DE69207816T2

DE69207816T2 - Vorrichtung und Verfahren zum Giessen von Halbzeug

Info

Publication number: DE69207816T2
Application number: DE69207816T
Authority: DE
Inventors: Jacques F-38500 Voiron Moriceau
Original assignee: Aluminium Pechiney SA; Pechiney Rhenalu SAS
Current assignee: Novelis Inc Canada
Priority date: 1991-06-07
Filing date: 1992-06-04
Publication date: 1996-07-11
Anticipated expiration: 2012-06-05
Also published as: EP0517629A1; JPH05200516A; NO922189D0; FR2677284A1; AU1725692A; EP0517629B1; NO302868B1; NO922189L; CA2069802C; DE69207816D1; JP3107912B2; AU648667B2; US5409054A; ATE133359T1; ES2084314T3; GR3019073T3; FR2677284B1; CA2069802A1

Description

1) TECHNISCHES GEBIET DER ERFINDUNG.

Die Erfindung, Gegenstand der vorliegenden Patentanmeldung, betrifft den vertikalen Strangguß oder Halbstrangguß von metallischen Halbzeugen.
Das Prinzip des vertikalen Stranggusses ist gut bekannt: Es besteht darin, die Metallschmelze in das Innere einer Form zu gießen, die durch den schon erstarrten Teil des gegossenen Metalls gebildet wird. Eine Stranggußvorrichtung wird in ihrer einfachsten Form (Figur 1) gebildet:
- Aus einer Gießform oder Blockform (1) zylindrischer oder geradprismatischer Form je nach der Form des Querschnitts des gegossenen Erzeugnisses: Barren oder Platte. Diese Blockform hat eine vertikale Symmetrieachse und ist an ihrem oberen und unteren Ende offen;
- aus einem falschen Boden (2), der das untere Ende beim Anlauf verschließt und so den Boden einer Form bildet, deren Wände die Blockform darstellt;
- aus einem System zum Kühlen der Blockform, das beispielsweise aus einem Wasserstreifen (3) gebildet wird, der auf den oberen äußeren Teil der Blockform trifft und längs deren Mantellinien und danach längs des gegossenen Erzeugnisses herabrieselt;
- aus einer den falschen Boden tragenden Grundplatte (4), die mit nicht dargestellten Mitteln ausgestattet ist, die ihre Absenkung mit regelbarer und gleichmäßiger Geschwindigkeit ermöglichen;
- aus einer Rinne (5) zum Einspeisen von Metallschmelze, die mit einer oder mehreren Düsen (6) versehen ist, von wo das Metall in die Blockform strömt; und
- aus einem Schwimmer (7) mit den Funktionen, einerseits das Metall über den ganzen Querschnitt des Erzeugnisses zu verteilen und andererseits die Höhe des Metalls in der Blockform zu regeln, wobei die Platte des Schwimmers eventuell mit einer Düsennadel (8) ausgerüstet ist, die die Düse teilweise sperrt, wenn das Niveau eine Tendenz zum Steigen hat.
Beim Anlauf ist die Grundplatte in ihrer oberen Stellung, und der falsche Boden ist in leichtem Eingriff in das Innere der Blockform mit einem solchen Spiel, daß die Metallschmelze hier nicht ausströmen kann. Die Blockform wird durch den Wasserstreifen gekühlt. Man gießt die Metallschmelze durch die Rinne (5) und die Düse (6) in die durch die Blockform und den falschen Boden gebildete Form. Die Erstarrung beginnt von den Wänden der gekühlten Blockform und vom falschen Boden aus. Wenn so eine ausreichend feste Kruste gebildet ist, steuert man das Absenken der die falschen Böden tragenden Grundplatte und setzt das Gießen fort, wobei die Erstarrungsfront genannte Grenze zwischen der festen und der flüssigen Phase im Schnitt die in der Figur 1 bei (9) dargestellte angenäherte Form hat.
Es ist anschließend möglich:
- Entweder das Gießen fortzusetzen und es zu unterbrechen, wenn die gewünschte Länge des gegossenen Erzeugnisses erreicht wird: Dies ist der halbkontinuierliche (Halbstrang-)Guß, der einzige, der für Aluminiumlegierungen angewendet wird (indessen meistens "Strangguß" genannt wird)
- oder das Gießen bis zur vollständigen Leerung des Ofens fortzusetzen, wobei man das gegossene Erzeugnis in aufeinanderfolgende gewünschte Längen unterteilt, nachdem man es eventuell gebogen hat, um es horizontal zu machen: Dies ist der Strangguß im engen Sinne, der auf Stahl angewandt wird.
Aus Produktivitätsgründen ist es, wenigstens beim Gießen von Erzeugnissen aus Aluminium, üblich, mehrere Erzeugnisse gleichzeitig zu gießen: Mehrere Blockformen werden auf einem Arbeitsplatz und mehrere falsche Böden auf einer Trägergrundplatte angeordnet, und die Rinne ist mit mehreren Düsen ausgerüstet.
Der manuelle Anlauf eines Gusses auf einem solchen Arbeitsplatz mit mehreren Strömen weist mehrere Nachteile gleichzeitig auf, was die Qualität der Erzeugnisse und die Sicherheit des Bedienungsmannes betrifft. Die Blockformen füllen sich nicht mit der gleichen Geschwindigkeit; oder da die Absenkung der falschen Böden erst beginnen kann, wenn ein gleiches benötigtes Metallniveau in allen Blockformen erreicht wird, muß der Bedienungsmann manuell eingreifen, um die Füllung der "vordersten" Blockformen so zu verzögern, daß sie alle zur gleichen Zeit auf das Anlaufniveau kommen. Man bemerkt, daß dieses Verfahren, das eine große Gewandtheit seitens des Bedienungsmannes erfordert, es nicht ermöglicht, eine gute Reproduzierbarkeit der Anlaufbedingungen zu sichern, und die Quelle von Fehlern an den Füßen der gegossenen Erzeugnisse ist, die zum Ausschuß des gesamten Erzeugnisses führen können. Außerdem setzt es den Bedienungsmann in direkter Nähe des Arbeitsplatzes Spritzern von Metallschmelze und explosiven Metall-Wasser-Reaktionen aus, die unter den Übergangsbedingungen des Anlaufs häufiger sind.

2) GESTELLTE AUFGABE.

Die Aufgabe, die sich die Anmelderin gestellt hat, ist die vollständige Automatisierung des halbkontinuierlichen Gusses, die es ermöglicht, den Bedienungsmann aus der direkten Nähe des Arbeitsplatzes zu entfernen, welcher Bedienungsmann nur eingreift, um die Parameter des Gusses einzustellen: Art der Legierung, Form, Abmessung und Zahl von gleichzeitig gegossenen Erzeugnissen, und um das Gießen für eine dem automatisierten System gegebene Reihenfolge auszulösen. Dieses das Gießen steuernde System weist also eine Basis von Vorgaben auf, die die Gießbedingungen als Funktion der Legierungen und der Formate und deren eventuelle Entwicklung im Lauf der Zeit umfassen.

3) BESCHREIBUNG DES STANDES DER TECHNIK.

Das am 15.9.1976 veröffentlichte GB-Patent 1 449 846 (CONCAST) beschreibt ein Verfahren zur Metalldurchsatzregelung in einer Stranggießanlage, das darin besteht:
- Das Metallniveau in der Form zu messen,
- ein dieses Niveau darstellendes Signal zu liefern,
- ein Bezugssignal zu erzeugen, das das gewünschte Metallniveau wiedergibt,
- das das Niveau darstellende Signal mit dem Bezugssignal zu vergleichen und
- ein Ausgangssignal zu erzeugen, um entweder auf den Metalldurchsatz oder auf die Absenkgeschwindigkeit des gegossenen Erzeugnisses einzuwirken.
Die Lehre dieses Patents ermöglicht es nicht, zwei Probleme zu lösen: Das der Regelung des Stranggusses bei mehreren Strömen und das der Übergangsbedingungen zum Füllen der Blockformen beim Anlauf.
Die US-Patente 4 498 521 und 4 567 935 (KAISER ALUMINUM & CHEMICAL) beschreiben jeweils ein Verfahren und eine Vorrichtung zum automatischen Gießen. Das Verfahren löst die obenerwähnten beiden Probleme, da es sich um Verfahren zur Regelung des Metallniveaus bei einem vertikalen Strangguß mit mehreren Strömen während des Anlaufs handelt, das das Bringen der Metallniveaus in den verschiedenen Blockformen in eine gleiche Horizontalebene vor dem Absenken der Grundplatte ermöglicht.
Dieses Verfahren macht jedoch die Gesamtheit des Gießvorganges nicht völlig automatisch, da es nicht das Kippen des Ofens umfaßt. Außerdem, wie dies weiter unten erläutert wird, sind die Verläufe eines Niveaus der einzelnen Blockformen etwa parallel, d.h. daß sie den gemeinsamen Verlauf der Niveaus an verschiedenen Punkten erreichen. Bei der vorliegenden Erfindung hat jede einzelne Blockform ihren eigenen Annäherungsverlauf an den gemeinsamen Verlauf, der je nach der Niveauverzögerung der betrachteten Blockform mehr oder weniger steil und derart angepaßt ist, daß der gemeinsame Verlauf der Niveaus zur gleichen Zeit erreicht wird.
Das US-Patent 4 660 586 (ALUMINUM COMPANY OF AMERICA) beansprucht ein Verfahren zur Regelung eines Niveaus von in einen Behälter gegossener Metallschmelze. Dieses Verfahren umfaßt die folgenden Schritte:
- Erfassung des Metallschmelzenniveaus,
- Vergleichen des erfaßten Niveaus mit einem Bezugniveau zur Bestimmung der Abweichung,
- Änderung des Metallschmelzendurchsatzes mit Hilfe eines Schrittmotors, wobei die Schritte der Bewegung dieses Motors die Summe eines der Abweichung proportionalen Terms, eines der Ableitung der Abweichung proportionalen Terms und eines der zweiten Ableitung der Abweichung proportionalen Terms sind.
Die Lehre dieses Patents ist völlig allgemein: Man kann sie auf die Niveauregelung irgendeiner Flüssigkeit in irgendeinem Behälter und insbesondere auf die Regelung des Metallniveaus in einer Blockform anwenden. Sie ermöglicht jedoch auch nicht die automatische Erfassung aller aufeinanderfolgender Phasen, die beim Anlauf und bei der Fortsetzung eines Stranggießvorganges auftreten.

4) DARLEGUNG DER ERFINDUNG.

Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung, die die vollständige Automatisierung der aufeinanderfolgenden Phasen ermöglichen, die beim Anlauf und bei der Fortsetzung eines Stranggießvorganges von Platten oder Barren aus Metallegierung und insbesondere Aluminiumlegierung in mehreren Strömen vorkommen.
Zwei Grundprinzipien führten zur Schaffung der Erfindung:
- Möglichst gleichzeitige Füllabfolgen aller Blockformen einzurichten, damit diese Phase für alle Strömungen unter den gleichen Bedingungen abläuft und die Auslösung des Absenkens der Grundplatte auf einem in allen Blockformen fast gleichen, vorbestimmten und reproduzierbaren Niveau stattfindet;
- es jedoch zu vermeiden, die Speisung mit Metallschmelze in eine Blockform völlig schließen zu müssen, welche völlige Schließung kalte Falten an den Füßen der Erzeugnisse als Quellen von Rissen hervorruft.
Das Verfahren ist dadurch gekennzeichnet, daß es eine Vorphase und fünf aufeinanderfolgende Hauptphasen aufweist. Der Bedienungsmann löst die erste Vorphase und danach die erste Hauptphase aus. Die folgenden laufen automatisch ab:
1) Vorphase zur Bestimmung des Schließpunktes und der Voreinstellung der Stopfstangen, wobei Arten von Düsennadeln zur Regelung des Durchsatzes in jeder Blockform dienen, deren Beschreibung weiter unten gegeben wird.
2) Phase der Metalleinspeisung vom Gießofen.
3) Phase forcierter Einspeisung in die Blockformen.
4) Phase einer einzelnen "Nachstellung" des Metallniveaus in jeder Blockform, in deren Verlauf man die Blockformen auf ein gemeinsames festgesetztes Niveau bringt.
5) Nachlaufsteuerungsphase eines für alle Blockformen gemeinsamen Niveauverlaufs.
6) Phase zum Absenken der Grundplatte mit Nachsteuerung eines Niveauverlaufs als Funktion der gegossenen Länge.
Jede dieser Phasen weist jeweils eine bestimmte Zahl von nachfolgend beschriebenen aufeinanderfolgenden Schritten auf:

4.1 Vorphase zur Bestimmung des Schließpunkts und der Voreinstellung der Stopfstangen.

Diese Phase wird bei Bedarf vom Bedienungsmann vor Beginn des Gießens ausgelöst.
Das System bewirkt zunächst eine automatische Folge zum Suchen des Schließpunktes jeder der Stopfstangen. Dies ist ein unerläßlicher Schritt vor dem folgenden Schritt, der die Voreinstellung der Stopfstangen vorm Gießen ist, und vor den eigentlichen Gießschritten, wo wohldefinierte Einstellungen der Öffnungen ebenfalls gesteuert werden.
Im allgemeinen Fall erfolgt die Voreinstellung der Stopfstangen auf Null-Öffnung. Bei einer Variante des Verfahrens, die weiter unten mit mehr Einzelheiten beschrieben wird, erfolgt diese Voreinstellung auf eine von Null verschiedene und eventuell für jeden der Ströme besondere Öffnung.

4.2 Phase einer Metalleinspeisung vom Gießofen.

Diese Phase wird nach Bedarf vom Bedienungsmann und unter der Bedingung gestartet, daß die Phase 4.1 günstig abgeschlossen ist. Sie ist die erste der Phasen des automatischen Gießens, an die sich die folgenden Phasen ohne weiteren Eingriff des Bedienungsmannes aneinanderreihen.
Im Lauf dieser Phase laufen die folgenden Schritte ab:
a) Das Kippen des Ofens zum Einspeisen von Metallschmelze, wenn er vom Kipptyp ist, oder das Öffnen der Stopfstange, die das Gießloch verschließt, wenn er feststehend ist;
b) das Füllen der die Blockformen speisenden Rinne. Im allgemeinen Fall werden die am unteren Teil der Rinne über jeder Blockform angeordneten Düsen durch die Stopfstangen derart geschlossen, daß das Metall die Rinne füllt, ohne in die Blockformen zu strömen.
Im besonderen Fall, wo die Düsen nicht durch die Stopfstangen geschlossen werden, wird eine Sperre direkt stromauf der Düse angeordnet, die als erste gespeist wird, und wieder so, daß das Metall die Rinne füllt, ohne in die Blockformen zu strömen.
Diese Phase endet, wenn das Metallschmelzenniveau in der Rinne einen vorbestimmten Wert erreicht hat.

4.3 Phase forcierter Einspeisung.

Diese Phase beginnt, wenn das Metallschmelzenniveau in der Rinne einen vorbestimmten Wert oder ein Schwellenniveau erreicht hat, und endet für jede Blockform, wenn der Niveaudetektor, der weiter unten erläutert wird, eine bestimmte Metallhöhe dh über dem falschen Boden erfaßt. Das Ende dieser Phase und daher ihre Dauer variieren mit den Blockformen.
Das Erhalten des Schwellenniveaus in der Rinne löst die folgenden Schritte aus:
c) In dem Augenblick To, wo das Metallschmelzen-Schwellenniveau in der Rinne erreicht wird, Einstellung der die Blockformen speisenden Stopfstangen auf einen Anfangsöffnung genannten Öffnungswert und Auslösung des Ausgangspunkts der Zeiten eines Metallniveauänderungsverlaufs N als Funktion der Zeit, die etwas spater wirksam wird und allen Blockformen gemeinsam ist: N = f(T).
Dieser Schritt kann durch die folgende Variante geändert werden: Im Augenblick To, wo das Metallschmelzenniveau in der Rinne einen vorbestimmten Wert erreicht, Öffnung der die Blockformen speisenden Stopfstangen auf eine genügend starke Öffnungsstellung, um eine hohe, Erstarrungen vermeidende Metallströmung zu haben, Auslösung des Ausgangspunkts der Zeiten des späteren, allen Blockformen gemeinsamen Metallniveauänderungsverlaufs, dann teilweise Schließung der Stopfstangen bis zu der Anfangsöffnung genannten Stellung.
Im besonderen Fall, wo die vorhergehende Phase bei offenen Stopfstangen abgelaufen ist und wo das Metall durch eine Sperre zurückgehalten wurde, ist der Ablauf des Schrittes der folgende: Öffnung der direkt stromauf der ersten Düse befindlichen Sperre und Auslösung des Ausgangspunkts der Zeit To des späteren Metallniveauänderungsverlaufs N = f(T).
In diesem besonderen Fall kann auch die vorstehende Variante verwendet werden. Die Voreinstellung der Stopfstangen erfolgt dann in Überöffnungsstellung, und eine teilweise Wiederschließung in die Anfangsöffnung genannte Stellung erfolgt etwas nach dem Öffnen der Sperre.
d) Halten eines konstanten Niveaus in der Rinne mit Hilfe von Mitteln zum Erfassen dieses Niveaus und eines Regelsystems, das auf das Kippen oder die Öffnung der Stopfstange des Halteofens einwirkt;
e) wenn irgendeiner der Metallschmelzenniveaudetektoren, der über jeder Blockform angebracht ist, eine bestimmte Metallhöhe dh über dem falschen Boden erfaßt, wird die Phase forcierter Einspeisung von der Nachstellphase für diese Blockform abgelöst, während die forcierte Einspeisungsphase für die anderen fortgesetzt wird, wo diese Höhe dh noch nicht erfaßt wurde;
f) wenn die Höhe dh nach Ablauf einer bestimmten Voreinstellzeitdauer ab der Zeit To nicht in jeder Blockform erreicht wurde, Öffnung der Stopfstange in aufeinanderfolgenden Schritten von der Anfangsöffnung aus.

4.4) "Nachstell"-Phase.

Diese Phase ist für jede Blockform individuell: Sie beginnt in verschiedenen Augenblicken, endet jedoch im gleichen Augenblick T&sub1; und auf einem gleichen Niveau N&sub1;, die auf der Kurve N = f(T) liegen.
Diese zweite Phase umfaßt die folgenden Schritte:
g) Wenn die Phase forcierter Einspeisung für eine Blockform beendet ist, Ingangsetzung einer Niveauregelung in dieser Blockform entsprechend einem wachsenden Niveauverlauf als Funktion der Zeit, um dieses Niveau auf einen vorab bestimmten Wert N&sub1; zu bringen, wobei die Regelung auf die Stellung der Stopfstange der entsprechenden Blockform einwirkt und dieser Niveauverlauflinear zwischen dem Erfassungspunkt und dem Punkt N&sub1;, T&sub1; ist;
h) im Maße, wie die Metallhöhe dh in den anderen Blockformen erfaßt wird, Ingangsetzung der Niveauregelung in diesen Blockformen entsprechend einem als Funktion der Zeit für jede Blockform eigenen wachsenden Niveauverlauf, um dieses Niveau auf den gleichen Wert N&sub1; und zur gleichen Zeit T&sub1; wie die anderen Blockformen zu bringen, wobei die Regelung stets auf die Stellung der Stopfstange zum Speisen der Blockformen einwirkt und dieser Niveauverlauf stets linear zwischen dem Erfassungspunkt und dem Punkt N&sub1;, T&sub1; ist;
Die "Nachstell"-Phase endet zur Zeit T&sub1;. Es wird für diese Phasenänderung einer eventuellen Verzögerung einer Blockform nicht Rechnung getragen, da diese Verzögerung in der folgenden Phase ausgefüllt werden kann.

4.5) Nachlaufsteuerungsphase eines gemeinsamen Niveauverlaufs.

Diese Phase weist einen einzigen Schritt auf:
i) Ab der Zeit T&sub1; bestimmt die Regelung für das Metallniveau in der Gesamtheit der Blockformen den gemeinsamen Niveauverlauf N = f(T) . Dieser Verlauf kann eine Neigungsänderung in T&sub2;, N&sub2; oder auch mehrere aufweisen.
Die dritte Phase endet in T&sub3;, N&sub3; (oder in Tn, Nn, wenn es sich um mehrere Neigungsänderungen beim Verlauf der Niveaus handelt), wo die Absenkung der Trägergrundplatte der falschen Böden beginnt.

4.6) Absenkphabe der Grundplatte.

Diese Phase weist die folgenden Schritte auf:
j) Nach Kontrolle der erreichten Niveaus und der verstrichenen Zeit Ingangsetzung des Absenkens der die falschen Böden tragenden Grundplatte zur Zeit T&sub3;, wobei das theoretische Niveau N&sub3; ist, Anwendung eines Verlaufs vorbestimmter Absenkgeschwindigkeit und Regelung des Niveaus N in jeder der Blockformen nach dem Verlauf N = f(L), wobei L die Länge des gegossenen Erzeugnisses ist.
Eine Variante, deren Einzelheit und Vorteil weiter unten erläutert werden, kann darin bestehen, das Absenken der Grundplatte auszulösen, sobald im Inneren eines kleinen Zeitintervalls vor T&sub3; die Niveaus sämtlich in einem kleinen Intervall um N&sub3; herum liegen.
k) Wenn die programmierte Umstellänge des Ofens (die kleiner als die Länge eines gegossenen Erzeugnisses ist, da das in der Rinne enthaltene Metall es ermöglicht, noch eine gewisse Länge zu gießen) erreicht wird, Rückkippen des Ofens oder Schließen der Stopfstange des Ofens, um die Zuführung von Metall zu unterbrechen, Fortsetzung des Gießens dank des in der Rinne enthaltenen Metalls bis zu einem vorbestimmten Sinken des Metallniveaus in den Blockformen, Anheben und Neigen des über den Blockformen liegenden Teils der Rinne, um durch die so geschaffene Öffnung das noch in der Rinne verbleibende Metall abzulassen, und Beenden der Absenkung der Grundplatte.
Die Wahl des Regelungsprinzips, das das Metallniveau in der Blockform bestimmt, stellt auch eine der Maßnahmen der Erfindung dar. Man weiß, daß es mehrere Prinzipien gibt:
- Regelung mit proportionaler Wirkung. Die Verschiebung der Stopfstange ist dann einfach proportional dem Abstand zwischen dem erfaßten Metallniveau und seinem Richtwert;
- Regelung mit proportionaler und integraler Wirkung. Die Verschiebung der Stopfstange ist die Summe von zwei Termen: einem dem Abstand zwischen dem erfaßten Metallniveau und seinem Richtwert proportionalen und dem zweiten, dem Integral des Abstands als Funktion der Zeit proportionalen;
- Regelung mit proportionaler, abgeleiteter und integraler Wirkung. Die Verschiebung der Stopfstange ist die Summe von drei Termen: dem ersten, dem Abstand proportionalen, dem zweiten, der Ableitung des Abstands als Funktion der Zeit proportionalen, dem dritten, dem Integral des Abstands als Funktion der Zeit proportionalen.
Die Anmelderin fand, daß das für die betrachtete Verwendung geeignetste System das zweite, d.h. mit proportionaler und integraler Wirkung ist. Es ist ausreichend schnell und empfindlich und vermeidet insbesondere die "Pumparbeiten" und die Instabilitäten.
Die entsprechende Vorrichtung weist auf:
a) Ein Mittel zum Einspeisen von Metallschmelze aus einem Halteofen, beispielsweise ein Kipp- oder Stopfstangensystem,
b) eine Rinne, die die Stranggießblockformen mit Hilfe von kalibrierten, mit Mitteln zum ganzen oder teilweisen Verschließen versehenen Öffnungen speist,
c) Mittel zum Halten eines konstanten Niveaus in der Rinne, die ein System zum Erfassen dieses Niveaus und ein Regelsystem aufweisen, das auf das Kippen oder die Öffnung der Stopfstange des Halteofens einwirkt,
d) Mittel zum völligen oder teilweisen Verschließen der kalibrierten Öffnungen jeder Blockform, die jeweils eine Stopfstange genannte Düsennadel und ein Antriebsorgan dieser Düsennadel mit Eignung zur automatischen Suche des Schließpunkts der Öffnung aufweisen,
e) Metallschmelzenniveau-Fühler, die über jeder Blockform angebracht sind,
f) ein Regelsystem, das das Metallniveau in jeder Blockform zunächst auf einen bestimmten, dieser Blockform eigenen Wachstumsverlauf und dann auf einen allen Blockformen gemeinsamen Wachstumsverlauf durch Steuerung des auf den Querschnitt der Einspeisungsöffnung dieser Blockform einwirkenden Antriebsorgans einregelt,
g) ein System, das erfaßt, daß ein bestimmtes Niveau N&sub3; in der Gesamtheit der Blockformen erreicht wird, und die Absenkung der Grundplatte, die die den Boden der Blockformen beim Anlauf verschließenden falschen Böden trägt, gemäß einem vorbestimmten Geschwindigkeitsverlauf steuert, und
h) ein System, das erfaßt, daß die programmierte Umkehrlänge des Ofens erreicht ist, und das Beenden der Speisung der Rinne vom Gießofen, das Beenden des Absenkens der Grundplatte und die Anhebung und die Neigung des über den Blockformen liegenden Teils der Rinne steuert.
Die nähere Beschreibung des Verfahrens und der Vorrichtung wird mit Hilfe der Figuren besser verstanden:
Die Figur 1 veranschaulicht, wie weiter oben erwähnt, das Prinzip des Stranggusses von Halbzeug, wie er nach dem Stand der Technik durchgeführt wird.
Die Figur 2 und ihre Variante 2' zeigen das System zur Metallniveauregelung, das bei der Erfindung verwendet wird.
Die Figur 3 stellt ein Arbeitsdiagramm der aufeinanderfolgenden Schritte eines Stranggießvorgangs gemäß der Erfindung dar.
Die Figur 4 stellt als Funktion der Zeit und mit Vollstrich ein Beispiel des für die Blockformen bestimmten Niveauverlaufs und der in den verschiedenen Blockformen erreichten tatsächlichen Niveaus im Fall von drei im betrachteten Beispiel dar.
Die Figuren 5, 6 und 7 stellen die Lage der Metallniveaus im Augenblick der Ingangsetzung der Absenkung der Grundplatte im Verhältnis zum Einstellniveau und die drei Varianten von zur Auslösung dieser Ingangsetzung zu erfüllenden Bedingungen dar.
Die Figur 8 stellt eine bevorzugte Ausführungsform eines kapazitiven Niveaufühlers dar.
Die Figur 9 stellt das Schema der für die Messung des Niveaus verwendeten Meßbrücke dar.
In Figur 2 kann man sehen, daß das Regelungssystem des Metallniveaus aufweist:
- Einen Niveaufühler (10), der ein dem Niveau des Metalls in der Blockform proportionales Signal liefert,
- einen Regler (11), der dieses Signal mit einem das gewünschte Niveau darstellenden Richtwert vergleicht,
- ein Antriebsorgan (12), das die Stopfstange (13) vertikal als Funktion der durch den Regler erfaßten Abweichung verschieben kann,
- eine Stopfstange (13), deren unterer, allgemein kegelstumpf förmiger Teil als Funktion seiner Stellung den oberen Querschnitt der Düse (14) mehr oder weniger verschließt und so auf den von der Rinne (15) ankommenden Metallschmelzendurchsatz einwirkt.
Die Stopfstange (13) kann, statt den oberen Querschnitt der Düse zu verschließen, als Variante ihren unteren Querschnitt verschließen. Eine solche Anordnung ist in der beigefügten Figur 2' dargestellt.
In diesem Fall ist es nicht möglich, die Füllung der Rinne mit den geschlossenen Düsen zu bewirken, da dann das Metall zwischen Düse und Stopfstange erstarrt. Das verwendete Vorgehen ist also die weiter oben beschriebene Variante:
Vor dem Gießen:
- Voreinstellung der Stopfstangen auf eine von Null abweichende Öffnung (Anfangsöffnung oder ggf. Überöffnung genannte Stellung)
- Schließen einer direkt stromauf der ersten Düse befindlichen Sperre;
Füllung der Rinne bis zu einem Schwellenniveau; Öffnung der Sperre und Starten des Ausgangspunkts der Zeiten des Verlaufs gemeinsamen Niveaus; Fortsetzung des Füllens wie im allgemeinen Fall.
Im Arbeitsdiagramm der Figur 3 sind in herkömmlicher Weise die aufeinanderfolgenden Schritte des Verfahrens (nach Vorphase) durch Rechtecke und die eine alternative Funktion der Durchführung (0 für ja) oder nicht (N für nein) einer äußeren Bedingung durch Rhomben dargestellt. Der Text im Inneren des Rechtecks gibt den betrachteten Vorgang an; derjenige im Inneren des Rhombus beschreibt die äußere Bedingung.
Der erste Rhombus (21) im oberen Teil des Diagramms stellt den Befehl zum Kippen des Ofens dar. Wenn er nicht gegeben wird (N) bildet das Programm eine Schleife in sich.
Wenn er gegeben wird (0), geht man zum folgenden Schritt weiter: Kippen des Ofens (22). Die Metallschmelze strömt in die Rinne, und bei geschlossenen Einspeisungsstopfstangen der Blockformen steigt das Metallniveau in dieser Rinne. Der in der Rinne angeordnete Niveaudetektor vergleicht ständig das tatsächliche Niveau mit einem Richtniveau (23). Wenn dieses Niveau nicht erreicht wird (N), wird das Kippen des Ofens fortgesetzt. Sobald es erreicht ist, wird der folgende Schritt ausgelöst: (24)
Die Einspeisungsstopfstangen der Blockformen öffnen sich alle in eine solche Stellung, daß die Metallschmelzenströmung ausreichend ist, um ungünstige Erstarrungen zu vermeiden. In diesem Augenblick löst man den Ursprungspunkt der Zeiten des Metallniveau-Anderungsverlaufs in der Blockform aus, der allen Blockformen gemeinsam ist. Ein solcher Verlauf ist in der Figur 4 dargestellt und wird weiter unten erläutert. Dann schließen sich nach einer sehr kurzen vorbestimmten Zeit alle Stopfstangen teilweise wieder zu einer feststehenden Anfangsöffnung. Es ist auch möglich, wie dies weiter oben angegeben wurde, ohne vorherige Überöffnung direkt zur Anfangsöffnung überzugehen.
Ab diesem Schritt laufen die aufeinanderfolgenden Vorgänge in für jede Blockform unabhängiger Weise ab. Das Diagramm zeigt die Abfolge der Schritte nur für eine einzige Blockform, doch ist diese für jede der anderen gleich.
Der Rhombus (25) stellt den Vergleich der Metallhöhe über dem falschen Boden, die in der Blockform erfaßt wird, mit einem voreingestellten Richtwert dh, z.B. 3 mm dar. Wenn diese Höhe dh in einer bestimmten Zeitdauer (26) nicht erreicht wird, startet man einen Verlauf der Öffnung der Stopfstange in Einzelschritten als Funktion der Zeit (27) derart, um die Füllung der Blockformen bis zum Richtwert zu beschleunigen. Wenn in irgendeiner der Blockformen trotz der aufeinanderfolgenden Schritte zum Öffnen der Stopfstange die Richthöhe nach Ablauf einer bestimmten Zeitdauer (28) nicht erreicht wird, d.h., daß es eine Panne gibt; dann wird das Gießen unterbrochen (29).
Im normalen Fall (25, 0) hat die Metallschmelze die Richthöhe dh erreicht, jedoch nicht in jeder Blockform im gleichen Augenblick. Es geht darum, alle Blockformen im gleichen Augenblick auf ein gleiches Niveau entsprechend dem Verlauf der Niveaus als Funktion der Zeit zu bringen. Zu diesem Zweck berechnet das Programm für jede einzelne Blockform einen besonderen Nachstellverlauf, der vom Erfassungspunkt ausgeht und es den Metallniveaus in jeder Blockform ermöglicht, sich beim Verlauf der Niveaus im Punkt A (T&sub1;, N&sub1;) beispielsweise der Figur 4 (Rechteck 30) zu vereinigen.
Von diesem Punkt A der Figur 4 aus ist der Niveauverlauf als Funktion der Zeit allen Blockformen gemeinsam und wird durch diese Figur 4 dargestellt (31).
Bei (32) vergleichen die Detektoren des Niveaus der Blockformen das erfaßte Metallniveau mit einem Richtniveau N&sub3;, das für die Absenkung der die falschen Böden tragenden Grundplatte bestimmt ist. Wenn dieses Niveau erreicht ist, wird das Absenken der Grundplatte ausgelöst (33).
Der folgende Schritt besteht darin, die Länge des gegossenen Erzeugnisses mit der programmierten Länge (34) zu vergleichen. Wenn diese Länge erreicht wird, unterbricht man das Gießen (35) Das Unterbrechen des Gießens weist die folgenden, im Arbeitsdiagramm nicht dargestellten aufeinanderfolgenden Schritte auf:
- Rückkippen des Ofens oder Schließen seiner Gießstopfstange zur Unterbrechung der Einspeisung von Metallschmelze,
- Fortsetzung des Gießens mit dem in der Rinne enthaltenen Metall bis zu einer bestimmten Senkung des Metallniveaus in den Blockformen,
- Anheben und Neigen des über den Blockformen befindlichen Teils der Rinne und Beenden der Absenkung der Grundplatte
Die Figur 4 stellt, als Funktion der Zeit, das bezüglich der Blockform markierte Metallniveau für eine Stranggießanlage dar, die aus Vereinfachungsgründen nur drei Strömungen a, b, c aufweist. Die Beschreibung ist jedoch in gleicher Weise auf eine Anlage anwendbar, die eine höhere Zahl von Strömungen aufweist.
Für mehr Klarheit wurden auf der Seite der Vertikalachse der Niveaus eine Halbblockform im Schnitt (40), die falschen Böden in der Anfangsstellung (41, a, b, c) der drei Blockformen und ein Metallniveau in einem gegebenen Augenblick (42) dargestellt. Der festgelegte Verlauf der Niveaus&sub1; der von der Legierung und dem Format abhängt, ist durch die Linie A, B, C, D in ausgezogenem Strich dargestellt. Die Höhe dh ist die minimale, im Schritt (25) der Figur 2 erfaßte Höhe. Man stellt fest, daß diese Höhe dh nacheinander durch das Metall der Blockformen c, a und b erreicht wird. Das Programm errechnet dann drei lineare Abläufe von Niveaus mit unterschiedlichen Neigungen (die durch Strichelungen dargestellt sind) je nach der Ilverzögerungt der Blockformen und der Lage des falschen Bodens am Beginn, auf die sich die Einzelregelung jeder der Blockformen derart festlegt, daß die Metallniveaus im Punkt A identisch sind. Anschließend, von A bis B, dann von B bis 0, bewirken die Einzelregelungen jeder der Blockformen für die Gesamtheit der Niveaus, mit den jeder Regelung eigenen Fluktuationen, den bis zum Niveau N&sub3; gemeinsamen Verlauf, das die Absenkung der Grundplatte bestimmt. Die tatsächlich beobachteten Niveaus sind durch punktierte Linien dargestellt.
Die Absenkung wird so durch die gleichzeitige Verwirklichung von zwei Bedingungen ausgelöst:
- T > T&sub3;
- für jede Blockform n, Nn = N&sub3;.
In der Praxis und aufgrund der jeder Regelung eigenen Fluktuationen kann die zweite Bedingung zur vollständigen Unterbrechung der Einspeisung in die vorderste Blockform während einer relativ langen Zeit führen. Dies steht im Gegensatz zum zweiten oben aufgestellten Prinzip und kann zu Fehlern am Fuß des gegossenen Erzeugnisses führen.
Diese Situation ist in der Figur 5 schematisch gezeigt, die in einem System von Zeit-Niveau-Achsen den Verlauf der Niveaus in fettem ausgezogenem Strich und die Entwicklung der in der in diesem Beispiel auf drei: a, b und c begrenzten Gruppe der Blockformen beobachteten Niveaus in punktierter Linie darstellt. Die Blockform a erreicht das Niveau N&sub3; zur Zeit Ta, die Blockform b zur Zeit Tb und die Blockform c zur Zeit Tc. Die Absenkung der Grundplatte beginnt also erst zur Zeit Tc. Die Blockform a bleibt während einer ziemlich langen Dauer Tc - Ta ungespeist, die Blockform b ein bißchen weniger. Diese Wartezeit ist auf jeden Fall nachteilig für die Qualität der Erzeugnisse.
Man hat sich auch zwei in den Figuren 6 und 7 schematisch dargestellte Varianten vorgestellt.
Diese beiden Figuren sind identisch mit der Figur 5. Sie stellen den gleichen Verlauf der Niveaus und die gleiche Entwicklung der in den drei Blockformen a, b, c beobachteten Niveaus dar.
Bei der Variante der Figur 6 hat zur Zeit T&sub3; nur die Blockform a das Niveau N&sub3; erreicht; ihre Speisung wird nach der Zeit Ta unterbrochen. Man vergleicht dann die zur Zeit T&sub3; in den beiden anderen Blockformen erreichten Niveaus mit dem Richtniveau N&sub3;. Wenn diese Niveaus Nb und Nc in einem vorbestimmten zulässigen Bereich, der um N&sub3; symmetrisch oder nicht liegt, sind, wird die Absenkung ausgelöst.
Diese Variante hat den Vorteil, die Zeitdauer in beträchtlicher Weise zu begrenzen, während der die vorderste Blockform a ungespeist bleibt.
Die Bedingungen für den Beginn der Absenkung werden:
- T > T&sub3;
- für jede Blockform n, Nn in einem zulässigen Bereich um N&sub3; herum
Bei der Variante der Figur 7 erfolgt der Vergleich der Niveaus Nb und Nc mit N&sub3; nicht nur ab dem Augenblick T&sub3;, sondern ab einem vorbestimmten Zeitintervall dT vor T&sub3;. Sobald, ausgehend von der Zeit T&sub3; - dT, die Gesamtheit der Niveaus in den drei Blockformen im Inneren des bestimmten Niveaubereichs liegt, wird die Absenkung ausgelöst.
Die Bedingungen für den Beginn der Absenkung werden:
- T > T&sub3; - dT
- für jede Blockform n, Nn in einem zulässigen Bereich um N&sub3; herum
Die Funktionsweise der Erfindung, die beschrieben wurde, umfaßt:
- Genaue und verläßliche Niveaumessungen,
- Mittel zur genauen Einstellung jeder Stopfstange bezüglich jeder der Düsen.
Erfindungsgemäß verwendet man vorzugsweise:
- Einen kapazitiven Fühler des Metallniveaus,
- ein Antriebsorgan mit einer Einrichtung zum Erfassen des Schließpunkts der Düse.
Das Prinzip des kapazitiven Fühlers ist das folgende:
Man stellt einen ebenen Kondensator her, dessen eine der Belegungen eine Metallscheibe ist und dessen andere die Oberfläche der Metallschmelze ist. Man weiß, daß die Kapazität eines ebenen Kondensators C gleich dem Produkt der Oberfläche der Belegung und der Dielektrizitätskonstante des die Belegungen trennenden Mediums, dividiert durch den Abstand zwischen den Belegungen ist. Die Messung der Kapazität des Kondensators ist eine indirekte Messung des Abstandes zwischen den beiden Belegungen und daher des Niveaus des Metalls.
Praktisch arbeitet man schematisch in der folgenden Weise, wie sie in den Figuren 8 und 9 dargestellt ist.
Die Figur 8 stellt den Fühler selbst an seiner Stelle über der Oberfläche der Metallschmelze in einer Blockform dar.
Die Figur 9 stellt das Schema der Meßbrücke der Kapazität des so gebildeten Kondensators dar.
In der Figur 8 stellt das mit der Bezugsziffer (50) bezeichnete Metallschmelzenniveau eine der Belegungen des Kondensators dar. Die zweite Belegung (51) ist Teil des eigentlichen Fühlers. Eine dritte Belegung (52), die in einem festen Abstand und über der Belegung (51) angeordnet ist, bildet mit dieser letzteren einen zweiten Kondensator, dessen Kapazität als Bezugsgröße in der Meßbrücke dient, auf die noch eingegangen wird. Beispielsweise ist der Abstand e zwischen dem Metallschmelzenniveau und der Belegung (51) 18 mm im Gleichgewicht ebenso wie der Abstand zwischen den beiden Belegungen (51) und (52).
Die Kapazität des durch die Belegungen (50) und (51) gebildeten Kondensators Cx wird dauernd mit der Bezugskapazität Cr des durch die Belegungen (51) und (52) gebildeten Kondensators mit Hilfe einer Meßbrücke verglichen, deren Schema in der Figur 9 dargestellt ist. Die Brücke umfaßt 4 untereinander durch 4 Knotenpunkte (53), (54), (55), (56) verbundene Zweige. Die Zweige (53) - (54) und (54) - (55) werden mit sinusförmigem Wechselstrom mittels zweier identischer Transformatoren (57) und (58) gespeist, deren Primärwicklungen in Reihe an eine Hochfrequenzstromquelle (z.B. 80 khz) angeschlossen sind. Im Zweig (55) - (56) ordnet man den Kondensator CX und im Zweig (56) - (53) den Bezugskondensator Cr an. Der der durch die Metallschmelze gebildeten Belegung von CX entsprechende Knotenpunkt (55) ist mit Erde verbunden. Dies wird leicht mit Hilfe der den falschen Boden tragenden Metallgrundplatte erreicht, worauf das gegossene Erzeugnis ruht. Die entgegengesetzten Knotenpunkte (54) und (56) sind untereinander mittels eines Transformators (59) mit einem Stromdetektor (60) verbunden. Wenn der Abstand zwischen den Belegungen (50) und (51) von Cx gleich einem Bezugswert von beispielsweise 18 mm ist, sind die Kapazitäten von Cx und von C&sub4; gleich, die Brücke ist im Gleichgewicht, und kein Strom durchsetzt den Detektor (60). Wenn sich dieser Abstand verringert oder erhöht, ist die Brücke im Ungleichgewicht, und der Detektor wird von einem Strom durchsetzt. Ein elektronisches System liefert dann einen Befehl an einen Servomotor, der den Fühler so steigen oder sinken läßt, daß er auf einen Abstand von der Metallschmelze gleich dem Bezugswert von z.B. 18 mm kommt. Die Erfassung der aufeinanderfolgenden Verschiebungen des Fühlers ermöglicht es, in jedem Augenblick ein dem Metallschmelzenniveau in der Blockform entsprechendes Signal zu erzeugen.
Eine solche Einrichtung wird über der Metallschmelze in jeder Blockform angeordnet und ermöglicht, das Niveau des Metalls zu messen und zu regeln.
Das Antriebsorgan kennzeichnet sich im wesentlichen durch seine Einrichtung zur Erfassung des Schließpunkts der Düse. Erfindungsgemäß besteht das Antriebsorgan vorzugsweise hauptsächlich aus einer elektrischen Getriebemotoreinheit mit genauer Steuerung der Lage der Stange. Die Stange ist hohl und weist im Inneren eine Achse auf, die sich zum Gleiten auf einige mm eignet. Diese Achse wird durch eine Federtypeinrichtung herausgezogen gehalten. An dieser Achse befestigt man die Stopfstange.
Wenn sich die Stange in der Richtung "Ausgang" verschiebt, wird, wenn die Stopfstange auf ihrer Bahn auf ein Hindernis trifft, die Feder eingedrückt, die Achse gleitet in der Stange und betätigt ein Bahnende.
Dank dieser Erfassungseinrichtung kann man durch ein automatisches Verfahren den Schließpunkt der Düsen bestimmen. Dieser Punkt entspricht der Stellung geringsten Austritts der Stange, wodurch die Betätigung des Bahnendes ermöglicht wird, korrigiert von der durch die Achse durchlaufenen Bahn zum Einsenken der Feder und Betätigung des Bahnendes.
Die Öffnungsstellung der Stopfstange wird anschließend ausgehend von diesem Bezugspunkt bestimmt.

5º) BEISPIEL.

Die oben beschriebene Vorrichtung wurde auf einem Stranggußarbeitsplatz montiert, der zum gleichzeitigen Gießen von 5 Platten eines Formats 1360 mm x 610 mm aus Aluminiumlegierung 5052 (Aluminum Association-Norm) bestimmt ist. Die Blockformen sind untereinander parallel und quer bezüglich der Achse der Einspeisungsrinne angeordnet.
Ihre Höhe ist 115 mm. Der Richtwert für dh ist 3 mm über dem falschen Boden mit doppelter Rundung. Der Richtwert für N&sub3; ist 48 mm unter dem oberen Niveau der Blockform. Die Absenkgeschwindigkeit ist 42 mm/Minute. Diese Parameter wurden in das System von Automatismen eingeführt.
Ein erster Befehl löste den Vorabschritt einer Suche der Schließpunkte aus. Entsprechend den Strömungen fanden sich diese Punkte in einer Lage zwischen 18 und 29 mm der Bahn der Antriebsorgane, die 100 mm ist (0 mm = Stange völlig herausgezogen). Am Ende dieses Schrittes brachten die Antriebsorgane die Stopfstangen in ihren Schließpunkt.
Ein zweiter Befehl löste den eigentlichen Gießvorgang aus. Am Ende des Schritts zum Füllen der Rinne löste das Erhalten des Schwellenniveaus die Öffnung der Stopfstangen 7 mm über dem Schließpunkt aus.
Die erste Blockform benötigte zum Erreichen der Höhe dh 18 Sekunden nach der Öffnung der Stopfstangen, die letzte 25 Sekunden nach dieser Öffnung.
Alle Blockformen erreichten das Niveau N&sub1; zur Richtzeit T&sub1; = 40 s bei Befolgung der besonderen Richtabläufe.
Das Niveau N&sub3; wurde von der Gesamtheit der Blockformen 85 Sekunden nach der Öffnung der Stopfstangen erreicht, in welchem Augenblick die die falschen Böden tragende Grundplatte ihre Absenkung begann.

Claims

1. Verfahren zum Anlauf und zur Durchführung des automatischen Gießens in mehreren Strömen an einer Arbeitsstätte zum Strangguß von Platten oder Barren aus Metallegierung und insbesondere Aluminiumlegierung mit einer Vorphase, die durch eine erste Steuerung ausgelöst wird, und einer Folge von fünf Hauptphasen, die durch eine zweite Steuerung ausgelöst werden, die die folgenden Schritte bewirken:

1) während der Vorphase: automatische Erfassung der Schließpunkte der einzelnen Düsen (14) durch ihre Stopfstangen (13), welche Düsen die Blockformen von der Rinne (15) aus speisen, die über diesen angeordnet ist, und Voreinstellung der Stopfstangen (13),

2) während der Phase einer Metalleinspeisung vom Gießofen:

a) Kippen (22) oder Öffnen der Stopfstange, die das Gießloch des Metallschmelzen-Einspeisungsofens verschließt,

b) Füllen der die Blockformen speisenden Rinne (15) wobei das Metall durch eine oder geeignete Einrichtungen daran gehindert wird, in diese einzuströmen,

3) während der Phase forcierter Einspeisung:

c) im Augenblick T&sub0;, wo das Metallschmelzenniveau in der Rinne (15) einen vorbestimmten Wert erreicht, Öffnung der Einrichtung(en) zum Verhindern des Einströmens des Metalls in die Blockformen, Einstellung der Stopfstangen (13) auf einen Anfangsöffnung genannten Öffnungswert und Auslösung (24) des Ausgangs der Zeiten eines Verlaufs einer Metallniveauänderung N als Funktion der Zeit, die in den späteren Schritten wirksam wird und die allen Blockformen gemeinsam sein wird: N = f(T),

d) Halten (23) eines konstanten Niveaus in der Rinne (15) mit Hilfe von Mitteln zum Erfassen dieses Niveaus und eines Regelsystems, das auf das Kippen oder die Öffnung der Stopfstange des Halteofens einwirkt;

e) jedesmal, wenn der über jeder Blockform angebrachte Metallschmelzendetektor (10) eine bestimmte Metallhöhe dh über dem falschen Boden einer einzelnen Blockform erfaßt, Übergang zum nachfolgend beschriebenen Schritt g für diese Blockform,

f) wenn die Höhe dh am Ende einer bestimmten Zeitdauer seit der Zeit T&sub0; nicht in jeder Blockform erreicht ist, Öffnen der Stopfstange in aufeinanderfolgenden Schritten von der Anfangsöffnung aus, 4) während der Nachstellphase (30)

g) wenn die Höhe dh in einer Blockform erfaßt wurde, Ingangsetzung einer Niveauregelung in dieser Blockform gemäß einem Verlauf eines als Funktion der Zeit wachsenden und zwischen dem Erfassungspunkt und dem Punkt (N&sub1;, T&sub1;) linearen Niveaus, um dieses Niveau auf einen vorab bestimmten Wert N&sub1; zu bringen, wobei die Regelung auf die Stellung der Stopfstange (13) der entsprechenden Blockform einwirkt,

h) im Maße, wie die Metallhöhe dh in den anderen Blockformen erfaßt wird, Ingangsetzung der Niveauregelung in diesen Blockformen gemäß einem Verlauf eines als jeder Blockform eigenen Funktion der Zeit wachsenden Niveaus, um dieses Niveau auf denselben Wert N&sub1; und zur selben Zeit T&sub1; wie die der anderen Blockformen zu bringen, wobei die Regelung stets auf die Stellung der Stopfstange (13) zum Speisen der Blockformen einwirkt,

5) während der Nachlaufsteuerungsphase eines Verlaufs gemeinsamen Niveaus (31):

i) ab der Zeit T&sub1; Steuerung des Metallniveaus in der Gesamtheit der Blockformen nach dem Verlauf gemeinsamen Niveaus N = f(T), welcher Verlauf eine Neigungsänderung in T&sub2;, N&sub2; oder auch mehrere aufweisen kann,

6) während der Absenkphase der Grundplatte (33):

j) zur Zeit T&sub3; und nach Kontrolle der Niveaus im Verhältnis zum theoretischen Niveau Ingangsetzung des Absenkens der die falschen Böden tragenden Grundplatte, Anwendung eines Verlaufs vorbestimmter Absenkgeschwindigkeit und Regelung des Niveaus N in jeder der Blockformen nach einem neuen Verlauf N = f(L) = f (gegossene Länge),

k) wenn die Länge des Produkts einen programmierten Wert erreicht, Rückkippen des Ofens oder Schließen der Stopfstange des Ofens, um die Zuführung von Metall zu unterbrechen, Fortsetzung des Gießens mit dem in der Rinne (15) enthaltenen Metall bis zu einem vorbestimmten Sinken des Metallniveaus in den Blockformen, Anheben und Neigen des über den Blockformen liegenden Teils der Rinne (15) und Beenden der Absenkung der Grundplatte.

2. Verfahren zum Anlauf und zum Gießen nach dem Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß:

- die Stopfstangen (13) die Düsen (14) auf Höhe ihres oberen Querschnitts sperren und

- die zum Verhindern eines Strömens des Metalls zu den Blockformen während des Füllschritts der Rinne verwendete Einrichtung aus der Gruppe der Stopfstangen (13) besteht, die während der Vorphase im Schließpunkt positioniert sind.

3. Verfahren zum Anlauf und zum Gießen nach dem Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß:

- die Stopfstangen (13) die Düsen (14) auf Höhe ihres unteren Querschnitts sperren,

- die zum Verhindern eines Strömens des Metalls zu den Blockformen während des Füllschritts der Rinne verwendete Einrichtung aus einer genau stromauf der ersten Düse angeordneten Sperre besteht und

- die Stopfstangen (13) schon während der Vorphase auf den Anfangsöffnung genannten Wert voreingestellt werden.

4. Verfahren zum Anlauf und zum Gießen nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß man im Lauf des Schrittes c, wenn das Metallschmelzenniveau in der Rinne (15) einen vorbestimmten Wert erreicht, die Stopfstangen (13) zu einer genügend starken Öffnungsstellung öffnet oder sie, wenn sie schon offen sind, in einer genügend starken Öffnung hält, um eine starke, die Stockungen vermeidende Metallströmung zu haben, man einen Verlauf zur allen Blockformen gemeinsamen Metallniveauänderung auslöst, wonach man die Stopfstangen (13) teilweise bis zur Anfangsöffnung genannten Stellung wieder schließt.

5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Absenkung der Grundplatte beginnt, sobald die zwei folgenden Bedingungen erfüllt sind:

- T > T&sub3;

- für jede Blockform n, Nn in einem zulässigen Bereich um N&sub3; herum.

6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Absenkung der Grundplatte beginnt, sobald die zwei folgenden Bedingungen erfüllt sind:

- T > T&sub3; - dT, wobei dT ein vorbestimmtes Zeitintervall ist,

- für jede Blockform n, Nn in einem zulässigen Bereich um N&sub3; herum.

7. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Regelungen mit proportionaler und integrierender Wirkung sind.

8. Vorrichtung zum Anlauf und zur Durchführung des automatischen Gießens in mehreren Strömen an einer Arbeitsstätte zum Strangguß von Platten oder Barren aus Metalllegierung und insbesondere Aluminiumlegierung, welche Vorrichtung aufweist:

a) ein Mittel zum Einspeisen von Metallschmelze aus einem Halteofen, beispielsweise ein Kipp- oder Stopfstangensystem,

b) eine Rinne (15), die die Stranggießblockformen mit Hilfe von Düsen (14) und Stopfstangen (13) speist,

c) Mittel zum Halten eines konstanten Niveaus in der Rinne (15), die ein System zum Erfassen dieses Niveaus und ein Regelsystem aufweisen, das auf das Kippen oder die Stellung der Stopfstange des Halteofens einwirkt,

d) Mittel zum völligen oder teilweisen Verschließen der kalibrierten Öffnungen jeder Blockform, die jeweils eine Stopfstange (13) genannte Düsennadel und ein Antriebsorgan (12) dieser Düsennadel mit Eignung zur automatischen Suche des Schließpunkts der Öffnung aufweisen,

e) Metallschmelzenniveau-Fühler (10), die über jeder Blockform angebracht sind,

f) ein Regelsystem (11), das das Metallniveau in jeder Blockform auf einen bestimmten, dieser Blockform eigenen Wachstumsverlauf durch Steuerung des Antriebsorgans (12) einregelt, das auf den Querschnitt der Einspeisungsöffnung dieser Blockform einwirkt,

g) ein System, das erfaßt, daß ein bestimmtes Niveau N&sub3; in der Gesamtheit der Blockformen erreicht wird, und die Absenkung der Grundplatte, die die den Boden der Blockformen beim Anlauf verschließenden falschen Böden trägt, nach einem vorbestimmten Geschwindigkeitsverlauf steuert, und

h) ein System, das erfaßt, daß die programmierte Länge des gegossenen Produkts erreicht ist, und das Beenden der Absenkung der Grundplatte, die völlige Schließung der Mittel zum Absperren der Einspeisungsöffnungen der Blockformen und das Beenden der Einspeisung in die Gießrinne vom Gießofen her steuert.

9. Vorrichtung nach dem Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß

das Antriebsorgan (12) der Stopfstange ein elektrischer Getriebemotor mit Lagesteuerung ist, der aufweist:

- eine hohle Stange,

- eine Achse im Inneren dieser Stange, die sich zum Gleiten von einigen mm eignet, an deren Ende die Stopfstange befestigt ist und die durch ein Federtypsystem herausgezogen gehalten wird,

- ein Bahnende, das durch die gleitende Achse betätigt wird, wenn diese, entgegen dem Druck der Feder, in das Innere der Stange zurückgestoßen wird.

10. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 8 oder 9, dadurch gekennzeichnet, daß

das System zur Erfassung (10) des Metallschmelzeniveaus in den Blockformen ein kapazitiver Niveaufühler ist, der aufweist:

- einen ebenen Kondensator, dessen eine Belegung die Oberfläche (50) des Metalls in der Blockform ist und dessen zweite eine zu dieser Oberfläche parallele und in einem bestimmten Abstand von dieser Oberfläche angeordnete Platte (51) ist,

- einen Meßpunkt (Fig. 9), der die Kapazität (Cx) dieses ebenen Kondensators mit einer festen Bezugskapazität (Cr) vergleicht,

- einen Servomotor und eine Meßbrücke mit Eignung zur Verschiebung der zweiten Belegung (51) nach oben oder nach unten, um die Kapazität zwischen der zweiten Belegung (51) und der Oberfläche (50) des Metalls konstant beizubehalten, und

- ein System, das ein der Verschiebung der zweiten Belegung proportionales Signal erzeugt.