungsaufwand auszeichnen.Furthermore, in the known ladle slide closures Agile encoders imperative to get fixed on each set actual values, d. H. Level in the tundish to be able to react exactly. Also sensitive servo and / or proportional valves required. After all, that is Expense for the preparation of the hydraulic control fluid speed significantly, so that the known systems despite the relatively high tolerances due to a remarkable construction Distinguishing effort for management and control.

Schließlich ist es bei den bekannten Systemen auch äußerst schwierig, wenn nicht gar unmöglich, auf Undichtigkeiten im hydraulischen System zu reagieren bzw. diese zu kompensieren.After all, it is also extreme in the known systems difficult, if not impossible, for leaks in the hydraulic system to react or to compensate for this.

Auch gilt es, ein Einfrieren der Ausgußöffnung aufgrund einer zu starken und übermäßigen Drosselung des Gießpfannenverschlusses zu vermeiden. Diese Gefahr besteht bei herkömmlichen Systemen durchaus, da diese ohne Herantasten an eine optimale Drossel stellung arbeiten.It is also important to freeze the pouring spout due to excessive and excessive throttling of the ladle closure to avoid. This is a risk with conventional systems absolutely, since this without touching an optimal throttle position work.

Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren der eingangs genannten Art zu schaffen, mit dem die genannten Nachteile der herkömmlichen Systeme vermieden wer den, d. h. mit dem ohne größeren Aufwand die ferrostatische Höhe im Zwischengefäß weitgehend konstant gehalten werden kann mit dem Ergebnis einer entsprechend konstanten Strangabzugs geschwindigkeit. Mechanische, hydraulische und/oder pneuma tische Toleranzen im System sollen ohne Einfluß auf die Konstanthaltung der ferrostatischen Höhe sein.The present invention is based on the object To create procedures of the type mentioned, with which the disadvantages of the conventional systems mentioned who avoided the, d. H. with the ferrostatic without much effort Height in the tundish can be kept largely constant with the result of a correspondingly constant strand withdrawal speed. Mechanical, hydraulic and / or pneuma Table tolerances in the system should not affect the Keep the ferrostatic height constant.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die kennzeichnen den Maßnahmen des Patentanspruches 1 gelöst, wobei bevorzug te Details der Erfindung in den Unteransprüchen, insbesondere in Anspruch 2 und 4 beschrieben sind. Von besonderer Bedeutung sind auch die Maßnahmen nach Anspruch 7, von denen auch unab hängig von der vorgeschlagenen Tendenzerkennung Gebrauch ge macht werden kann, um die systemimmanenten Toleranzen zu kom pensieren.According to the invention, this object is characterized by the the measures of claim 1 solved, preferably te details of the invention in the dependent claims, in particular are described in claims 2 and 4. Really important are also the measures according to claim 7, of which also independent depending on the proposed trend detection ge can be made in order to compensate for the inherent tolerances retire.

Durch das erfindungsgemäße Verfahren nach Anspruch 1 kann zu mindest eine übermäßige Drosselung der Ausgußöffnung der Gießpfanne und damit die Gefahr eines dadurch bedingten Ein frierens der Ausgußöffnung vermieden werden, da sich der Aus gußverschluß an die optimale Drosselstellung regelrecht herantastet.The inventive method according to claim 1 can at least excessive throttling of the spout Pouring ladle and thus the risk of a resulting one freezing of the pouring spout can be avoided since the out Cast closure to the optimal throttle position literally approaches.

In Kombination mit den Maßnahmen des Patentanspruches 3 tastet sich das System auch an die optimale Öffnungsstellung des Gieß pfannen-Verschlusses heran. In beiden Fällen wird also die Ten denz der Füllstandsänderung bzw. Anderung der ferrostatischen Höhe im Zwischengefäß festgestellt und bei der Ermittlung des Stellsignals für den Gießpfannen-Verschluß berücksichtigt. Kern des erfindungsgemäßen Verfahrens liegt also in der beschriebenen Tendenzerkennung, wobei diese gewichtsbezogen, d. h. bezogen auf das Gewicht der Schmelze im Zwischengefäß, oder füll standsbezogen, d. h. bezogen auf die Badspiegelhöhe im Zwi schengefäß sein kann. Laborversuche haben gezeigt, daß sich mit dem erfindungsgemäßen Verfahren die Gewichtstoleranz auf ±50 kg reduzieren läßt; dementsprechend reduziert ist die Toleranz der ferrostatischen Höhe im Zwischengefäß. Auf die se Weise läßt sich die Abzugsgeschwindigkeit des Stranges sehr konstant halten, und zwar ohne Rücksicht auf die zum Teil erheblichen mechanischen Toleranzen im Gießpfannen-Verschlußsystem und ohne aufwendige Weggeber sowie Servo- und/oder Proportional ventile sowie ohne aufwendige Aufbereitung der hydraulischen Steuerflüssigkeit bei Verwendung hydraulisch gesteuerter Aus gußverschlüsse. Die Trägheit der Regelungsstrecke spielt auf grund der erfindungsgemäßen Tendenzerkennung keine nachteilige Rolle mehr. Entsprechend den Maßnahmen nach Anspruch 7 werden die systemimmanenten Toleranzen bei Signal- bzw. Stellgrößen umkehr aufaddiert und damit kompensiert. Vorzugsweise ist ent sprechend Anspruch 5 noch ein Signal-Taktzähler vorgesehen, durch den festgestellt wird, wie oft hintereinander jeweils dasselbe Stellsignal, nämlich entweder Auf- oder Zu-Signal, ausgelöst wird, wobei nach einer vorbestimmten Anzahl von Auf oder Zu-Signalen die Stellgröße überproportional verstärkt wird unter entsprechendem Ausgleich eines übergroßen mechani schen Spiels im Schieber- oder Stopfenverschluß und dessen Antrieb. Dieses Problem tritt insbesondere auch dann auf, wenn im hydraulischen System Undichtigkeiten bzw. Leckagen vorhanden sind. Diese können auf diese Weise festgestellt und kompensiert werden.In combination with the measures of claim 3 gropes the system also adapts to the optimal opening position of the casting pan closure. So in both cases the ten the level change or change in the ferrostatic Height determined in the tundish and when determining the Control signal for the ladle closure considered. Core of The method according to the invention therefore lies in the described Tendency detection, this weight-based, d. H. based on the weight of the melt in the tundish, or fill status-related, d. H. based on the bathroom mirror height in the Zwi can be vessel. Laboratory tests have shown that with the method according to the invention the weight tolerance Can reduce ± 50 kg; the is reduced accordingly Tolerance of the ferrostatic height in the tundish. On the This way, the withdrawal speed of the strand can be keep very constant, regardless of the part considerable mechanical tolerances in the ladle closure system and without complex displacement sensors as well as servo and / or proportional valves and without complex preparation of the hydraulic Control fluid when using hydraulically controlled off cast closures. The inertia of the control system plays out due to the tendency detection according to the invention, no disadvantage Roll more. According to the measures according to claim 7 the system-inherent tolerances for signal and manipulated variables reversal added up and thus compensated. Preferably, ent speaking claim 5, a signal clock counter is also provided, by which it is determined how often one after the other the same control signal, namely either open or closed signal, is triggered, after a predetermined number of up or control signals disproportionately amplifies the manipulated variable is balanced with an oversized mechani rule play in the slide or plug closure and its Drive. This problem occurs especially when if there are leaks or leaks in the hydraulic system available. This can be determined and be compensated.

Entsprechend Anspruch 5 werden für die entgegengesetzten Stellsignale unterschiedlich große Verstärkungsfaktoren ge wählt, wodurch den unterschiedlichen Stell-Volumina auf der Kolbenstangenseite einerseits und kolbenstangenfreien Seite andererseits eines hydraulischen Stellzylinders für den Aus gußverschluß Rechnung getragen werden sollen.According to claim 5 are for the opposite Control signals of different sized gain factors chooses what the different control volumes on the Piston rod side on the one hand and piston rod-free side on the other hand, a hydraulic actuating cylinder for the off cast closure to be taken into account.

Nachstehend soll das erfindungsgemäße Verfahren anhand einer entsprechend ausgebildeten Regeleinrichtung, die in der anlie genden Zeichnung schematisch dargestellt ist näher beschrie ben werden.The method according to the invention is to be described below using a appropriately trained control device, which in the appendix The drawing shown schematically is described in more detail be.

In dieser Zeichnung ist der hier interessierende Teil einer Stranggußanlage mit Gießpfanne 24, als Verteilerrinne ausge bildetem Zwischengefäß 1 und Stützrollen 25 für vier Stränge 4 schema tisch dargestellt. Das Zwischengefäß 1 weist vier Bodenöffnungen 26 auf, denen entweder jeweils ein Schieberverschluß 3 oder Stopfen verschluß 6 zugeordnet sind. Alternativ kann die Anordnung als sogenannter "Freiläufer" ausgebildet sein. In diesem Fall sind den Bodenöffnungen 26 des Zwischengefäßes 1 keine Schieber- oder Stopfenverschlüsse zugeordnet. Die ferrostati sche Höhe innerhalb des Zwischengefäßes 1 wird primär durch den Öffnungsgrad der Bodenöffnung der Gießpfanne 24 be stimmt, der bei der dargestellten Ausführungsform ein Schieberverschluß 27 zugeordnet ist. Die Einleitung der Stahlschmelze aus der Gießpfanne in das Zwischengefäß 1 er folgt in üblicher Weise über ein Tauchrohr 5. Bei den be schriebenen Teilen handelt es sich um herkömmliche Einrichtun gen einer Stranggußanlage. Unterhalb der beschriebenen Über sichts-Darstellung einer Stranggußanlage ist in der anlie genden Zeichnung noch in vergrößertem Maßstab eine sogenannte Bell-crank-Zylinderanordnung für die Betätigung eines der Bo denöffnung 39 der Gießpfanne 24 zugeordneten Schieberverschlus ses 27 dargestellt, und zwar als "Alternative II". Dabei handelt es sich um eine an sich bekannte Konstruktion, so daß sich eine nähere Beschrei bung derselben erübrigt. Diese Konstruktion zeichnet sich durch sehr große mechanische Toleranzen aus, und zwar insbe sondere im Kraft-Umlenkbereich, der in der anliegenden Zeich nung durch einen strichpunktierten Kreis 40 gesondert heraus gestellt ist. Ein Tothub von bis zu 30 mm ist keine Selten heit. Die Summe der innerhalb der Bell-crank-Zylinderanord nung vorhandenen Toleranzen ist in der anliegenden Zeichnung druch die Fehlergröße "alpha" dargestellt, die bei der noch zu beschreibenden Regelung der ferrostatischen Höhe im Zwischen gefäß 1 berücksichtigt wird.In this drawing, the part of a continuous casting plant of interest here with a ladle 24 , as a trough formed intermediate vessel 1 and support rollers 25 for four strands 4 is shown schematically. The intermediate vessel 1 has four bottom openings 26 , which are each assigned a slide closure 3 or stopper closure 6 . Alternatively, the arrangement can be designed as a so-called "freewheeler". In this case, the bottom openings 26 of the intermediate vessel 1 are not assigned slide or stopper closures. The ferrostati cal height within the tundish 1 is determined primarily by the degree of opening of the bottom opening of the ladle 24 , which is assigned a slide closure 27 in the illustrated embodiment. The introduction of the molten steel from the ladle into the tundish 1 follows in the usual way via a dip tube 5 . The parts described are conventional facilities of a continuous casting plant. Below the described high level representation of a continuous caster is in the anlie constricting drawing still in enlarged scale, a so-called bell-crank-cylinder arrangement for the actuation of one of Bo denöffnung 39 of the ladle 24 associated Schieberverschlus ses shown 27, as a "Alternative II" . This is a construction known per se, so that a more detailed description of the same is unnecessary. This construction is characterized by very large mechanical tolerances, in particular in the force deflection area, which is shown separately in the drawing below by a chain-dotted circle 40 . A dead stroke of up to 30 mm is not uncommon. The sum of the tolerances existing within the Bell crank cylinder arrangement is shown in the attached drawing by the error size "alpha", which is taken into account in the regulation of the ferrostatic height in the intermediate vessel 1 , which is still to be described.

Statt mit einer Bell-crank-Zylinderanordnung kann der Schie berverschluß 27 auch unmittelbar mit einer Kolben- Zylinder-Anordnung gekoppelt sein, wie in der anliegenden Zeichnung in Verbindung mit dem der Gießpfanne 24 zugeordne ten Schieberverschluß 27 als "Alternative I" dargestellt ist. Auch bei dieser Konstruktion treten mechanische Toleranzen bis zu 5-10 mm auf. Auch Stopfenverschlüsse zeichnen sich durch große mechanische Toleranzen aus, die ebenfalls in der Größen ordnung von bis zu 30 mm liegen. Dies ist der Grund dafür, daß im Zwischengefäß mit Gewichtstoleranzen von bis zu ±300 kg gearbeitet wird; dementsprechend sind die Toleranzen der fer rostatischen Höhe und dementsprechend ist es schwierig, eine konstante Abzugsgeschwindigkeit aufrechtzuerhalten. Dies gilt vor allem dann, wenn die Stranggußanlage als sogenannter "Freiläufer" betrieben wird. Derzeit versucht man, die ge nannten Toleranzen durch Reduzierung der Regelstrecken für den Gießpfannenverschluß in den Griff zu bekommen; dies hat je doch zur Folge, daß der Gießpfannenverschluß permanent in Bewe gung ist, wodurch eine nicht unerhebliche Beunruhigung des zu vergießenden Stahls entsteht.Instead of a bell-crank cylinder arrangement, the slide closure 27 can also be coupled directly to a piston-cylinder arrangement, as shown in the accompanying drawing in conjunction with the ladle 24 associated slide closure 27 as "Alternative I". Mechanical tolerances of up to 5-10 mm also occur in this construction. Stopper closures are also characterized by large mechanical tolerances, which are also of the order of up to 30 mm. This is the reason why weight tolerances of up to ± 300 kg are used in the tundish; accordingly, the tolerances of the ferrostatic height are, and accordingly, it is difficult to maintain a constant take-off speed. This is especially true when the continuous casting system is operated as a so-called "free runner". Currently, attempts are being made to get the specified tolerances under control by reducing the control paths for the ladle closure; however, this has the consequence that the ladle closure is permanently in motion, which causes a not inconsiderable disturbance to the steel to be cast.

Zur Vermeidung der genannten Nachteile herkömmlicher Verfah ren und Einrichtungen zum Vergießen einer metallischen Schmel ze in ein Zwischengefäß und von dort in eine unterhalb desselben an geordnete Kokille 28 oder dgl. sind dem Zwischengefäß 1 im vor liegenden Fall vier Wiegezellen 2, und zwar an jeder Stirnsei te jeweils zwei Wiegezellen 2, zugeordnet, deren Signale in einer Wiegezellen-Meßschaltung 7 miteinander gekoppelt und zu einem dem Gewicht der Schmelze im Zwischengefäß 1 ent sprechenden Gewichtssignal verarbeitet werden. Dieses wird in einem Meßverstärker 8 verstärkt, dessen Ausgangssignal dem sogenannten Gewichts-Istwert "X" entspricht. Der Gewichts- Istwert wird in einem Vergleicher 9 mit einem vorgegebenen Gewichts-Sollwert "w" verglichen, und zwar jeweils zu vor bestimmten aufeinanderfolgenden Zeitpunkten. Die entspre chende Zykluszeit "Tz" wird durch einen Zeit-Einsteller bzw. Taktgeber 10 vorgegeben. Sie beträgt z. B. 5 s, d. h. alle 5 s wird ein Vergleich zwischen Gewichts-Istwert und Gewichts- Sollwert durchgeführt sowie die Regelabweichung (X-w) < 0 be stimmt. Der dabei festgestellte Wert wird in eine sogenannte Tendenzerkennung 11 eingegeben. Ist die Regelabweichung < 0 und ist die Differenz Tn zwischen dem jeweils vorherig gemes senen Ist-Gewicht X _alt und dem anschließend ermittelten Ist- Gewicht X _neu < 0, wird von der Tendenzerkennung 11 ein Stell signal AUF für den Gießpfannenverschluß 27 abgegeben. Ist die erwähnte Differenz TN ≦ 0, wird zunächst festgestellt, ob die Gewichts- Istwert-Differenz TN < Z ₁, d. h. größer als ein vorgegebener unterer Gewichts-Tendenzgrenzwert einer vorgegebenen Tendenz grenzwert-Bandbreite ist, was bedeutet, daß der Gewichtsan stieg im Zwischengefäß 1 während eines Zeitzyklus zu schnell erfolgt. Falls ja, wird von der Tendenzerkennung ein Stellsignal ZU ab gegeben. Ist Tn ≦ Z ₁, wird überprüft, ob TN < Z ₂ ist. Falls ja, bedeutet dies, daß der Gewichtsanstieg im Zwischengefäß 1 während eines Zeitzyklus zu langsam erfolgt. In diesem Fall gibt die Tendenzerkennung das Stellsignal AUF ab. Falls TN ≧ Z ₂ ist, wird kein Stellsignal abgegeben. Vielmehr wird eine neue Bestimmung der Regelabweichung ausgelöst (Signal 41). Der erwähnte Werte Z ₂ ist ein oberer Gewichts-Tendenzgrenzwert der erwähnten Bandbreite. Z ₁ und Z ₂ werden als konstante Grenzwerte vorher eingegeben, und zwar zweckmäßigerweise in Anpassung an die jeweilige Stranggußanlage.To avoid the above-mentioned disadvantages of conventional methods and devices for pouring a metallic melt into an intermediate vessel and from there into a mold 28 or the like arranged below it, the intermediate vessel 1 in the present case has four load cells 2 , namely on each end face te each have two load cells 2 assigned, the signals of which are coupled to one another in a load cell measuring circuit 7 and processed into a weight signal corresponding to the weight of the melt in the intermediate vessel 1 . This is amplified in a measuring amplifier 8 , the output signal of which corresponds to the so-called actual weight value "X" . The actual weight value is compared in a comparator 9 with a predetermined weight target value "w" , in each case at predetermined successive times. The corre sponding cycle time "Tz" is predetermined by a time adjuster or clock 10 . It is z. B. 5 s, ie every 5 s, a comparison between the actual weight value and the desired weight value is carried out and the control deviation ( Xw ) <0 is true. The value determined is entered in a so-called tendency detection 11 . If the control deviation is <0 and the difference Tn between the respectively previously measured actual weight X _old and the subsequently determined actual weight X _new <0, an actuating signal OPEN for the ladle closure 27 is emitted by the tendency detection 11 . If the mentioned difference TN ≦ 0, it is first determined whether the actual weight difference TN < Z ₁ , ie greater than a predetermined lower weight tendency limit value of a predetermined tendency limit value range, which means that the weight increase in the intermediate vessel 1 done too quickly during a time cycle. If so, a control signal CLOSED is output from the tendency detection. If Tn ≦ Z ₁ , it is checked whether TN < Z ₂ . If so, this means that the weight increase in the intermediate vessel 1 takes place too slowly during a time cycle. In this case, the tendency detection emits the control signal OPEN. If TN ≧ Z ₂ , no control signal is given. Rather, a new determination of the control deviation is triggered (signal 41 ). The mentioned value Z ₂ is an upper weight tendency limit of the mentioned bandwidth. Z ₁ and Z ₂ are entered beforehand as constant limit values, expediently in adaptation to the respective continuous casting installation.

Ist die Regelabweichung ≧ 0, wird zunächst festgestellt, ob die Gewichts-Istwertdifferenzt Tn < 0 ist. Falls ja, wird von der Tendenzerkennung 11 ein Stellsignal ZU abgegeben. Falls nein, wird zunächst geprüft, ob TN < Z ₁. Ist dies der Fall, wird ein Stellsignal AUF ausgelöst, falls nein, wird überprüft, ob TN < Z ₂. Für den Fall, daß TN < Z ₂ ist, gibt die Tendenzer kennung das Stellsignal ZU ab; falls nein, wird eine neue Be stimmung der Regelabweichung ausgelöst (Signal 41).If the control deviation ≧ 0, it is first determined whether the actual weight value difference Tn <0. If so, a control signal CLOSED is output by the tendency detection 11 . If no, it is first checked whether TN < Z ₁ . If this is the case, an OPEN control signal is triggered; if not, a check is carried out to determine whether TN < Z ₂ . In the event that TN < Z ₂ , the tendency detection gives the control signal CLOSE; if no, a new determination of the control deviation is triggered (signal 41 ).

Die Stellsignale AUF oder ZU werden in einem Regler 12 pro portional verstärk (Verstärkungsfaktor P). Die entsprechende Stellgröße Y _AUF bzw. Y _ZU ergibt sich durch Multiplikation der Differenz zwischen dem Gewichts-Istwert X und dem Gewichts- Sollwert w mit dem Verstärkungsfaktor "P", wobei für die ent gegengesetzten Stellsignale AUF und ZU unterschiedliche Ver stärkungsfaktoren gewählt werden können, z. B. aus den ein gangs genannten Gründen. Die Stellgrößen Y _AUF und A _ZU werden in einer sogenannten Signal-Rangierung 13 verarbeitet, in der die oben erwähnte Fehlergröße alpha aufgrund mechanischer oder dgl. Toleranzen berücksichtigt wird. Dabei wird so vorgegan gen, daß bei Eingabe der Stellgröße Y _AUF oder Y _ZU zunächst überprüft wird, ob auch beim vorangehenden Takt die Stellgröße Y _AUF bzw. Y _ZU lautete; falls ja, wird die Stellgröße in der Signal-Rangierung 13 nicht verändert. Sie gelangt also unver ändert zur Datenverarbeitungs- und Ausgabeeinheit 16. Falls in der Signal-Rangierung 13 jedoch festgestellt wird, daß beim vorhergehenden Stelltakt die Stellgröße umgekehrt lautete, wird dieser jeweils die erwähnte Fehlergröße alpha aufaddiert. Die Fehlergröße alpha wird also bei jeder Stellgrößen- und damit Bewegungsumkehr für den Gießpfannenverschluß be rucksichtigt.The control signals OPEN or CLOSE are amplified proportionally in a controller 12 (gain factor P ). The corresponding manipulated variable Y _OPEN or Y _CLOSED is obtained by multiplying the difference between the actual weight value X and the nominal weight value w by the gain factor "P" , wherein different gain factors can be selected for the opposite control signals OPEN and CLOSE, e.g. B. for the reasons mentioned above. The manipulated variables Y _OPEN and A _CLOSE are processed in a so-called signal routing 13 , in which the above-mentioned error variable alpha is taken into account due to mechanical or similar tolerances. The procedure is such that when entering the manipulated variable Y _OPEN or Y _{CLOSED it is} first checked whether the manipulated variable was Y _OPEN or Y _CLOSED in the previous cycle; if yes, the manipulated variable in signal routing 13 is not changed. It therefore arrives unchanged at the data processing and output unit 16 . However, if it is found in the signal routing 13 that the manipulated variable was reversed in the preceding actuating cycle, then the aforementioned error variable alpha is added up. The error variable alpha is therefore taken into account with every manipulated variable and thus reversal of movement for the ladle closure.

Dem Signalausgang der Signal-Rangierung 13 können noch Takt zähler 15 zugeordnet sein, die feststellen sollen, wie oft hintereinander jeweils dasselbe Stellsignal bzw. diesselbe Stellgröße Y _AUF oder Y _ZU erfolgt, wobei nach einer vorbe stimmten Anzahl von AUF- oder ZU-Signalen die entsprechende Stellgröße überproportional verstärkt werden soll. Im Regler 12 wird also dann die Differenz zwischen Gewichts-Istwert und Gewichts-Sollwert mit einem höheren Verstärkungsfaktor "P" multipliziert. Auf diese Weise kann z. B. ein übergroßes me chanisches Spiel überwunden werden. Des weiteren können auf diese Weise Undichtigkeiten in der Hydraulik für den oder die Gießpfannenverschlüsse kompensiert werden.The signal output of the signal-ranking 13 may be associated with counter 15 nor clock that will determine how often one behind the other in each case is carried out the same control signal or the same manipulated variable Y _ON or Y _ZU, wherein after a vorbe agreed number of OPEN or CLOSE signals, the corresponding control variable is to be disproportionately increased. In the controller 12 , the difference between the actual weight value and the desired weight value is then multiplied by a higher amplification factor "P" . In this way, e.g. B. an oversized me mechanical game can be overcome. Furthermore, leaks in the hydraulics for the one or more ladle closures can be compensated in this way.

Die hinsichtlich ihrer Impulsbreite entsprechend aufbereite ten Stellgröße Y _AUF bzw. Y _ZU werden dann in der bereits er wähnten Ausgabeeinheit 16 (Taktausgabekarte) verarbeitet. An diese wird bei Automatik-Betrieb entweder das Signal AUF oder das Signal ZU zusammen mit dem entsprechenden Pulsbreite- Signal abgegeben. Die Signal AUTOMATIK AUF oder AUTOMATIK ZU werden zunächst in einem Schmitt-Trigger 17 gefiltert (Aus filterung von Störimpulsen). Anschließend werden die Signale über Schwellwertschalter 18 und Zeitglieder 19 an UND-Glieder 20 weitergegeben. Das Impulsbreite-Signal wird über einen Ver stärker 21 in die Zeitglieder 19 eingegeben. Die UND-Glieder 20 geben die jeweilige Stellgröße frei, sofern über die Steuertafel 14 das Signal AUTOMATIK EIN geschaltet ist. In der Signalleitung AUTOMATIK EIN sind vor den UND-Gliedern 20 noch ein Schwellwertschalter 22 und Signalverstärker 23 an geordnet. Bevor die Ausgangssignale der UND-Glieder 20 die Ausgabeeinheit 16 verlassen, werden diese durch Endverstär ker 29 auf eine Größe verstärkt, die ausreicht, um ein elek tromagnetisches 4/3-Wegeventil 30 zu schalten, welches im Hydraulik-Kreislauf 31 für den Hydraulik-Antrieb des oben be schriebenen Gießpfannen-Verschlusses liegt.The manipulated variable Y _OPEN or Y _CLOSED with respect to their pulse width are then processed in the already mentioned output unit 16 (clock output card). In automatic mode, either the OPEN signal or the CLOSE signal is sent to them together with the corresponding pulse width signal. The signals AUTOMATIC OPEN or AUTOMATIC CLOSE are first filtered in a Schmitt trigger 17 (filtering out interference pulses). The signals are then forwarded to AND gates 20 via threshold switches 18 and timing elements 19 . The pulse width signal is entered into the timers 19 via a amplifier 21 . The AND gates 20 release the respective manipulated variable if the signal AUTOMATIC is switched on via the control panel 14 . In the AUTOMATIC ON signal line, a threshold switch 22 and signal amplifier 23 are arranged in front of the AND gates 20 . Before the output signals of the AND gates 20 leave the output unit 16 , these are amplified by power amplifiers 29 to a size which is sufficient to switch an electromagnetic 4/3-way valve 30 which is used in the hydraulic circuit 31 for the hydraulic Drive of the ladle closure described above is.

Mit den Bezugsziffern 32 und 33 sind die dem erwähnten Hydrau likkreislauf 31 zugeordnete Pumpe sowie Hydrauliktank ge kennzeichnet. Insofern handelt es sich um eine gängige Anord nung.With the reference numbers 32 and 33 , the hydraulic circuit 31 associated with the mentioned hydraulic and hydraulic tank are identified. In this respect, it is a common arrangement.

Wie der anliegenden Zeichnung noch entnommen werden kann, ist auch ein reiner Handbetrieb über die Steuertafel 14 möglich. In diesem Falle werden die für den Automatik-Betrieb bestimm ten UND-Glieder 20 deaktiviert. Stattdessen erfolgt die Akti vierung parallel geschalteter UND-Glieder 34, deren erstes Eingangssignal entweder HAND AUF oder HAND ZU und deren zwei tes Eingangssignal ein stets aktiviertes Freigabesignal HAND ist. Die Signal HAND AUF und HAND ZU gelangen zu den erwähn ten UND-Gliedern 34 jeweils über Schwellwertschalter 35.As can be seen from the attached drawing, a purely manual operation via the control panel 14 is also possible. In this case, the AND gates 20 intended for automatic operation are deactivated. Instead, the activation of parallel-connected AND gates 34 takes place , the first input signal of which is either HAND OPEN or HAND CLOSED and the second input signal of which is always an enable signal HAND. The signals HAND OPEN and HAND CLOSE arrive at the mentioned AND gates 34 via threshold switches 35 .

Die HAND AUF- und HAND ZU-Signale gelangen dann in gleicher Weise zum 4/3-Wegeventil 30 wie oben beschrieben.The HAND OPEN and HAND CLOSE signals then reach the 4/3-way valve 30 in the same way as described above.

In einem das 4/3-Wegeventil überbrückenden Hydraulik-by-pass 36 ist noch ein handbetätigtes 4/3-Wegeventil 37 angeordnet, welches einen mit der Steuertafel 14 elektrisch verbundenen Schalter 38 aufweist. Mit diesem Schalter 38 ist das der Aus gabeeinheit 16 zugeordnete 4/3-Wegeventil 30 blockierbar, so daß die Steuerung des Gießpfannen-Verschlusses ausschließlich über das handbetätigte 4/3-Wegeventil 37 erfolgen kann. Dies ist insbesondere für Notschaltungen von Bedeutung.In a hydraulic by-pass 36 bridging the 4/3-way valve, a manually operated 4/3-way valve 37 is also arranged, which has a switch 38 which is electrically connected to the control panel 14 . With this switch 38 from the output unit 16 assigned 4/3-way valve 30 can be blocked, so that the control of the ladle closure can only be done via the manually operated 4/3-way valve 37 . This is particularly important for emergency circuits.

Zusätzlich zu den bereits erwähnten Vorteilen des erfindungs gemäßen Verfahrens sowie der erfindungsgemäßen Gießpfannen-Ver schluß-Regelung sei noch erwähnt, daß durch die beschriebe ne Tendenzerkennung auch verhindert werden kann, daß der Gießpfan nen-Verschluß während des Betriebs entweder ganz öffnet oder ganz schließt. Beides soll nach Möglichkeit vermieden werden.In addition to the advantages of the invention already mentioned According to the method and the ladle Ver invention final regulation should be mentioned that by the described ne tendency detection can also be prevented that the Gießpfan NEN lock either opens fully during operation or closes completely. Both should be avoided if possible will.

Mit dem beschriebenen System lassen sich die Gewichtstole ranzen im Zwischengefäß 1 auf ±50 kg reduzieren; dement sprechend konstant kann die ferrostatische Höhe im Zwischen gefäß 1 erhalten werden mit der Folge, daß eine entsprechend konstante Abzugsgeschwindigkeit gewährleistet ist. Dies ist insbesondere dann von Bedeutung, wenn die Anlage als soge nannter "Freiläufer" arbeitet. Schließlich ist das beschrie bene Verfahren auch für Schieber- oder Stopfenverschlüsse 3 bzw. 5 eines Zwischengefäßes 1 in Relation zum Badspiegel in der zugeordneten Kokille 28 anwendbar.With the system described, the weight tolerances in the intermediate vessel 1 can be reduced to ± 50 kg; accordingly speaking constant the ferrostatic height in the intermediate vessel 1 can be obtained with the result that a correspondingly constant withdrawal speed is guaranteed. This is particularly important if the system works as a so-called "freewheeler". Finally, the method described can also be used for slide or stopper closures 3 and 5 of an intermediate vessel 1 in relation to the bath level in the associated mold 28 .

Sämtliche in den Anmeldungsunterlagen offenbarten Merkmale werden als erfindungswesentlich beansprucht, soweit sie einzeln oder in Kombination gegenüber dem Stand der Technik neu sind. All features disclosed in the registration documents are claimed as essential to the invention, insofar as they individually or in combination compared to the prior art are new.

BezugszeichenlisteReference symbol list

1 Zwischengefäß
2 Wiegezelle
3 Schieberverschluß
4 Strang
5 Tauchrohr
6 Stopfenverschluß
7 Wiegezellen-Meßschaltung
8 Meßverstärker
9 Vergleicher
10 Einsteller
11 Tendenzerkennung
12 Regler
13 Signal-Rangierung
14 Steuertafel
15 Taktzähler
16 Datenverarbeitungs- und Ausgabeeinheit
17 Schmitt-Trigger
18 Schwellenwertschalter
19 Zeitglied
20 UND-Glieder
21 Verstärker
22 Schwellenwertschalter
23 Schwellwertschalter
23 Verstärker
24 Gießpfanne
25 Stützrollen
26 Bodenöffnung
27 Schieberverschluß
28 Kokille
29 Endverstärker
30 4/3-Wegeventil
31 Hydraulikkreis
32 Pumpe
33 Tank
34 UND-Glieder
35 Schwellenwertschalter
36 by-pass
37 4/3-Wegeventil
38 Schalter
39 Bodenöffnung
40 Kreisausschnitt
41 Signal 1 intermediate vessel
2 load cell
3 slide lock
4 strands
5 dip tube
6 stopper closure
7 load cell measuring circuit
8 measuring amplifiers
9 comparators
10 adjusters
11 Trend detection
12 controllers
13 Signal routing
14 control panel
15 clock counters
16 data processing and output unit
17 Schmitt triggers
18 threshold switches
19 timer
20 AND gates
21 amplifiers
22 threshold switches
23 threshold switches
23 amplifiers
24 ladle
25 support rollers
26 bottom opening
27 slide lock
28 mold
29 power amplifiers
30 4/3-way valve
31 hydraulic circuit
32 pump
33 tank
34 AND gates
35 threshold switches
36 by-pass
37 4/3-way valve
38 switches
39 bottom opening
40 circle section
41 signal

Claims

1. A method for casting a metallic melt, in particular special steel melt, from a ladle ( 24 ) into an intermediate vessel ( 1 ), in particular a distribution channel or the like. By means of a throttling slide ( 27 ) or stopper closure, through which in adaptation a set take-off speed of the cast strand regulates the ferro-static height of the melt in the tundish ( 1 ), characterized in that at successive points in time (cycle time Tz ) the actual value ( X ) of the amount of melt in the tundish ( l ) in the form of the melt weight or the bath level height is determined or palpated and compared with the target value ( w ), ie the target weight or the target bath level height, and that then, at least when the actual value ( X ) ≧ the target value ( w ), the tendency of Control deviation is determined upwards or downwards, whereby when an upper ( Z ₂ ) or lower ( Z ₁ ) tendency limit is approached or exceeded value corresponding reversed control signals (CLOSE or OPEN) to the drive of the slide or stopper closure.

2. The method according to claim 1, characterized in that for determining the control signal, the difference ( TN ) between the previously determined ( X _old ) and the subsequently determined ( X _new ) actual value and its sign are determined, with a negative sign, ie at TN <0 or larger second actual value ( X _new ), a signal (CLOSE) for throttling the intermediate vessel closure ( 3 ; 6 ) is triggered, and with TN ≧ 0 the actual value difference ( TN ) determined with the lower ( Z ₁ ) and the upper ( Z ₂ ) limit value of a predetermined trend limit value bandwidth ( Z ₁ , Z ₂ ) is compared such that at

- TN < Z ₁ triggered a signal (OPEN) to open the ladle closure, and
- at TN ≦ Z ₁ it is checked whether TN < Z ₂ , where
- At TN < Z _2, a signal (CLOSE) for throttling the pouring pan closure is generated, otherwise there is no closure actuating signal, preferably a new determination of the control deviation is initiated.

3. The method according to claim 2, characterized in that even if the condition ( Xw ) <0 is met, the difference ( TN ) between the previously determined ( X _old ) and the subsequently determined ( X _new ) actual value and the sign of which is determined, whereby if the sign is positive, ie TN <0 or a smaller second actual value ( X _new ), a signal (OPEN) for opening the ladle closure is triggered and with TN ≦ 0 the determined actual value difference ( TN ) is compared with the lower ( Z ₁ ) and upper ( Z ₂ ) trend limit such that

- At TN < Z _1, a signal (CLOSE) for throttling the ladle closure triggered, and
- at TN ≦ Z ₁ it is checked whether TN < Z ₂ , where
- At TN < Z, a signal (OPEN) for opening the pouring pan closure is generated, while otherwise no closure actuation signal occurs, preferably a new determination of the control deviation is initiated.

4. The method according to any one of claims 1 to 3, characterized in that the control signals (OPEN / CLOSE) under amplification, in particular proportional gain ( P ) of the difference between the actual value ( X ) and setpoint ( w ) determined in a manipulated variable (pulse width Y ) being transformed.

5. The method according to claim 4, characterized in that for the opposite control signals, namely (OPEN) on the one hand and On the other hand, reinforcement factors of different sizes gates can be selected.

6. The method according to one or more of claims 1 to 5, characterized in that a signal clock counter ( 15 ) is used to determine how often the same control signal (OPEN or CLOSED) occurs in succession, after a predetermined number of (OPEN) - or (CLOSE) signals the corresponding manipulated variable ( Y ) is amplified proportionally.

7. The method, in particular according to one or more of claims 1 to 6, characterized in that the manipulated variable ( Y ) with each signal or manipulated variable reversal an error variable (alpha), which results from the mechanical, hydraulic and / or pneumatic tolerances of the Ladle closure and its drive elements results, is added, whereby the final manipulated variable (pulse width) for driving the ladle closure is obtained.

8. The method according to one or more of claims 1 to 7, characterized in that the Manually driving the ladle closure can be controlled by simultaneously disconnecting the auto matic regulation.

9. Application of the method according to one or more of claims 1 to 8 for the control of the pouring closure ( 3 ) of an intermediate vessel ( 1 ).