DE3937752A1 - Verfahren zum automatischen anfahren einer stranggussanlage - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zum automa­ tischen Anfahren einer Stranggußanlage nach dem Oberbe­ griff des Anspruchs 1.

Die Erfindung bezieht sich insbesondere auf ein automa­ tisches Startverfahren für Stranggußanlagen, wie z. B. Dop­ pel- oder Dreifachgußanlagen, zum Gießen einer Vielzahl von Platten mit Hilfe einer gemeinsamen Strangführung. Ferner bezieht sich die Erfindung auf eine kontinuierlich lau­ fende Stranggußanlage, die ein Höhenmeßinstrument zur Fest­ stellung des Oberflächenniveaus von geschmolzenem Metall innerhalb eines engen Meßbereiches verwendet.

Ein übliches Verfahren nach dem Stand der Technik zum Anlauf einer Stranggußanlage verwendet die folgenden Ar­ beitsschritte: Es wird ein Steuersignal zum Anlauf des Abgusses von geschmolzenem Stahl aus einer Gießwanne in eine Form abgegeben, das von einer Gewichtssteuereinrich­ tung zur Steuerung des Gewichtes des geschmolzenen Stahls in der Gießwanne oder einem Höhenmeßgerät zur Steuerung der Oberflächenhöhe des geschmolzenen Stahls in der Gießwanne abgeleitet ist. Durch das Steuersignal wird ein Stopper zum Öffnen und Schließen einer in der Gießwanne vorgesehenen Aus­ gußöffnung automatisch geöffnet, wodurch der Abguß des ge­ schmolzenen Stahls aus der Gießwanne in die Form beginnen kann. Wenn die Oberfläche des geschmolzenen Stahls in der Form, d. h. die Höhe des geschmolzenen Stahls, einen un­ teren Grenzwert eines Meßgerätes, z. B. zur Feststellung der Radioaktivität oder eines Wirbelstrommeßgerätes, erreicht hat, werden Ausführungswalzen gestartet und gleichzeitig wird die Geschwindigkeit der Walzen gesteuert, um die Höhe des geschmolzenen Stahls in der Form auf eine Gleichgewichts­ höhe anzuheben.

Bei Verwendung derartiger bekannter Verfahren, in denen nicht berührende Höhenmeßinstrumente, wie Radioaktivitäts- oder Wirbelstromtypen zur Feststellung der Höhe von geschmol­ zenem Stahl verwendet werden, ist der mögliche Meßbereich für praktische Anwendungen auf etwa 100 mm und an der un­ teren Seite relativ zum Gleichgewichtswert auf etwa 60 mm beschränkt. Es ist daher zum Start einer Stranggußanlage prinzipiell günstig, mit einer geringen Geschwindigkeit der Abzugswalzen zu beginnen und diese Geschwindigkeit konti­ nuierlich zu steigern. Aufgrund der genannten Meßgrenzen der Höhenmesser führt ein graduelles Anfahren der Abzugswalzen leicht zum Überfließen der Form durch den geschmolzenen Stahl, der aus der Gießwanne in die Form abgegossen wird. Als Alternative verbleibt nur das Anfahren der Abzugswalzen mit einer großen Geschwindigkeit. Auch in diesem Fall ver­ bleibt noch eine Möglichkeit des Überfließens von geschmol­ zenem Stahl aus der Form oder ähnliche Probleme. Insbeson­ dere in Fällen, in denen die Stranggußanlage als Doppel- oder Dreifachstranggußanlage zum Gießen einer Mehrzahl von Platten mit einer gemeinsamen Strangführung aufgebaut ist, ist es äußerst schwierig, die Einrichtung unter Steu­ erung der Geschwindigkeit der Abzugswalzen anzufahren.

Es ist daher eine Aufgabe der Erfindung, ein Verfahren zum Anfahren einer Stranggußanlage anzugeben, das die oben ge­ nannten Probleme vermeidet, und ein Anfahren im Gleichge­ wichtszustand der Stranggußanlage ermöglicht.

Diese Aufgabe wird durch die im Anspruch 1 angegebene Er­ findung gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind in Unteransprüchen angegeben.

Gemäß der Erfindung wird ein Verfahren zum automatischen An­ lauf einer Stranggußanlage angegeben, die eine Gußform, eine Gießwanne zur zeitweisen Aufnahme geschmolzenen Stahls zur nachfolgende Abgabe an die Form, Übertragungsmittel zur Überführung des geschmolzenen Stahls von der Gießwanne zur Form, eine Höhenmeßeinrichtung zur Feststellung des Ober­ flächenniveaus des geschmolzenen Stahls in der Form und Steuermittel zur Steuerung der Menge des von der Gießwanne zur Form zu Überführenden geschmolzenen Stahls in Abhängig­ keit von der durch die Niveaumeßeinrichtung ermittelten Höhe enthält. Die Überführung des geschmolzenen Stahls von der Gießwanne zur Form wird beendet, sobald die Oberfläche des geschmolzenen Stahls in der Form eine vorbestimmte Höhe nach Beginn der Übertragung erreicht hat. Der geschmolzene Stahl wird in der Form für eine vorbestimmte Zeitspanne in diesem Zustand belassen, um die Oberfläche des geschmolzenen Stahls in der Form zu stabilisieren. Anschließend beginnt der Abzug einer aus der Form gebildeten Platte und es wird gleich­ zeitig die Übertragung des geschmolzenen Stahls aus der Gieß­ wanne zur Form wieder aufgenommen, um die Oberfläche des ge­ schmolzenen Stahls in der Form in einer stabilen Höhe zu hal­ ten.

Gemäß dem Verfahren nach der Erfindung wird, wie dargestellt, nachdem die Übertragung geschmolzenen Stahls aus der Gieß­ wanne zur Form erfolgt ist und die Oberfläche des geschmol­ zenen Stahls in der Form die vorbestimmte Höhe erreicht hat, die Übertragung geschmolzenen Stahls einmal gestoppt, so daß eine tatsächliche Höhenmessung der geschmolzenen Stahlober­ fläche während des automatischen Anlaufs der Stranggußanlage in einem stabilen stationären Zustand durchgeführt werden kann. Zur gleichen Zeit kann ein Wechsel von der gemessenen Höhe zu einer stabilen Steuerhöhe erfolgen, ohne daß für die Zwecke des automatischen Anlaufs eine besondere Geschwindig­ keitskontrolle für die Steuerung der Geschwindigkeit der Ab­ laufwalzen erforderlich ist. Es ist daher gemäß der Erfin­ dung möglich, eine Stranggußanlage automatisch ohne mög­ lichen Überfluß oder einen Ausfall anlaufen zu lassen. Wenn insbesondere die Stranggußanlage zum Gießen einer Mehrzahl von Platten mit einer gemeinsamen Strangführung ausgebildet ist, wie z. B. als Doppel- oder Dreifachstranggußeinrichtung, ist es möglich, die Höhe des geschmolzenen Stahls in der Form auf einen vorbestimmten Wert während des Anlaufs der Einrichtung zu halten, und daher die Stranggußanlage be­ quem automatisch anlaufen zu lassen.

Die Erfindung wird nachstehend anhand eines Ausführungsbei­ spiels näher erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 eine Schnittansicht einer ersten Ausführungsform einer Stranggußanlage nach der Erfindung,

Fig. 2 ein Blockdiagramm zur Darstellung eines Steuer­ systems der ersten Ausführungsform,

Fig. 3a, b, c Flußdiagramme zur Darstellung des Verfahrens zum automatischen Anlaufen der ersten Ausführungsform,

Fig. 4a, b, c Grafische Darstellungen der Beziehungen zwischen der Höhe geschmolzenen Stahls und der Zeit, zwischen Öffnung des Stoppers und der Zeit und zwischen Ab­ zugsgeschwindigkeit und der Zeit im Hinblick auf die erste Ausführungsform,

Fig. 5 eine Schnittansicht einer Anordnung einer Strang­ gußanlage nach einer zweiten Ausführungsform der Erfindung,

Fig. 6 ein Blockdiagramm zur Darstellung eines Steuersys­ tems der zweiten Ausführungsform,

Fig. 7 eine Schnittansicht zur Darstellung einer Anord­ nung einer Stranggußanlage einer dritten Ausfüh­ rungsform nach der Erfindung,

Fig. 8 ein Blockdiagramm zur Darstellung eines Steuer­ systems der dritten Ausführungsform,

Fig. 9a, b, c Flußdiagramme zur Darstellung des Verfahrens eines automatischen Anlaufens der dritten Ausführungsform und

Fig. 10a, b, c grafische Darstellungen des Verlaufs der Höhe ge­ schmolzenen Stahls zur Zeit, der Öffnung des Stop­ pers zur Zeit sowie der Öffnung des Schieberaus­ lasses zur Zeit und der Abzugsgeschwindigkeit zur Zeit.

Die erste Ausführungsform nach der Erfindung wird in Bezug auf die Fig. 1-4 beschrieben.

Fig. 1 zeigt eine Anordnung einer Stranggußanlage. Die Zif­ fer 1 bezeichnet eine Gießpfanne, an deren Unterseite ein langer Auslaß 3 in der Mitte eines Schiebeauslasses 2 vorge­ sehen ist. Unterhalb der Gießpfanne 1 befindet sich eine Gießwanne 4, an deren Unterseite eine Ausgußöffnung 5 vor­ gesehen ist. Direkt unterhalb der Ausgußöffnung 5 ist gieß­ wannenseitig ein Auslaß 7 zur Überführung des geschmolzenen Stahls aus der Gießwanne 4 in die Stranggußform 6 vorhanden. Über einen Traghebel 9 ist in der Gießwanne 4 ein stabförmiger Stopper 8 zum Öffnen und Schließen der Ausgußöffnung 5 vor­ handen. An einem Ende des Traghebels 9 befindet sich eine manuelle Hubanordnung 10 zur Auf- und Abbewegung des Stop­ pers 8 sowie ein Hydraulikzylinder 11 zur automatischen Auf- und Abbewegung des Stoppers 8. Die manuelle Hubanordnung 10 enthält eine Zahnstange 12, die an dem Hebel 9 angeordnet ist, ein Ritzel 14, das neben einem Führungsteil 13 der Zahnstange 12 zum Eingriff mit der Zahnstange 12 vorgesehen ist sowie ein Steuerrad 15 zur Drehung des Ritzels 14.

Die Ziffer 16 bezeichnet eine Wiegezelle zur Ermittlung des Gewichts des geschmolzenen Stahls in der Gießwanne 4, und die Ziffer 17 kennzeichnet ein nicht berührendes Niveaumeßinstru­ ment, z. B. ein Wirbelstrominstrument oder ein auf Radioaktivi­ tät ansprechendes Instrument, zur Messung der Oberflächen­ höhe des geschmolzenen Stahls in der Form 6. Ziffer 21 be­ zeichnet die Ausführungswalzen zum Abziehen einer Platte durch das Anfahrstück 22, das durch einen Motor 24 über ein Reduziergetriebe 23 angetrieben ist. Der Motor 24 wird durch eine Zugsteuereinheit 25 gesteuert. An Ziffer 26 sind Füh­ rungsrollen gezeigt.

Nachfolgend wird ein Steuersystem für die Stranggußanlage in bezug auf Fig. 2 beschrieben.

Eine Höhensteuereinheit 31 empfängt von der Gewichtszelle 16 über eine Gewichtsmeßeinheit 32 und einen Schaltkontakt 33 ein Ein/Aus-Signal und ferner ein Signal von dem Niveaumeß­ instrument 17 über einen Niveaumeßverstärker 34. Ein Servo­ ventil 35 dient zur Steuerung eines Hydraulikzylinders 11, das den Stopper 8 betätigt. Das Servoventil 35 empfängt ein Steuersignal von der Höhensteuereinheit 31 über eine Servo­ verstärker 36. Die Ziffer 37 kennzeichnet eine Hydraulik­ einheit. Hydraulikleitungen 38 führen vom Servoventil 35 zum Hydraulikzylinder 11. Eine Bypass-Leitung 39 liegt zwischen den Hydraulikleitungen 38 und weist ein elektro­ magnetisches Ein/Aus-Schaltventil 40 auf, das in der Mitte der Bypass-Leitung 39 angeordnet ist, so daß in der Position I Hydraulikflüssigkeit durch den Bypass geleitet wird, um zu verhindern, daß der Hydraulikzylinder 11 durch ein Signal des Servoverstärkers 36 betätigt wird. In der Position II wird jedoch der Hydraulikzylinder 11 betätigt.

Das elektrisch-magnetische Schaltventil 40 wird durch eine elektromagnetische Ventilsteuereinheit 41 durch ein Ein/Aus-Signal gesteuert, das von der Höhensteuereinheit 31 über einen Schaltkontakt 42 auf das Steuerventil 41 über­ tragen wird. Ein von einem Positionsgeber, z. B. einem Po­ tentiometer 43, abgegebenes Signal für den Stopper 8, der mit einem Hebelteil 11a des Hydraulikzylinders 11 verbunden ist, wird sowohl in den Servoverstärker 36 als auch in die Höhensteuereinheit 31 geführt. Die Zugsteuereinheit 25 steu­ ert den Motor 24 zum Antrieb der Abzugswalzen 21 und enthält in Verbindung hiermit ein Signal von einem Drehzahldetektor 44 der Abzugswalzen 21. Die Zugsteuereinheit 25 wird durch ein Ein/Aus-Signal der Höhensteuereinheit 31 gesteuert, das über einen Schaltkontakt 45 zur Einheit 25 geführt wird. Durch 46 ist ein Druckschalter zur Einschaltung der Steuerung der Hö­ hensteuereinheit 31 bezeichnet.

Nachfolgend wird die Art der Steuerung mit bezug auf die Fig. 3a, 3b und 3c beschrieben.

Vor dem Start der Stranggußanlage betätigt die Bedienungs­ person das Steuerrad 15 zur Ausrichtung des Stoppers mit der Ausgußöffnung 5 zur Vorbereitung des Beginns der Betätigung. Nach diesem Schritt der Ausrichtung wird der Stopper 8 zu­ nächst in seine voll geschlossene Position gebracht und der Druckknopf 46 wird eingeschaltet, wodurch die Höhensteuer­ einheit 31 den Schritt 100 vornimmt und dann verschiedene Voreinstellungen (Schritt 101) liest. Danach wird ein Wert für die Position des Hebeteils 11a des Hydraulikzylinders 11, der mit dem Traghebel 9 verbunden ist, über die Leitung 61 von dem Positionsdetektor 43 (Schritt 102) ermittelt. Das Ge­ wicht des geschmolzenen Metalls, das in die Gießwanne 4 gegos­ sen ist, wird durch die Gewichtszelle 16 ermittelt. Das Signal des gemessenen Gewichts wird zur Gewichtsmeßeinheit 32 geführt. Die Gewichtsmeßeinheit 32 gibt ein Signal zur Höhensteuerein­ heit 31 über den Schaltkontakt 33 ab, wenn das Gewicht des geschmolzenen Metalls einen voreingestellten Wert er­ reicht hat. Die Höhensteuereinheit 31 beginnt die Steuerung des automatischen Anlaufs nach Empfang eines Ein-Signals (Schritt 103). Ein anfängliches in der Höhensteuereinheit 31 voreingestelltes Signal für den Stopper wird über die Lei­ tung 62 zum Servosystem geführt. Dieses besteht aus dem Servoverstärker 36, dem Servoventil 35, der Hydraulikein­ heit 37 zur Überleitung von Hydraulikflüssigkeit zum Servo­ ventil 35, dem Hydraulikzylinder 11, dem Positionsgeber 43, dem elektromagnetischen Ein/Aus-Schaltventil 40, das mit einem Bypass zum Ableiten der Hydraulikflüssigkeit der Leitung 38 von dem Servoventil 35 ausgebildet ist. Gleichzeitig wird ein Ein-Signal über den Schaltkontakt 42 (Schritt 104) auf die elektromagnetische Ventilsteuereinheit 41 gegeben, wodurch das elektro-magnetische Ventil 40 aus dem Bypasszustand in den Steuerzustand umgeschaltet wird, in dem es den Hydraulik­ zylinder 11 steuern kann. Daher wird der Stopper 8 durch den Hydraulikzylinder 11 entsprechend dem anfänglichen Steuerwert zum Öffnen des Stoppers positioniert. Auf diese Weise wird geschmolzener Stahl aus der Gießwanne 4 in die Form 6 durch die Ausgußöffnung 5 und den langen Ausguß 7 ausgegossen, so daß die Höhe des geschmolzenen Stahls in der Form 6 ansteigt. Wenn die Höhe des geschmolzenen Stahls einen unteren Grenz­ wert des Meßbereichs des Höhenmessers 17 erreicht hat, be­ ginnt der Höhenmesser 17 die Messung der Höhe des geschmol­ zenen Stahls (Position B in Fig. 4a). Ein Höhensignal vom Höhenmesser 17 wird durch den Niveaumeßverstärker 34 ge­ führt, in dem es verstärkt wird und von der Höhensteuer­ einheit 31 ausgelesen wird. In Fig. 4a bezeichnet LC einen stabilen Steuerwert der Höhe, LCD bezeichnet ein Übergangs­ niveau, das unterhalb von LC festgelegt wird, LCU bezeichnet einen Übergangswert der Höhe, der oberhalb LC festgelegt wird und LSS bezeichnet einen vorbestimmten Wert zur Feststellung der Anfangshöhe zu Beginn des automatischen Anlaufs.

Die genannten Werte können beispielsweise wie folgt sein:
Wenn A in Fig. 4a eine Höhe von 0 mm ist, ist LC = 100 mm, LCD = 110 mm, LCU = 90 mm und LSS = 120 mm. Wenn die Höhe des geschmolzenen Stahls die automatische Starthöhe (LSS) erreicht hat, gibt die Höhensteuereinheit 31 ein Positions­ steuersignal über die Leitung 62 (Schritte 105 und 106) an einen Servoverstärker 36 ab, um den Stopper 8 in die voll ge­ schlossene Position (STPC) zu bringen und daher wird der Stop­ per 8 durch den Hydraulikzylinder 11 derart positioniert, um das Kommando zum vollen Schließen zu erfüllen, wodurch das Ab­ gießen des geschmolzenen Stahls in die Form 6 gestoppt wird, so daß der Anstieg der Höhe des geschmolzenen Stahls in der Form 6 beendet und stabilisiert wird. Diese Schritte sind in Fig. 4a durch eine Kurve des Höhenanstiegs dargestellt. Im Bereich 1, der sich außerhalb des Meßbereiches des Höhenmeß­ instrumentes 17 befindet, gibt das Höhenmeßgerät 17 kein Aus­ gangssignal ab. Wenn die Höhe des geschmolzenen Stahls den Punkt B erreicht hat, beginnt das Höhenmeßgerät 17 die Mes­ sung (Bereich 2). Wenn die Höhe des geschmolzenen Stahls LSS erreicht hat, wird ein Steuersignal zum vollen Schließen, wie dargestellt, auf den Stopper 8 abgegeben. Bis der Stopper 8 seine voll geschlossene Position erreicht hat, setzt sich der Anstieg der Höhe des geschmolzenen Stahls graduell fort und dann stoppt der Anstieg (Bereiche 3 und 4). Die Höhensteuer­ einheit 31 startet einen Zeitschalter, wenn sie im Schritt 107 ein Steuersignal zum vollen Schließen abgegeben hat. Wenn eine voreingestellte Zeitperiode (TL) gemäß Schritt 108 abgelaufen ist wird ein laufender Wert für die Höhe des geschmolzenen Stahls gemäß Schritt 109 bestimmt. Der Begriff "laufender Wert für die Höhe des geschmolzenen Stahls" bedeutet, daß dieser Wert Li der Höhe des geschmolzenen Stahls am Ende einer Zeit TL bestimmt wird, die durch den Zeitgeber fest­ gelegt wird und als LS = Li in der Höhensteuereinheit 31 gespeichert wird, in die dieser Wert laufend eingelesen wird. Diese Art der Steuerung gemäß der vorliegenden Erfindung, nämlich, daß der Stopper 8, nachdem er in die offene Position gebracht ist, erneut voll geschlossen wird, ist aus keinem Stand der Technik entnehmbar. Hierbei war es schwierig, eine genaue Höhe zur Einleitung des automatischen Anlaufens zu bestimmen. Dies ist ein Faktor, der es bis dahin so schwierig machte, ein automatisches Anfahren mit hoher Zuverlässigkeit zu ermöglichen.

Der Zeitschalter wird dann gemäß Schritt 110 betätigt, und nach Ablauf einer vorbestimmten Zeitperiode (TS) gemäß Schritt 111 werden die Abzugswalzen 21 gemäß Schritt 112 angefahren und gleichzeitig der Stopper 8 gemäß Schritt 113 gesteuert. Dabei wird ein Betätigungssignal von der Höhen­ steuereinheit 31 zur Kontrolleinheit 25 über den Schalt­ kontakt 45 abgegeben, so daß der Antriebsmotor 24 für die Abzugsrollen 21 angetrieben wird. Es wird ferner ein Öff­ nungskommando (ST) für den Stopper 8 zu Beginn des Abzugs auf den Servoverstärker 36 (Schritte 112, 113) gegeben. Als Ergebnis dieser Schritte beginnt das Ausgießen des geschmol­ zenen Stahls aus der Gießwanne 4 in die Form erneut, und gleichzeitig werden die Abzugswalzen 21 zum Start angetrie­ ben. Dadurch beginnt das automatische Anfahren der Strang­ gußanlage.

Im Detail wird ein Vergleich zwischen der festgestellten Höhe (LS) mit den Steuerzielwerten (LC, LCD, LCU) in der gleichen Zeit durchgeführt wie Schritt 110, wodurch die Zielhöhenwerte gemäß den Schritten 114, 115, 116 und 118 bestimmt werden. Dann beginnt die Höhensteuerung durch Verwendung der in Schritt 113 ermittelten Werte (STPC + STPS) als Anfangswerte für das Öffnen des Stoppers gemäß Schritt 119. Im Schritt 119 wird ein Ausgangssignal MV des PI-Be­ triebs, d. h. ein Stopperöffnungssignal als Ergebnis von (STPC + STPS) als Anfangswert auf den Servoverstärker 36 abgegeben. Als Ergebnis der vorgenannten Vergleichsopera­ tion verzweigt die Steuerlinie in die Linien (A), (B) und (C.) Wenn die Linie (B) automatisch elektiert wird, wird LCD als Steuer-Zielwert und damit die Differenz zwischen LCD und dem laufenden Höhenwert (Li), d. h dL = LCD-Li, berechnet (Schritt 120), wobei die Höhendifferenz dL einem PI-Schritt unterliegt. Das Ergebnis wird als MV auf den Servoverstärker 36 gemäß Schritt 122 gegeben. Dadurch wird der Stopper 8 durch den Hydraulikzylinder 11 in der Weise gesteuert, daß das Öffnen verstärkt wird. Entsprechend steigt die Höhe des geschmolzenen Stahls. Das Ergebnis des Schritts 122 wird logisch im Schritt 123 verfolgt, und solange Li kleiner als der Zielwert LCD ist, werden die Schritte 120 und 122 wiederholt. Wenn Li größer als LCD wird, wird der Steuerzielwert von LCD auf LC gemäß den Schritten 123 und 125 gewechselt und die Differenz zwischen LC und dem laufenden Höhenwert (Li), d. h. dL = LC-Li wird im Schritt 126 errechnet, wobei die Höhendifferenz DL einem PI-Schritt unterliegt. Das Ergebnis wird als MV auf den Servo­ verstärker 36 im Schritt 127 zur Steuerung der Gleichgewichts­ höhe gegeben. Wenn die Linie (C) automatisch selektiert wird, wie es im Fall mit der Linie (B) erfolgt, kann die Steuerung der Gleichgewichtshöhe durch die Schritte 119, 121, 122 und 124 erfolgen. Wenn die Linie (A) automatisch selektiert wird, werden die Schritte 126 und 127 schnellstens ausgeführt, wo­ durch die Gleichgewichtssteuerung erreicht werden kann. Die Schritte zur Steuerung der Gleichgewichtslage werden wieder­ holt fortgesetzt bis z. B. die Bedienungsperson die Höhen­ steuerung gemäß Schritt 128 beendet. In Schritt 123 oder Schritt 124 ist vorgesehen, daß das Weitergehen zu Schritt 125 vom Ergebnis des Vergleichs des Zielsteuerwertes LCD (LCU) mit dem laufenden Höhenwert (Li) abhängt, wobei die Möglichkeit des Überschwingens im praktischen Prozeß der Höhensteuerung betrachtet werden sollte. Als Ergebnis von Schritt 123 oder 124 ändert sich der Steuerzielwert schritt­ weise von LCD (LCU) zu LC, es ist jedoch darauf hinzuweisen, daß eine Änderung der Größenordnung um 10 mm, wie beispiel­ haft dargestellt, lediglich eine Kurzzeitveränderung ist und keine nachteiligen Effekte auf das Verfahren der Höhen­ steuerung aus praktischer Sicht ist.

Auf diese Weise werden eine Reihe von Steuerungen vom Start des Stoppers 8 bis zum Start der Abzugswalzen 21 und weiter zur Steuerung des Gleichgewichtszustandes zum automatischen Anfahren der Stranggußanlage durchgeführt.

Das Stopper-Öffnungsverhalten ist grafisch in Fig. 4b dar­ gestellt. Die Abzugsgeschwindigkeit in Bezug auf die Zeit ist grafisch in Fig. 4c dargestellt.

Eine zweite Ausführungsform der Erfindung wird nachfolgend im bezug auf die Fig. 5 und 6 beschrieben.

Fig. 5 zeigt die Anordnung einer Stranggußanlage gemäß der zweiten Ausführungsform. Die Einlage unterscheidet sich von derjenigen von Fig. 1 darin, daß ein berührender Höhende­ tektor 17a, der z. B. als Thermokoppler oder als Drahtwider­ stand ausgebildet sein kann, vorgesehen ist, um die Ober­ flächenhöhe des geschmolzenen Stahls in der Form 6 tatsäch­ lich festzustellen. Dieser Detektor ist seperat von dem nicht berührenden Meßgerät 17, das z. B. als Radioaktives oder Wir­ belstrominstrument ausgeführt ist, zur Messung der Höhe des geschmolzenen Stahls vorgesehen.

Fig. 6 zeigt ein Steuersystem für eine Stranggußanlage der zweiten Ausführungsform. Dieses Steuersystem unterscheidet sich von demjenigen in Fig. 2 darin, daß nicht nur Signale vom Höhenmeßgerät 17, sondern ebenfalls Signale vom Höhen­ gerät 17a von der Höhensteuereinheit 31 über einen Verstär­ ker 34a gelesen werden.

Im folgenden wird die Art der Steuerung erklärt. Der Steu­ ersignalfluß entspricht im wesentlichen demjenigen den Fig. 3a-c, mit Ausnahme dessen, daß ein Anstieg in der Ober­ flächenhöhe des geschmolzenen Stahls, der aus der Gießwanne 4 in die Form 6 gegossen ist, bei der zweiten Ausführungsform durch den Höhendetektor 17a festgestellt wird, und wenn die Oberfläche des geschmolzenen Stahls eine vorbestimmte Höhe (LSS) erreicht hat, wird von dem Höhendetektor 17a ein De­ tektorsignal in die Höhensteuereinheit 31 über den Verstär­ ker 34a gelesen. Der Stopper 8 wird dann über die gleichen Schritte wie in der ersten Ausführungsform geschlossen. Die Höhe des geschmolzenen Stahls muß sich, nachdem der Stopper 8 geschlossen wurde, innerhalb des Meßbereichs des Höhenmes­ sers 17 befinden, jedoch ist es nicht unbedingt erforderlich, daß sich die Meßposition bereits zu diesem Zeitpunkt innerhalb dieses Meßbereichs befindet, da die Höhe des geschmolzenen Stahls noch geringfügig ansteigt, nachdem diese über den Höhendetektor 17a ermittelt ist. Gleichzeitig mit der Betäti­ gung des Höhendetektors 17a wird ein Übergang vom Detektor 17a zum Höhenmesser 17 durch die Höhensteuereinheit 31 durchgeführt, und danach wird die Steuerung der Höhe des geschmolzenen Stahls auf Basis des Höhensignals von dem Höhenmeßgerät 17 durchgeführt.

Gemäß der zweiten Ausführungsform werden der berührende De­ tektor 17a und der nicht berührende Detektor 17 in Kombi­ nation zur Ermittlung der Höhe des geschmolzenen Stahls in der Form verwendet. Dadurch können Verbesserungen gegenüber der ersten Ausführungsform in bezug auf das Ansprechverhalten der Höhenmessung des geschmolzenen Stahls erreicht werden, und zusätzlich eine größere Genauigkeit der Messung der Höhe des geschmolzenen Stahls. Es können daher stabilere Messungen der Höhe des geschmolzenen Stahls erreicht werden.

Nachfolgend wird eine dritte Ausführungsform der Erfindung in bezug auf die Fig. 7-10 erläutert.

Fig. 7 zeigt eine Anordnung einer Stranggußanlage gemäß der dritten Ausführungsform. Die Anlage unterscheidet sich von derjenigen in Fig. 1 darin, daß unterhalb der Ausgußöffnung 5 an der Gießwanne ein Schieberauslaß 27 vorgesehen ist, und darin, daß ein zweiter Hydraulikzylinder 28 zur Steuerung der Ausgußöffnung 5 mit dem Schieberauslaß 27 verbunden ist.

Fig. 8 zeigt ein Steuersystem für eine Stranggußanlage nach der dritten Ausführungsform. Dieses Steuersystem unterschei­ det sich von demjenigen nach Fig. 2 darin, daß ein Servo­ ventil 47 zur Steuerung des zweiten Hydraulikzylinders 28 zur Betätigung des Schieberauslasses 27 zusätzlich vorge­ sehen ist, und darin, daß das Servoventil 47 über einen Ser­ voverstärker 48 Steuersignale von der Höhensteuereinheit 31 empfängt. Bei 49 ist eine Hydraulikeinheit angegeben. Ferner werden Signale von einem Positionsdetektor, z. B. einem Po­ tentiometer 50, für den Schieberauslaß 27, der mit einem He­ belteil 28a des zweiten Hydraulikzylinders 28 verbunden ist, zum Servoverstärker 48 und zur Höhensteuereinheit 31 geleitet.

Im folgenden wird die Art der Steuerung in bezug auf die Fluß­ diagramme der Fig. 9a, 9b und 9c beschrieben.

Wie in der ersten Ausführungsform wird zunächst eine Ausrich­ tung des Stoppers mit der Ausgußöffnung 5 durchgeführt und dann wird der Stopper 8 in die voll geöffnete Position ge­ bracht und der Druckknopf 46 eingeschaltet. Dementsprechend führt die Höhensteuereinheit 31 den Schritt 100 aus und liest verschiedene voreingestellte Werte gemäß Schritt 101. Danach wird wie in der ersten Ausführungsform die laufende Höhe des Stoppers 8 im Schritt 102 gelesen und, wenn das Gewicht des geschmolzenen Stahls, das in die Gießwanne 4 geflossen ist, einen voreingestellten Wert erreicht hat, beginnt die Steu­ erung des automatischen Anlaufs gemäß Schritt 103.

Es wird zum Servoverstärker 36 ein in der Höhensteuerein­ heit 31 voreingestelltes anfängliches Öffnungssignal abge­ geben und gleichzeitig wird ein Ein-Signal zur elektromag­ netischen Ventilsteuereinheit 41 über den Schaltkontakt 42 im Schritt 104 abgegeben. Dadurch wird der Stopper 8 durch den Hydraulikzylinder 11 gemäß dem anfänglichen Stopper-Öff­ nungssignal positioniert. Gleichzeitig wird ein Schieberaus­ laß-Öffnungssignal (SNP) zum Servoverstärker 48 über die Lei­ tung 63 im Schritt 104 gegeben. Entsprechend wird ein Servo­ system, das aus dem Servoverstärker 48, dem Servoventil 47, der Hydraulikleitung 51, dem zweiten hydraulichen Zylinder 28 und dem Positionsdetektor 50 für den Schieberauslaß 27 besteht, betätigt, so daß die Öffnung des Schieberauslasses 27 entsprechend dem Öffnungssignal (SNP) positioniert wird. Auf diese Weise wird geschmolzener Stahl aus der Gießwanne 4 in die Form 6 durch die Ausgußöffnung 5 und den Schieberauslaß 10 abgegossen, und entsprechend steigt die Höhe des geschmol­ zenen Stahls in der Form 6. Wenn die Höhe des geschmolzenen Stahls einen unteren Grenzwert des Meßbereichs des Höhenmes­ sers 17 erreicht hat, beginnt der Höhenmesser 17 mit der Mes­ sung der Höhe des geschmolzenen Stahls (Position B in Fig. 10a) . Das Höhensignal des Höhenmessers 17 wird zum Höhenmeß­ verstärker 34 geleitet, in dem es verstärkt wird und dann von der Höhensteuereinheit 31 gelesen wird.

Wenn die Höhe des geschmolzenen Stahls eine automatische Starthöhe (LSS) erreicht hat, die in der Höhensteuereinheit 31 festgelegt ist, gibt die Höhensteuereinheit ein Positio­ nierkommando (STPC) zum Servorverstärker 36 über die Leitung 62 zum vollen Schließen des Stoppers 8 (Schritte 105, 106) ab und entsprechend wird der Stopper 8 durch den Hydraulikzylin­ der 12 gemäß dem abgegebenen Kommando positioniert, wodurch der Abguß des geschmolzenen Stahls in die Form 6 gestoppt wird, so daß die Höhe des geschmolzenen Stahls in der Form 6 aufhört anzusteigen und sich stabilisiert. Fig. 10a zeigt den Verlauf der Höhe des geschmolzenen Stahls, der in der Form 6 ansteigt, und der Fig. 4a entspricht, so daß auf eine dies­ bezügliche Beschreibung hier verzichtet wird. Nach Abgabe eines Signals zum vollen Schließen startet die Höhensteuer­ einheit 31 im Schritt 107 ein Zeitglied, und nach Ablauf einer voreingestellten Zeitperiode (TL) im Schrittt 108 wird ein laufender Wert der Höhe des geschmolzenen Stahls (Li) als LS = Li bestimmt und in der Höhensteuereinheit 31 im Schritt 109 gespeichert.

Danach wird das Zeitsteuerglied erneut im Schritt 110 be­ tätigt und wenn eine voreingestellte Zeitperiode (TS) im Schritt 111 abgelaufen ist, werden die Abzugswalzen 21 im Schritt 112 gestartet und gleichzeitig wird eine Steuerung des Stoppers 8 und des Schieberauslasses 27 im Schritt 113 ausgeführt. Dies erfolgt dadurch, daß ein Betätigungssignal von der Höhensteuereinheit 31 zur Abzugssteuereinheit 25 über den Schaltkontakt 45 gegeben wird, um den Antriebsmo­ tor 24 der Abzugswalzen 21 anzutreiben. Ein Öffnungssignal für den Stopper 8 (ST) zu Beginn des Abzugs wird zum Servo­ verstärker 36 und ein Öffnungssignal für den Schieberauslaß 27 (SNPS) beim Start des Abzugs zum Servoverstärker 48 abge­ geben. Als Ergebnis der Schritte 112 und 113 beginnt der Ab­ fluß des geschmolzenen Stahls aus der Gießwanne 4 in die Form 6 erneut, und gleichzeitig werden die Abzugswalzen betätigt.

Dadurch beginnt der automatische Anlauf der Stranggußanlage.

Dann folgt ein Vergleich der festgestellten Höhe (LS) in bezug auf die o. g. Zielwerte (LC, LCD, LCU) im gleichen Zeit­ rahmen wie im Schritt 110, so daß die Höhen-Zielwerte gemäß den Schritten 114, 115, 116, 117 und 118 ermittelt werden. Entsprechend beginnt die Höhensteuerung mit dem SNPS-Wert, der im Schritt 113 bestimmt ist als Anfangswert für die Öff­ nung des Schieberauslasses (Schritt 119). Im Schritt 119, als Antwort MV des PI-Schritts, wird ein Signal zur Öffnung des Schieberauslassers als Anfangswert als SNPS-Wert zum Servover­ stärker 48 gegeben.

Als Ergebnis des o. g. Vergleichs verzweigt die Steuerlinie in die Linien A, B und C und danach werden die Schritte 120 bis 128 in gleicher Weise wie in der ersten Ausführungsform durchgeführt. Dadurch wird eine stabile Höhensteuerung er­ reicht.

Auf diese Weise werden eine Reihe von Steuerungen, beginnend mit der Steuerung des Schieberauslasses 27 bis zum Starten der Abzugswalzen 21 und weiter bis zur Gleichgewichtssteu­ erung zum automatischen Anfahren der Stranggußanlage durch­ geführt.

Der Vorgang der Öffnung des Stoppers ist grafisch in Fig. 10b dargestellt, während die Öffnung des Schieberauslasses grafisch in Fig. 10c dargestellt ist und schließlich ist die Abhängigkeit der Abzugsgeschwindigkeit in bezug auf die Zeit grafisch in Fig. 10d gezeigt ist.

Gemäß der Anordnung nach der dritten Ausführungsform ist ein Schieberauslaß 27 verwendet, wodurch die Menge des geschmol­ zenen Stahls, der aus der Gießwanne 4 in die Form 6 überführt wird, genau gesteuert werden kann.

Die Erfindung umfaßt auch Kombinationen der Merkmale der zweiten und dritten Ausführungsform.

 1 Gießpfanne
 2 Schieberöffnung
 3 Auslaß
 4 Gießwanne
 5 Ausgußöffnung
 6 Form
 7 Auslaß
 8 Stopper
 9 Traghebel
10 Hubanordnung
11 Hydraulikzylinder
11a Hebelteil
12 Zahnstange
13 Führungsteil
14 Ritzel
15 Steuerrad
16 Gewichtszelle
17 Niveaumeßinstrument
17a Höhendetektor
21 Abzugswalzen
22 Anfahrstück
24 Motor
25 Zugsteuereinheit
26 Führungsrolle
27 Schieberauslaß
28 Hydraulikzylinder
28a Hebelteil
31 Höhensteuereinheit
32 Gewichtsmeßeinheit
33 Kontakt
34 Niveaumeßverstärker
34a Verstärker
35 Servoventil
36 Servoverstärker
37 Hydraulikeinheit
38 Hydraulikleitung
39 Bypass-Leitung
40 Ventil
41 Steuerventil
42 Schaltkontakt
43 Positionsgeber
44 Drehzahldetektor
45 Schaltkontakt
46 Druckschalter
47 Servoventil
48 Servoverstärker
49 Hydraulikeinheit
50 Potentiometer
51 Hydraulikleitung
62 Leitung
63 Leitung

Claims (3)

1. Verfahren zum automatischen Anfahren einer Stranggußanlage, die eine Gußform (6), eine Gießwanne (4) zur zeitweisen Auf­ nahme geschmolzenen Stahls zur nachfolgenden Abgabe an die Form (6), Obertragungsmittel zur Überführung des geschmol­ zenen Stahls von der Gießwanne zur Form, eine Höhenmeßein­ richtung (12) zur Feststellung des Oberflächenniveaus des geschmolzenen Stahls in der Form und Steuermittel (31) zur Steuerung der Menge des von der Gießwanne (4) zur Form (6) zu überführenden geschmolzenen Stahls in Abhängigkeit von der durch die Niveaumeßeinrichtung ermittelten Höhe enthält, dadurch gekennzeichnet, daß die Übertragung geschmolzenen Stahls von der Gießwanne (4) zur Form (6) beendet wird, so­ bald die Oberfläche des geschmolzenen Stahls in der Form (6) eine vorbestimmte Höhe nach Beginn der Übertragung erreicht hat, daß der geschmolzene Stahl in der Form für eine vorbe­ stimmte Zeitspanne in diesem Zustand belassen wird, um die Oberfläche des geschmolzenen Stahls in der Form (6) zu sta­ bilisieren, daß anschließend der Abzug einer aus der Form gebildeten Platte begonnen wird und gleichzeitig die Über­ tragung des geschmolzenen Stahls aus der Gießwanne (4) zur Form (6) wieder aufgenommen wird, um die Oberfläche des ge­ schmolzenen Stahls in der Form in einer stabilen Höhe zu halten.

2. Verfahren zum automatischen Anfahren einer Stranggußan­ lage nach Fig. 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Höhen­ meßeinrichtung (17) zur Feststellung des Oberflächenni­ veaus des geschmolzenen Stahls in der Form die Kombination eines berührenden Höhendetektors und eines nicht berühren­ den Höhendetektors aufweist, daß, nachdem die Übergabe des geschmolzenen Stahls von der Gießwanne (4) zur Form (6) be­ gonnen hat, die Oberflächenhöhe des geschmolzenen Stahls in der Form einen vorbestimmten Wert erreicht hat, und ferner der berührende Höhendetektor festgestellt hat, daß ein vorbestimmter Höhenwert erreicht ist, die folgende Mes­ sung des Oberflächenniveaus des geschmolzenen Stahls mit Hilfe des nicht berührenden Höhenmeßgerätes erfolgt.

3. Verfahren zum automatischen Anlaufen einer Stranggußan­ lage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Übertragungsmittel einen stabförmigen Stopper (8) zum Öffnen und Schließen einer Ausgußöffnung (5) am Boden der Gießwanne (4) und einen Schieberauslaß unterhalb der Ausgußöffnung aufweisen, und daß die Menge des geschmol­ zenen Stahls, die von der Gießwanne zur Form gegossen wird, durch Betätigung des Stoppers und des Schieberaus­ lasses durch die Steuerungsmittel erfolgt.