DE4404148A1

DE4404148A1 - Process and equipment for continuous casting of metal strands, esp. of steel

Info

Publication number: DE4404148A1
Application number: DE19944404148
Authority: DE
Inventors: Harald Dipl Ing Holzgruber
Original assignee: Inteco Internationale Techinsche Beratung GmbH
Current assignee: Inteco Internationale Techinsche Beratung GmbH
Priority date: 1994-02-10
Filing date: 1994-02-10
Publication date: 1995-08-17

Abstract

Process for continuous casting of metal strands, esp. of steel, in vertical or horizontal withdrawal plants, wherein the melt level in the mould is continuously monitored by a measuring system and maintained constant by a semi-automatic or fully automatic control system, which adjusts the metal flow from a tundish to the mould by variation of the outlet area and maintains a constant melt level in the mould by continuous matching of the strand withdrawal speed. Process equipment is also claimed. The tundish outlet area is altered by a hydraulically or mechanically operated stopper or slide gate. The withdrawal speed varies within two preset limits and where it exceeds or falls below the limits a correction is made by the outlet operating control.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Herstellen von Gußsträngen aus Metallen - insbesondere aus Stählen - durch Stranggießen in Vertikal- oder Bogenanlagen. Dabei sollen Gußstränge mit runden, quadratischen, rechteckigen oder beliebig geformten Querschnitten erfaßt werden mit dem Ziel, den Gießspiegel in der Kokille konstant zu halten und mit einer im vorhinein definierten Gießgeschwindigkeit zu gießen. Zudem erfaßt die Erfindung eine für dieses Verfah ren geeignete Vorrichtung.The invention relates to a method for producing Cast strands of metals - especially of steel - by continuous casting in vertical or curved systems. Here should be cast strands with round, square, rectangular or cross-sections of any shape can be detected with the The aim is to keep the mold level in the mold constant and with a previously defined casting speed to water. In addition, the invention covers one for this process suitable device.

Beim Stranggießen insbesondere von Stahl ist es notwendig, den Gießspiegel in der Kokille innerhalb einer Spanne von wenigen Millimetern konstant zu halten, da nur dann eine gute Oberflächenqualität erreicht und die Gefahr des Auf tretens von Stahldurchbrüchen weitgehend vermieden wird. Beim Stranggießen wird bekanntermaßen kontinuierlich flüs siges Metall über eine Ausgußöffnung in den Innenraum einer wassergekühlten Kokille geführt, wo sich im Kontakt mit der Kokillenwand eine erste Strangschale bildet. Durch die Strangabzugsvorrichtung wird zudem der in der Kokille ge formte Strang kontinuierlich aus der Kokille abgezogen. Um den Gießspiegel in der Kokille konstant zu halten, muß da her die Zufuhr von flüssigem Metall in die Kokille hin sichtlich der Masse pro Zeiteinheit mit der durch die Strangabzugsvorrichtungen pro Zeiteinheit ausgezogenen Masse des gegossenen Stranges übereinstimmen.When continuously casting steel, it is necessary the mold level in the mold within a span of a few millimeters constant, because only then good surface quality achieved and the risk of opening occurrence of steel breakthroughs is largely avoided. Continuous casting is known to continuously flow siges metal through a spout in the interior of a water-cooled mold, where in contact with the The mold wall forms a first strand shell. Through the Strand withdrawal device is also the ge in the mold shaped strand continuously withdrawn from the mold. Around Keeping the mold level in the mold constant must be there the supply of liquid metal into the mold obviously the mass per unit of time with that by the Extractors pulled out per unit of time Match the mass of the cast strand.

Um dies zu erreichen, wurden verschiedene - in früheren Jahren- meist manuell bediente - Regelsysteme benützt, wie beispielsweise die Strangabzugsregelung und die Stopfenre gelung. To achieve this, several have been used - in previous ones Years - mostly manually operated - control systems used, like for example the string withdrawal control and the stopper success.

Die DE-OS 34 22 901 beschreibt ein Verfahren der eingangs erwähnten Art mit automatischer Abspülung bzw. mit einer manuellen Freisetzung einer Verengung im Durchflußkanal ei nes mit Schieberverschluß ausgerüsteten Zwischengefäßes.DE-OS 34 22 901 describes a method of the beginning mentioned type with automatic rinsing or with a manual release of a constriction in the flow channel ei Intermediate vessel equipped with slide closure.

Bei der dem Erfinder bekannten Strangabzugsregelung wird im Verteiler ein freilaufender, ungeregelter Ausguß eingebaut, der eine Durchflußöffnung besitzt, die bei durchschnittli cher Füllhöhe des Verteilers etwa den der gewünschten Gieß geschwindigkeit entsprechenden Durchfluß ergibt. Bei dieser Gießart wird die Strangabzugsgeschwindigkeit so einge stellt, daß der Gießspiegel in der Kokille annähernd kon stant bleibt. Änderungen der Durchflußgeschwindigkeit auf grund von Änderungen in der Füllhöhe des Metalls im Vertei ler, aufgrund einer Erosion des Ausgusses oder eines Zu wachsens desselben werden durch eine manuelle oder automa tische Anpassung der Strangabzugsgeschwindigkeit ausgegli chen.In the strand draw control known to the inventor Distributor installed a free-running, unregulated spout, which has a flow opening that at average cher filling level of the distributor about that of the desired casting corresponding flow rate results. At this The strand withdrawal speed is set in this way represents that the mold level in the mold approximately kon remains constant. Changes in flow rate due to changes in the fill level of the metal in the distribution due to erosion of the spout or a plug growing the same through a manual or automa table adjustment of the line withdrawal speed chen.

Diese Art der Regelung wird vorzugsweise für das Gießen kleiner Querschnitte gewählt, da hierfür der geschlossene, kompakte Gießstrahl - wie er bei freilaufendem Ausguß vor herrscht - von Vorteil ist.This type of regulation is preferred for casting small cross-sections selected because the closed, compact pouring stream - as it does with free-running spout prevails - is an advantage.

Ein Nachteil dieser Art der Regelung bleibt, daß nur be dingt Al-beruhigte, zur Bildung von Ansätzen im Ausguß nei gende Schmelzen vergossen werden können. Des weiteren ist die Verwendung eines Gießstrahlschutzes, wie eines Schnorchels, ebenfalls nicht möglich.A disadvantage of this type of regulation remains that only be Thing Al-calmed, nei to form approaches in the spout melt can be cast. Furthermore is the use of pouring jet protection, such as one Snorkels, also not possible.

Die Strangabzugsregelung wird daher vorzugsweise für das Vergießen von nur mit Si-beruhigten Stählen eingesetzt.The strand deduction scheme is therefore preferred for Casting only used with Si-calmed steels.

Im Falle einer ebenfalls dem Erfinder bekannten Stopfenre gelung wird eine durch einen beweglichen Stopfen ver schließbare Ausgußöffnung im Zwischengefäß verwendet, die im offenen Zustand eine wesentlich höhere Ausflußleistung ergeben würde, als es der gewünschten Strangabzugsgeschwin digkeit oder Gießleistung entspricht. Die Strangabzugsge schwindigkeit wird hier am Treiber auf den gewünschten Wert eingestellt und der Gießspiegel in der Kokille wird dadurch konstant gehalten, daß der Durchfluß des Metalls durch die Ausgußöffnung mittels einer entsprechenden Einstellung und laufenden Nachstellung des beweglichen Stopfens in geeigne ter Weise gedrosselt wird.In the case of a stopper also known to the inventor is achieved by a movable stopper closable pouring opening used in the tundish, the in the open state a much higher flow rate would result in it being the desired strand withdrawal rate or casting performance. The strand take-off Speed is set to the desired value on the driver adjusted and the mold level in the mold is thereby kept constant that the flow of the metal through the Spout opening by means of an appropriate setting and ongoing adjustment of the movable plug in a suitable ter is throttled.

Da die Regelung des Metallflusses mittels eines Stopfens nicht sehr feinfühlig ist, wird diese Art der Regelung vor zugsweise bei großen Gießquerschnitten angewendet, wie sie beim Gießen von Blooms und Brammen, aber auch bei größeren Knüppelquerschnitten, vorliegen.Since the regulation of the metal flow by means of a plug is not very sensitive, this type of scheme is before preferably used for large casting cross-sections, such as them when pouring blooms and slabs, but also with larger ones Billet cross-sections.

Für eine Automatisierung des Gießvorganges eignen sich Stopfenregelung wegen der relativ schlechten Regelcharakte ristik nur bei großen Gießquerschnitten. Die Stopfenrege lung weist allerdings dann Vorteile auf, wenn Stahlgüten mit definierten Al-Gehalten, wie beispielsweise Feinkorn stähle, vergossen werden müssen. Derartige Stähle neigen nämlich - insbesondere an der engsten Stelle des Ausgus ses, wo die höchsten Strömungsgeschwindigkeiten herrschen - dazu, Ansätze von Al₂O₃-Ausscheidungen zu bilden. Hier durch wird die Durchflußgeschwindigkeit beeinträchtigt. Da bei der Stopfenregelung immer eine deutlich größere Aus gußöffnung verwendet wird, als es für das Einhalten der Gießgeschwindigkeit erforderlich wäre, kann hier durch Nachstellen des Stopfens der Metalldurchfluß wieder so ein reguliert werden, wie es die Strangabzugsgeschwindigkeit erfordert.Are suitable for automation of the casting process Stopper control because of the relatively poor control characteristics Logistics only for large casting cross sections. The plug rain However, lung has advantages when it comes to steel grades with defined Al contents, such as fine grain steels that need to be cast. Such steels tend namely - especially at the narrowest point of the spout where the highest flow velocities prevail - to form approaches of Al₂O₃ excretions. Here the flow rate is affected by. There with the plug control always a significantly larger off pouring opening is used as it is for compliance with the Casting speed would be required here Readjust the plug of the metal flow again be regulated as it is the strand withdrawal speed required.

Die Durchflußgeschwindigkeit kann auch beim Stranggießen durch den Ausguß anstatt durch einen Stopfen - wie dies bei Gießpfannen heute der Standardpraxis entspricht - mit verschiebbaren oder verdrehbaren Schieberplatten geregelt werden; hier bestehen Vorteile gegenüber der Stopfenrege lung in der Regelbarkeit des Gießstrahls, und es ist die Anbringung eines Gießstrahlschutzes möglich, zudem können aufgrund der Nachstellbarkeit der Ausgußöffnung durch Nach stellen der Schieberplatten auch Al-legierte Stähle vergos sen werden.The flow rate can also be during continuous casting through the sink instead of a stopper - like this is the standard practice for ladles today - with slidable or rotatable slide plates regulated become; here there are advantages over the plug rain in the controllability of the pouring stream, and it is the Possibility of pouring jet protection possible, also can due to the adjustability of the pour opening by Nach the slide plates also cast aluminum alloyed steel will be.

Derartige Schieberregelungen sind insbesondere auch im Hin blick auf die Automatisierung des Gießvorganges denkbar. Bei Systemen zum automatischen Gießen auf Stranggießanlagen kann die Position des Gießspiegels vorzugsweise durch Durchstrahlung der Kokille mittels von einer radioaktiven Quelle ausgesandten Gamma-Strahlen gemessen sowie Abwei chungen von der gewünschten Lage des Gießspiegels durch selbsttätiges Vergrößern oder Verkleinern der Ausgußöffnung nachgeregelt werden. Dabei bleibt die am Treiber einge stellte Strangabzugsgeschwindigkeit weitgehend konstant bzw. sie wird gezielt und schrittweise verändert, wenn die Gießgeschwindigkeit gezielt erhöht oder abgesenkt werden soll.Such slide controls are particularly in the out view of the automation of the casting process conceivable. For systems for automatic casting on continuous casting plants can preferably change the position of the mold level Radiation of the mold by means of a radioactive Source emitted gamma rays measured as well as deviation of the desired position of the casting mirror automatic enlargement or reduction of the pouring spout be readjusted. The driver remains on set strand withdrawal speed largely constant or it will be changed step by step if the Casting speed can be increased or decreased in a targeted manner should.

Für eine Automatisierung des Gießvorganges auf Stranggieß anlagen ist neben der Schieberregelung auch die Strangab zugsregelung gut geeignet; die Stopfenregelung wirkt sich weniger gut auf eine Automatisierung aus, da Stopfen eine ungünstige Regelcharakteristik aufweisen.For automation of the casting process on continuous casting In addition to the slide control, the system also includes the line output draft control well suited; the stopper control has an effect less good at automation because plugs are one have unfavorable control characteristics.

Bei der Strangabzugsregelung bei freilaufendem Ausguß kann also der Gießspiegel automatisch in relativ einfacher Weise durch kontinuierliches Nachstellen der Strangabzugsge schwindigkeit konstant gehalten werden. Diese Gießtechnik kann vorteilhaft für das Gießen kleiner Knüppelquerschnitte aus lediglich mit Si-beruhigten Stählen angewendet werden. Für das Gießen von hochwertigen, mit Al-beruhigten Stählen, wofür auch ein Gießstrahlschutz in Form eines in die Ko kille eintauchenden Schnorchels erforderlich ist, eignet sich dieses Verfahren nicht. With the strand draw control with free-running spout can So the mold level automatically in a relatively simple way by continuous readjustment of the strand take-off speed can be kept constant. This casting technique can be beneficial for casting small billet cross sections can only be used with Si-calmed steels. For the casting of high-quality steels with aluminum-calmed steel, for which a pouring jet protection in the form of a Ko kille immersing snorkel is required not this procedure.

Der Erfinder hat sich das Ziel gesetzt, ein Verfahren und eine Vorrichtung eingangs genannter Art zu verbessern und - wie gesagt - die Regelung des Gießspiegels beim Strang gießen zu vereinfachen.The inventor has set the goal of a method and to improve a device of the type mentioned and - As I said - the control of the casting level on the strand to simplify pouring.

Zur Lösung dieser Aufgabe führt die Lehre des unabhängigen Patentanspruches; die Unteransprüche erfassen günstige Wei terbildungen.The teaching of the independent leads to the solution of this task Claim; the subordinate claims capture favorable Wei training.

Erfindungsgemäß wird der Badspiegel in der Kokille durch ein kontinuierlich wirkendes Meßsystem laufend erfaßt und durch ein halb- oder vollautomatisches Regelsystem selbst tätig konstant gehalten. Der Metallzufluß ist aus dem Ver teiler in die Kokille durch eine Veränderung des Ausfluß querschnitts einstellbar, und der Gießspiegel wird in der Kokille durch eine kontinuierliche Anpassung der Strangab zugsgeschwindigkeit konstant gehalten.According to the bath level in the mold a continuously operating measuring system is continuously recorded and through a semi or fully automatic control system itself kept constant. The metal inflow is from Ver divider into the mold by changing the discharge adjustable cross-section, and the mold level is in the Mold by continuously adjusting the strand train speed kept constant.

Dabei kann die Veränderung des Ausflußquerschnitts durch Verstellen eines Gießstopfens oder aber durch Betätigung einer Schieberplatte bewirkt werden.The change in the discharge cross-section can be caused by Adjustment of a pouring plug or by actuation a slide plate can be effected.

Im Rahmen der Erfindung kann die Höhe des Gießspiegels in der Kokille manuell oder automatisch verändert werden, wo bei die Änderung des Gießspiegels bevorzugt höchstens 3 mm pro Minute betragen soll.In the context of the invention, the height of the pouring level can be in the mold can be changed manually or automatically where when changing the mold level, preferably at most 3 mm per minute.

Als günstig hat es sich erwiesen, bezüglich der innerhalb von zwei vorgegebenen Grenzen schwankenden Strangabzugsge schwindigkeit bei einem Über- oder Unterschreiten derselben eine Nachregelung durch Betätigung des Ausflußkontrollor gans durchzuführen.It has proven to be cheap in terms of within of two predetermined limits fluctuating strand withdrawal dizziness when going above or below the same a readjustment by operating the outflow controller goose to perform.

Erfindungsgemäß soll die Stellung des Ausflußkontrollorgans um eine Mittelposition oszillieren und gegebenenfalls die Ausflußregelung durch eine hydraulische oder mechanisch wirkende Vorrichtung dargestellt werden. According to the position of the outflow control member oscillate around a central position and, if necessary, the Flow control by hydraulic or mechanical acting device are shown.

Nach einem weiteren Merkmal der Erfindung ist das Signal des Gießspiegelmeßsystems Eingangssignal für ein erstes Re gelorgan, welches auf den Antrieb des Strangabzugssystems einwirkt; die am Strangabzugssystem gemessene Geschwindig keit dient als Eingangssignal für ein zweites Regelorgan, welches das erste überlagert und direkt auf ein hydrau lisch, pneumatisch elektromechanisch betätigtes Stellele ment zum Verstellen des Metallzuflusses in die Kokille ein wirkt. According to a further feature of the invention, the signal of the mold level measuring system input signal for a first Re gelorgan, which is based on the drive of the strand extraction system acts; the speed measured on the strand withdrawal system speed serves as an input signal for a second control element, which overlays the first and directly onto a hydrau nelically, pneumatically electromechanically actuated Stellele element to adjust the flow of metal into the mold works.

Weitere Vorteile, Merkmale und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung bevorzugter Ausführungsbeispiele sowie anhand der Zeichnung. Diese zeigt inFurther advantages, features and details of the invention result from the following description more preferred Exemplary embodiments and with reference to the drawing. These shows in

Fig. 1, 3, 5 jeweils ein Regelschema für eine Strangabzugsregelung, eine Stopfen bzw. Schieberregelung; Fig. 1, 3, 5 in each case a control diagram for a strand withdrawal control, a stopper or slide control;

Fig. 2, 4, 6 zu jedem der Regelschemata eine Graphik zum Zeitverlauf der Gieß spiegelposition und zur Auszugsge schwindigkeit. Fig. 2, 4, 6 for each of the control schemes, a graph of the time course of the pouring mirror position and Auszugge speed.

Bei einem vereinfachten Regelschema einer Strangabzugsrege lung nach Fig. 1 wird der gemessene Istwert 12 der Position eines Gießspiegels 12 in einer nicht dargestellten Kokille mit einem zuvor definierten Sollwert 14 in einem Auszugsregler 16 verglichen. Letzterer liefert als Ergebnis bei 18 eine Geschwindigkeit V eines Auszugstreibers, die über einen Drehzahlregler 20 an einem Treibermotor 22 der Anlage eingestellt wird.In a simplified control scheme of a strand withdrawal Rege lung according to Fig. 1 of the measured actual value is compared a meniscus 12 to the position 12 in a non-illustrated mold with a previously defined reference value 14 in a pull regulator 16. As a result, the latter supplies a speed V of a pull-out driver at 18, which is set on a driver motor 22 of the system via a speed controller 20 .

Dazu gibt Fig. 2 im Zeitverlauf die Gießspiegelposition so wie die Auszugsgeschwindigkeit über der Zeit Z wieder. Es ist ersichtlich, daß die tatsächliche Gießspiegelposition nach Kurve 24 um den Sollwert nach der Geraden 8 schwankt und die Auszugsgeschwindigkeit - Linie 9 - nur das Ergeb nis der Gießspiegelregelung ist. Demzufolge wird die Aus zugsgeschwindigkeit auch z. B. durch Erosion des freilaufen den Ausgusses innerhalb eines gewissen Zeitraumes erhöht oder durch Zusetzen des Ausgußquerschnitts verringert. For this purpose, FIG. 2 shows the mold level position as well as the pull-out speed over time Z over time. It can be seen that the actual mold level according to curve 24 fluctuates around the desired value after straight line 8 and the pull-out speed - line 9 - is only the result of the mold level control. Accordingly, the train speed from z. B. increased by erosion of the free-running spout within a certain period of time or reduced by clogging the spout cross section.

Eine Stopfenregelung ermöglicht das Gießen von Al-beruhig ten Stählen mit oder ohne Gießstrahlschutz. Insbesondere ist bei Stopfenregelung der Einbau eines Schnorchels als Gießstrahlschutz relativ einfach zu bewerkstelligen. Da der Stopfen jedoch eine schlechte und unexakte Regelcharakteri stik aufweist, ist er für eine Automatisierung des Gießvor gangs, für welchen eine feinfühlige Einstellbarkeit gegeben sein muß, nur schlecht geeignet. Aus diesem Grund wird eine Automatisierung des Gießvorganges auf der Basis einer Stop fenregelung nur bedingt vorgenommen bzw. nur bei großen Gießquerschnitten durchgeführt, welche für Regelabweichun gen relativ unempfindlich sind.A stopper control enables the casting of Al-calm steels with or without pouring jet protection. Especially is the installation of a snorkel as a plug control Pouring beam protection relatively easy to do. Since the However, plug a bad and inexact control characteristic stik, it is for automation of the casting process gangs, for which there is a sensitive adjustability must be badly suited. For this reason, a Automation of the casting process based on a stop window control only carried out to a limited extent or only for large ones Pouring cross sections carried out, which for control deviations are relatively insensitive.

Die Schieberregelung ermöglicht ebenfalls das Gießen von Al-beruhigten Stählen mit oder ohne Gießstrahlschutz, hat den Vorteil einer besseren Regelbarkeit des Gießstrahls und weist somit Vorteile gegenüber einer Stopfenregelung auf. Die Schieberplatten müssen jedoch sehr exakt gefertigt sein und bestehen aus sehr teuerem, hochwertigem Keramikmaterial. Insofern stellt die Schieberregelung für das Gießen Al-beruhigter hochwertiger Stähle heute zwar eine technisch mögliche Lösung dar, ist aber relativ aufwendig und nicht für alle Anwendungsfälle voll befriedigend.The slide control also enables the casting of Al-calmed steels with or without pouring jet protection the advantage of better controllability of the pouring jet and thus has advantages over a stopper control. However, the slide plates must be made very precisely and consist of very expensive, high quality Ceramic material. In this respect, the slide control for the casting of Al-calmed high-quality steels today is a technically possible solution, but is relative complex and not full for all applications satisfying.

Fig. 3 zeigt das Regelschema einer Stopfen- bzw. Schieber regelung. Bei dieser Art der Regelung wird der Istwert 30 der Position des Gießspiegels 12 dem im zuvor definierten Sollwert 34 im Stellungsregler 36 verglichen. Das Ergebnis dieses Regelvorganges ist eine bestimmte Stopfen- und Schieberstellung 38, welche maßgebend für die Durchflußmen ge in der Kokille ist. Fig. 3 shows the control scheme of a stopper or slide control. In this type of control, the actual value 30 of the position of the mold level 12 is compared to the previously defined target value 34 in the positioner 36 . The result of this control process is a certain stopper and slide position 38 , which is decisive for the Durchflußmen ge in the mold.

Völlig unabhängig davon wird der Sollwert 44 der Auszugsge schwindigkeit über einen Drehzahlregler 20 _m am Treibermotor 22 eingestellt und der Istwert 40 der Auszugsgeschwindig keit über einen Tachogenerator 46 des Treibermotors 22 lau fend rückgeführt, so daß eine annähernd konstante Auszugs geschwindigkeit erzielt wird.Completely independently of this, the setpoint 44 of the pull-out speed is set via a speed controller 20 _m on the driver motor 22 and the actual value 40 of the pull-out speed is fed back via a tachometer generator 46 of the drive motor 22 so that an almost constant pull-out speed is achieved.

Fig. 4 läßt den Zeitverlauf der Position des Gießspiegels 12, der Auszugsgeschwindigkeit und der Stopfen- bzw. Schie berstellung zu Fig. 3 erkennen. Fig. 4 shows the time course of the position of the casting mirror 12 , the pull-out speed and the plug or slide transfer to Fig. 3 can be seen.

Der Istwert 30 des Gießspiegels 12 schwankt um den Sollwert 34, ebenso der Istwert 40 der Auszugsgeschwindigkeit um den entsprechenden Sollwert 44. Die Stellung des Stopfens bzw. Schiebers ergibt sich gemäß Linie 48 als Ergebnis der Gieß spiegelmessung. Wird der Sollwert 44 der Auszugsgeschwin digkeit erhöht, fährt der Treiber 22 unverzüglich auf den neuen Sollwert und der Stopfen oder Schieber muß, um das Gießspiegelniveau konstant zu halten, geändert werden.The actual value 30 of the mold level 12 fluctuates around the target value 34 , as does the actual value 40 of the pull-out speed around the corresponding target value 44 . The position of the stopper or slide is determined according to line 48 as the result of the casting level measurement. If the target value 44 of the pull-out speed is increased, the driver 22 immediately moves to the new target value and the stopper or slide must be changed in order to keep the casting level constant.

Diese Erläuterungen sind zur Offenbarung des erfindungsge mäßen Verfahrens erforderlich; durch das erfindungsgemäße Verfahren wird mittels einer gezielten Kombination der Vor teile der Strangabzugs- und Stopfenregelung einerseits das automatisierte Gießen Al-beruhigter hochwertiger Stähle mit Gießstrahlschutz bei gleichzeitig einfacher und guter Re gelbarkeit des Gießspiegels ermöglicht und anderseits wer den nicht nur die jeweiligen Nachteile der Stopfen- und Strangabzugsregelung vermieden, sondern es wird in überra schend einfacher Weise und unter Vermeidung aufwendiger Werkstoffe und Werkstücke sowie komplizierter Handhabungs schritte ein der Schieberregelung mindestens gleichwerti ges, wenn nicht überlegenes Ergebnis erzielt. These explanations are for the disclosure of the fiction necessary procedure; by the invention The procedure is carried out by means of a targeted combination of the above parts of the strand withdrawal and plug control on the one hand automated casting of Al-calmed high-quality steels with Pouring jet protection with simple and good re The moldability of the pouring mirror enables and on the other hand who not only the respective disadvantages of the plug and Strand deduction scheme avoided, but it is used in supra very simple and avoid expensive Materials and workpieces as well as complicated handling steps at least equivalent to the slide control if not a superior result.

Bei der hier beschriebenen Erfindung handelt es sich somit um ein Verfahren zum Herstellen von Gußsträngen aus Metal len, insbesondere aus Stählen, nach dem Prinzip des Strang gießens in Vertikal- und Bogenanlagen, bei welchem der Bad spiegel in der Kokille durch ein kontinuierlich wirkendes Meßsystem laufend erfaßt und durch ein halb- oder vollauto matisches Regelsystem selbsttätig konstant gehalten wird; der Metallzufluß ist aus dem Verteiler in die Kokille durch eine Veränderung des Ausflußquerschnitts einstellbar, und der Gießspiegel 12 wird in der Kokille durch eine kontinuierliche Anpassung der Strangabzugsgeschwindigkeit konstant gehalten.The invention described here is thus a method for producing cast strands from metals, in particular from steels, according to the principle of strand casting in vertical and curved systems, in which the bath mirror in the mold is continuously running through a continuously acting measuring system detected and automatically kept constant by a semi or fully automatic control system; the metal inflow can be adjusted from the distributor into the mold by changing the outflow cross-section, and the casting level 12 in the mold is kept constant by continuously adapting the strand withdrawal speed.

In diesem erfindungsgemäßen Verfahren zeigt Fig. 5 ein Re gelschema. Der Istwert 10 der Position des Gießspiegels 12 wird mit dem Sollwert 14 im Auszugsregler 16 verglichen, und als Ergebnis wird bei 18 die Auszugsgeschwindigkeit V über den Drehzahlregler 20 am Treibermotor 22 eingestellt. Gleichzeitig wird diese Auszugsgeschwindigkeit mit Hilfe eines Tachogenerators 49 gemessen sowie als Istwert 50 mit einem Sollwert 54 im Stellungsregler 36 verglichen. Als Er gebnis wird eine Stopfen- oder Schieberstellung 38 einge stellt.In this inventive method, Fig. 5 gelschema a Re. The actual value 10 of the position of the casting mirror 12 is compared with the target value 14 in the pull-out regulator 16 , and as a result the pull-out speed V is set at 18 on the driver motor 22 via the speed regulator 20 . At the same time, this pull-out speed is measured with the aid of a tachometer generator 49 and compared as an actual value 50 with a setpoint 54 in the positioner 36 . As a result, a stopper or slide position 38 is set.

Auch bei dieser Regelung schwanken gemäß Fig. 6 - welche den Zeitverlauf der Gießspiegelmessung, der Abzugsgeschwin digkeit sowie der Stopfen- bzw. Schieberstellung über der Zeit Z erkennen läßt - die Istwerte 10 bzw. 50 des Gieß spiegels 12 bzw. der Auszugsgeschwindigkeit um die entspre chenden Sollwerte 14 bzw. 54. Die Stopfen- bzw. Schieber stellung 56 ergibt sich als Ergebnis der Treibergeschwin digkeit. Wird der Sollwert der Treibergeschwindigkeit verändert, verändert der Stellungsregler 36 unverzüglich die Stopfen- bzw. Schieberstellung 38, und die Auszugsgeschwindigkeit muß, um das Gießspiegelniveau konstant zu halten, dementsprechend angepaßt werden. Also in this control fluctuate according to Fig. 6 - which shows the time course of the mold level measurement, the Abzuggeschwin speed and the plug or slide position over time Z - the actual values 10 and 50 of the casting level 12 or the pull-out speed by the corresponding corresponding setpoints 14 or 54 . The stopper or slide position 56 results as a result of the speed of the driver. If the desired value of the driver speed is changed, the position controller 36 immediately changes the stopper or slide position 38 , and the pull-out speed must be adapted accordingly in order to keep the level of the casting level constant.

Die Veränderung des Ausflußquerschnitts im Verteilergefäß kann sowohl durch einen Stopfen als auch durch einen Schie ber bewirkt werden.The change in the outflow cross-section in the distribution vessel can both by a stopper and by a shoot about to be effected.

Bei einer möglichen Durchführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens ist vorgesehen, daß eine erwünschte und gezielte Änderung der Gießgeschwindigkeit dadurch bewirkt wird, daß der Ausflußquerschnitt verändert wird.In a possible embodiment of the invention The method provides that a desired and targeted Changing the casting speed is caused by the fact that the outflow cross-section is changed.

Eine weitere Durchführungsvariante des erfindungsgemäßen Verfahrens sieht vor, daß die Höhe des Gießspiegels in der Kokille verändert werden kann, was insbesondere zur Verrin gerung des Verschleißes des Schnorchels beim Gießen mit Gießpulver wünschenswert ist.Another implementation variant of the invention The procedure provides that the height of the casting level in the Chill mold can be changed, which in particular leads to verrin reduction of wear on the snorkel when pouring Casting powder is desirable.

Dabei soll die Änderung der Höhe des Gießspiegels 3 mm pro Minute nicht übersteigen.The change in the height of the mold level should be 3 mm per Do not exceed one minute.

Nach einer anderen möglichen Durchführungsform des Verfah rens darf die Strangabzugsgeschwindigkeit zwischen zwei vorgegebenen Grenzen schwanken, wobei bei einer auftreten den Über- oder Unterschreitung derselben eine Nachregelung des Metallzuflusses durch eine Betätigung des Ausflußkon trollorgans erfolgt.According to another possible way of carrying out the procedure rens the line withdrawal speed may be between two predetermined limits fluctuate, with one occurring a readjustment if these are exceeded or undershot of the metal inflow by actuating the outflow con troll organ.

Grundsätzlich ist es auch möglich, daß die Stellung des Ausflußkontrollorgans um eine mittlere Position oszilliert, da dadurch in bestimmten Fällen das Regelverhalten verbes sert werden kann.Basically, it is also possible that the position of the Outflow control organ oscillates around a middle position, because in certain cases this improves the control behavior can be set.

Für die Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens kann eine Vorrichtung hilfreich sein, welche das Ausflußkon troll-Organ, d. h. den Stopfen oder Schieber, durch einen Hydraulikzylinder oder Hydraulikantrieb - oder durch einen mittels Motor angetriebenen mechanisch wirkenden Antrieb - verstellt. For carrying out the method according to the invention a device can be helpful which the Ausflußkon troll organ, d. H. the plug or slide, by one Hydraulic cylinder or hydraulic drive - or by one motor-driven mechanical drive - adjusted.

Grundsätzlich kann eine derartige Verstellung auch manuell erfolgen. Für einen Automatikbetrieb ist jedoch die mecha nisierte Nachstellbarkeit erforderlich.In principle, such an adjustment can also be done manually respectively. For automatic operation, however, the mecha nized adjustability required.

Für die Durchführung der erfindungsgemäß möglichen Verfah rensvarianten dient weiters ein Strangabzugssystem, welches eine feinfühlige kontinuierliche Verstellung der Strangab zugsgeschwindigkeit erlaubt.For carrying out the method possible according to the invention A strand withdrawal system also serves as a variant a sensitive continuous adjustment of the strand train speed allowed.

Die bevorzugte Ausführungsform eines Systems zur Durchfüh rung des erfindungsgemäßen Verfahrens besteht aus einer Einrichtung zur kontinuierlichen Messung des Metallspiegels in der Kokille, welches ein Signal an eine Regelbaugruppe liefert, die ihrerseits auf den Antrieb der Strangabzugs vorrichtung kontinuierlich einwirkt und die Abzugsgeschwin digkeit so nachstellt, daß der Gießspiegel in der Kokille konstant bleibt, solange sich die Strangabzugsgeschwindig keit innerhalb vom Gießformat abhängig vorgegebener Grenzen bewegt. Die Strangabzugsgeschwindigkeit wird laufend gemes sen und von einer weiteren Regelbaugruppe, in welcher auch die Grenzwerte gespeichert sind, erfaßt. Werden die Grenz werte über- oder unterschritten, so wirkt diese zweite Re gelgruppe direkt auf den Antrieb der Ausflußregelung ein und bewirkt damit durch Nachstellen des Ausflußkontrollele mentes eine Veränderung des Metallzuflusses in die Kokille.The preferred embodiment of a system for implementation tion of the method according to the invention consists of a Device for the continuous measurement of the metal level in the mold, which sends a signal to a control module supplies, which in turn on the drive of the strand take-off device acts continuously and the trigger speed readiness so that the mold level in the mold remains constant as long as the strand withdrawal speed is speed within given limits depending on the casting format emotional. The strand withdrawal speed is measured continuously sen and from another control module, in which also the limit values are stored. Become the limit values exceed or fall below, then this second re gel group directly on the drive of the outflow control and thus causes by adjusting the outflow control mentes a change in the flow of metal into the mold.

Claims

1. Process for producing cast strands from metals, especially from steels, by continuous casting in Verti lime or arch systems, in which the bathroom mirror in the mold through a continuously acting measuring system constantly recorded and through a semi or full flood tomato control system prefers to keep it constant is held, the metal inflow from a ver divider into the mold by changing the end flow cross section set and the casting level in the mold by continuously adjusting the Strand withdrawal speed is kept constant.

2. The method according to claim 1, characterized in that the outflow cross-section by adjusting one Pouring plug or by pressing one per se known slide plate is changed.

3. The method according to claim 1, characterized in that the strand withdrawal speed within two predetermined limits fluctuates, and that in the event of an or falling below a readjustment Operation of an outflow control organ performed is, where appropriate the position of the discharge control element oscillates around a central position.

4. The method according to any one of claims 1 to 3, characterized characterized in that the height of the casting mirror in the The mold is changed manually or automatically, whereby the change in the casting level is preferably at most 3 mm per minute.

5. The method according to any one of claims 1 to 4, characterized characterized in that the outflow control by a hy drastic or mechanical device will work.

6. The method according to any one of claims 1 to 5, characterized characterized that the signal of the mold level measurement systems input signal for a first, on the drive is the regulating element acting on the strand withdrawal system, and that the speed measured on the strand withdrawal system as an input signal for a second control element serves, which overlays the first and directly on a hydraulically, pneumatically electromechanically operated Control element for adjusting the metal inflow in the Mold works.

7. The method according to at least one of claims 1 to 6, characterized in that the actual value of the position of the pouring level with the setpoint in a pull-out rack ler compared and the pull-out speed (V) over a speed controller set on a driver motor is, the pull-out speed by means of a Tachogenerators measured, as an actual value with a target value compared in a positioner as well as the Plug or slide position is set.

8. The method according to any one of claims 1 to 7, characterized characterized by changing the setpoint the driver speed the stopper or slide changed position and the pull-out speed is fit.

9. Device for performing the method according to a of claims 1 to 8, characterized by a system of the pull-off drive to the sensitive continuous Liche adjustment of the strand withdrawal speed.

10. Device for performing the method according to a of claims 1 to 8, in particular device according to Claim 9, characterized in that the system egg ne device for continuous measurement of the me has high level in the mold, which a Signal to a control module, which in turn delivers on the drive of the strand withdrawal device acts continuously and the withdrawal speed adjusts so that the mold level in the mold remains constant as long as the strand withdrawal speed depending on the casting format Boundaries moved.

11. The device for carrying out the method according to we at least one of claims 1 to 8, in particular device according to claim 9 or 10, characterized by an extractor controller ( 16 ) assigned to the casting mirror ( 12 ), which a speed controller ( 20 ) with driver motor ( 22 ) and this is connected to a tachometer generator ( 49 ), from which an input device for the pull-out speed as the actual value ( 50 ) leads to a positioner ( 36 ).

12. The apparatus according to claim 11, characterized in that the positioner ( 36 ) is designed to compare the actual value ( 50 ) with a target value ( 54 ) for adjusting the slide or stopper position.