DE69801945T2 - Giessen von Metallbändern - Google Patents

Giessen von Metallbändern

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DE69801945T2
DE69801945T2 DE69801945T DE69801945T DE69801945T2 DE 69801945 T2 DE69801945 T2 DE 69801945T2 DE 69801945 T DE69801945 T DE 69801945T DE 69801945 T DE69801945 T DE 69801945T DE 69801945 T2 DE69801945 T2 DE 69801945T2
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Walter Blejde
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BHP Steel JLA Pty Ltd
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Description

    Hintergrund der Erfindung
  • Die Erfindung betrifft das Gießen von Metallband. Sie findet besondere, aber keine ausschließliche Anwendung auf das Gießen von Eisenmetallband.
  • Bekanntlich wird Metallband im Stranggußverfahren in einer Doppelwalzengießmaschine gegossen. Schmelzflüssiges Metall wird zwischen ein Paar sich gegenläufig drehender horizontaler Gießwalzen eingebracht, die gekühlt werden, so daß metallische Außenhäute auf den sich bewegenden Walzenflächen erstarren und im Spalt zwischen ihnen zusammengeführt werden, um ein erstarrtes Banderzeugnis herzustellen, das aus dem Spalt zwischen den Walzen nach unten abgegeben wird. Der Begriff "Spalt" wird hier verwendet zur Bezeichnung des allgemeinen Bereichs, wo die Walzen am nächsten zusammen sind. Das schmelzflüssige Metall kann aus einer Gießpfanne in ein kleineres Gefäß oder eine Serie von kleineren Gefäßen gegossen werden, aus dem bzw. denen es durch eine Metallaustrittsdüse strömt, die über dem Spalt angeordnet ist, um es in den Spalt zwischen den Walzen zu lenken, wobei ein Gießbad aus schmelzflüssigem Metall entsteht, das auf den Gießflächen der Walzen unmittelbar über dem Spalt gehalten wird. Dieses Gießbad kann zwischen Seitenplatten oder Schlackeblechen eingeschlossen sein, die in Gleiteingriff mit den Enden der Walzen gehalten werden.
  • Obwohl Doppelwalzengießen bisher mit gewissem Erfolg auf Nichteisenmetalle angewendet worden ist, die beim Abkühlen schnell erstarren, bestehen Probleme bei der Anwendung der Technik auf das Gießen von Eisenmetallen, die hohe Erstarrungstemperaturen haben und mitunter Mängel zeigen, die durch ungleichmäßige Erstarrung an den gekühlten Gießflächen der Walzen verursacht werden. Wenn Eisenband gegossen wird, ist es besonders wichtig, eine erforderliche Metallstromverteilung über die Breite der Gießwalzen beizubehalten, und es können nämlich Defekte aufgrund geringer Strömungsschwankungen der erforderlichen Metallstromverteilung auftreten. Es ist daher wichtig, stabile Gießbedingungen mit einer sehr genauen Steuerung der Gießbadhöhe und der Gießgeschwindigkeit zu erreichen. Es ist bereits vorgeschlagen worden, die Gießbadhöhe kontinuierlich zu überwachen und den Metallstrom zu der Austrittsdüse durch den Betrieb eines Durchflußsteuerventils als Antwort auf Badhöhenmessungen zu steuern, um eine optimale Badhöhe beizubehalten. Eine Anordnung in dieser Art ist in unserem australischen Patent 642 049 beschrieben, das den Aufbau und den Betrieb eines geeigneten Metallstromsteuerventils vollständig beschreibt.
  • Es ist außerdem vorgeschlagen worden, die Banddicke zu steuern und Dickenabweichungen während des stabilen Gießvorgangs durch Steuerung der Drehgeschwindigkeit der Gießwalzen entsprechend den Messungen der Höhe der Gießbadoberfläche zu vermeiden. Beispiele für eine stabile Steuerung sind in den folgenden Dokumenten offenbart:
  • D1: Patent Abstracts of Japan, Vol. 013, Nr. 013 (M-783), 12.01.1989 und JP-A-63 224 846 (NIPPON Steel; MITSUBIS- HI Heavy Ind.), 19.09.1988,
  • D2: Patent Abstracts of Japan, Vol. 009, Nr. 179 (M-399), 24.07.1985 und JP-A-60 049 836 (ISHIKAWAJIMA HARIMA Heavy Ind.), 19.03.1985.
  • Die oben beschriebenen Steuerverfahren sind unzureichend für eine Lösung des Problems der Herstellung einer gleichmäßigen Kühlung und Erstarrung beim anfänglichen Anfahren, wenn das Gießbad hergestellt und bis zu einer Betriebshöhe gefüllt wird. Es ist wichtig, eine gleichmäßige Abkühlung und Erstarrung sehr schnell zu erreichen, damit das Stranggießen beginnen kann, bevor stabile Bedingungen hergestellt werden können, damit das Gießen unter optimalen Bedingungen erfolgen kann. Um diese Anforderungen zu erfüllen, muß das Gießbad sehr schnell, aber gesteuert gefüllt werden, ohne eine gesteuerte Füllrate zu überschreiten, damit das Metall unter Anfahrbedingungen erstarren und ein kohärentes Band bilden kann.
  • Eine mögliche Anfahrtechnik besteht einfach darin, das Durchflußsteuerventil in einer vorbestimmten Durchflußsteuerfolge zu betreiben, die geeignet ist, einen vorhergesagten Anstieg der Badhöhe während der Anfangsperiode zu erzeugen. Insbesondere kann das Steuerventil in differentiellen Schritten von einem offenen Zustand in einen eingeschränkteren Zustand versetzt werden, so daß sich die Badhöhenanstiegsrate verringert, während sich die Höhe der erforderlichen Betriebshöhe nähert. Der Zustand der Walzen und des Gießbades können sich jedoch während des Anfahrens sehr schnell ändern. Diese Schwankungen können nicht genau vorhergesagt werden, und die ansteigende Badhöhe hat beständig die Tendenz, vom vorhergesagten und gewünschten bzw. Sollanfahrmuster abzuweichen. Wegen der Zeitverzögerung zwischen den Änderungen der Einstellungen des Steuerventils und den daraus folgenden Auswirkungen im Gießbad können solche Abweichungen durch Verstellung des Steuerventils als Antwort auf die tatsächlichen Badhöhenmessungen nicht beherrscht werden. Die Erfindung löst dieses Problem durch Bereitstellung eines zweistufigen Anfahrablaufs. In der ersten Stufe, der anfänglichen Anfahrphase, wird der Anstieg der Badhöhe beim Füllen des Bades der Gießwalzen als Antwort auf Momentanbadhöhenmessungen durch Änderung der Drehgeschwindigkeit gesteuert. Eine Schwankung der Walzengeschwindigkeitsänderungen kann eine sehr schnelle Änderung der Badhöhe bewirken, und es ist festgestellt worden, daß durch Steuerung der Geschwindigkeit der Walzen in Kombination mit dem Betrieb des Steuerventils in einer vorbestimmten Folge der Anstieg der Badhöhe genau gesteuert werden kann, so daß er mit einem Sollmuster übereinstimmt. In dieser Anfangsanfahrphase kann die Walzengeschwindigkeit von der optimalen Sollgeschwindigkeit für einen stabilen Gießvorgang abweichen. In der zweiten Stufe, der Übergangsphase, wird jede Abweichung der Walzengeschwindigkeit von der optimalen Sollgeschwindigkeit verwendet, um eine Regulierung des Steuerventils zu bewirken, damit die Walzengeschwindigkeit in einen Sollgeschwindigkeitsbereich gebracht werden kann. Wenn die Sollbadhöhe und der optimale Geschwindigkeitsbereich erreicht ist, sorgt die Erfindung für eine stabile Steuerphase, in der Badhöhenabweichungen direkt durch das Steuerventil reguliert werden und die Geschwindigkeit als Antwort auf die Momentanbadhöhe gesteuert wird.
  • Zusammenfassung der Erfindung
  • Erfindungsgemäß wird ein Verfahren zur Gießen von Metallband bereitgestellt mit den Schritten:
  • Durchleiten von schmelzflüssigem Metall durch ein Durchflußsteuerventil und in einen Spalt zwischen ein Paar paralleler gekühlter Gießwalzen, um ein Gießbad zu bilden, das auf den Walzen gehalten wird; Begrenzen des Gießbades an den Enden des Spaltes durch Badbegrenzungsendverschlüsse; und Drehen der Walzen, um ein erstarrtes Band zu gießen, das aus dem Spalt nach unten abgegeben wird; gekennzeichnet durch die Schritte:
  • a) eine erste Zeitperiode hindurch, während des Beginns des Metallgießens, wenn das Gießbad gefüllt wird, um sich einer Sollbetriebshöhe zu nähern, Ändern der Momentangeschwindigkeit der Gießwalzen als Antwort auf Abweichungen zwischen tatsächlichen Momentanbadhöhenmessungen und vorhergesagten Momentanbädhöhenwerten, um den Anstieg der Badhöhe zu steuern, bis die Badhöhe die Sollbetriebshöhe erreicht hat; und
  • b) eine nachfolgende Zeitperiode hindurch Vergleichen von Momentanwalzengeschwindigkeitsmessungen mit einem Sollwalzenbetriebsgeschwindigkeitswert und Regulieren des Durchflußsteuerventils, um den Zufluß von schmelzflüssigem Metall zum Gießbad als Antwort auf irgendwelche Abweichungen zwischen den Momentanwalzengeschwindigkeitsmessungen und dem Sollbetriebswalzengeschwindigkeitswert zu steuern, damit die Momentanbadhöhe und die Momentanwalzengeschwindigkeitsmessungen in vorbestimmte Toleranzbereiche um die Sollbetriebsbadhöhe und -walzengeschwindigkeitswerte gebracht werden.
  • Vorzugsweise wird das Durchflußsteuerventil als Antwort auf Momentanbadhöherunessungen betätigt, und die Walzengeschwindigkeit wird gleichzeitig als Antwort auf diese gleichen Messungen geändert, um die Badhöhe und die Walzengeschwindigkeit in den vorbestimmten Toleranzbereichen zu halten, wodurch im wesentlichen stabile Gießbedingungen beibehalten werden.
  • Die Erfindung stellt ferner eine Vorrichtung zum Gießen von Metallband bereit, mit:
  • einem Paar paralleler Gießwalzen, die einen Spalt zwischen sich bilden;
  • einem Metallaustrittssystem zum Abgeben von schmelzflüssigem Metall in den Spalt, um ein Gießbad aus schmelzflüssigem Metall zu bilden, das über dem Spalt gehalten wird, wobei das Austrittssystem ein Durchflußsteuerventil aufweist, das regulierbar ist, um den Metallstrom zum Gießbad zu steuern;
  • einem Paar Badbegrenzungsendverschlüssen, die jeweils einzeln an jedem Ende des Gießwalzenpaares angeordnet sind;
  • einer Walzenantriebseinrichtung zum Drehen der Walzen in entgegengesetzten Richtungen, um ein gegossenes Band aus dem Spalt nach unten abzugeben;
  • einem Badhöhensensor, um die Höhe des Gießbades zu überwachen und Gießbadhöhenmeßsignale zu erzeugen;
  • einem Walzengeschwindigkeitssensor, um die Geschwindigkeit der Gießwalzen zu überwachen und Walzengeschwindigkeitsmeßsignale zu erzeugen; und
  • einem Prozeßcontroller, um die Badhöhen- und Walzengeschwindigkeitsmeßsignale zu empfangen und den Betrieb des Durchflußsteuerventils und der Gießwalzenantriebseinrichtung als Antwort auf diese Signale zu steuern, dadurch gekennzeichnet, daß der Prozeßcontroller so aufgebaut und eingerichtet ist, daß er eine erste Zeitperiode hindurch zu Beginn des Metallgießens, wenn das Gießbad gefüllt wird, um sich einer Sollbetriebshöhe zu nähern, arbeitet, um die Momentangeschwindigkeit der Gießwalzen als Antwort auf Abweichungen zwischen tatsächlichen Momentanbadhöhenmessungen und vorhergesagten Momentanbadhöhenwerten zu ändern, um den Anstieg der Badhöhe zu steuern, bis die Badhöhe sich der Sollbetriebshöhe nähert, und während einer nachfolgenden Zeitperiode arbeitet, um Momentanwalzengeschwindigkeitsmessungen mit einem Sollbetriebswalzengeschwindigkeitswert zu vergleichen und das Durchflußsteuerventil zu regulieren, um den Zufluß von schmelzflüssigem Metall zum Gießbad als Antwort auf irgendwelche Abweichungen zwischen den Momentanwalzengeschwindigkeitsmessungen und dem Sollbetriebswalzengeschwindigkeitswert zu steuern, damit die Momentanbadhöhe und die Momentanwalzengeschwindigkeitsmessungen in vorbestimmte Toleranzbereiche um die Sollbetriebsollbadhöhe und -walzengeschwindigkeitswerte gebracht werden können.
  • Kurzbeschreibung der Zeichnungen
  • Damit die Erfindungen ausführlicher beschrieben werden kann, wird nachstehend eine bestimmte Ausführungsform mit Bezug auf die beigefügten Zeichnungen ausführlich beschrieben. Dabei zeigen:
  • Fig. 1 eine Bandgießmaschine, die für einen erfindungsgemäßen Betrieb geeignet ist;
  • Fig. 2 in Diagrammform eine Schaltung eines Prozeßcontrollers zum Steuern des Betriebs der Gießmaschine während eines zweistufigen Anfahrvorgangs;
  • Fig. 3 eine weitere Steuerschaltung des Controllers zum Steuern des Betriebs der Gießmaschine während eines stabilen Gießvorgangs nach dem Anfahrvorgang; und
  • Fig. 4, 5, 6 und 7, wenn man sie an den Linien AA, BB und CC verbindet, ein Diagramm mit Referenzwerten und tatsächlichen Messungen der Badhöhe, Walzengeschwindigkeit und Steuerventilstellungen während des Anfahrvorgangs und der nachfolgenden stabilen Phase während eines tatsächlichen Gießens an einer erfindungsgemäß betriebenen Bandgießmaschine.
  • Die dargestellte Gießmaschine weist einen Hauptmaschinenrahmen auf, der im allgemeinen mit dem Bezugszeichen 11 bezeichnet ist und der auf dem Fabrikfußboden 12 aufrecht steht. Der Rahmen 11 trägt einen Gießwalzenwagen 13, der ist zwischen einer Montagestation und einer Gießstation horizontal beweglich. Der Wagen 13 trägt ein Paar paralleler Gießwalzen 16, die einen Spalt bilden, in dem ein Gießbad aus geschmolzenem Metall gebildet und zwischen Seitenplatten oder Schlackeblechen (nicht dargestellt) in Gleiteingriff mit den Enden der Walzen gehalten wird.
  • Geschmolzenes Metall wird während es Gießvorgangs aus einer Gießpfanne 17 über eine Zwischenpfanne 18, einen Zuführungsverteiler 19a und eine Düse 19b in das Gießbad eingebracht. Vor der Montage über dem Wagen 13 werden die Zwischenpfanne 18, der Verteiler 19a, die Düse 19b und die Seitenplatten alle in entsprechenden Vorwärmöfen (nicht dargestellt) auf Temperaturen über 1000ºC vorgewärmt. Wie diese Komponenten vorgewärmt und in die Anordnung über dem Wagen 13 bewegt werden, ist im US-Patent 5 184 668 ausführlicher beschrieben.
  • Die Gießwalzen 16 sind wassergekühlt, so daß geschmolzenes Metall aus dem Gießbad als Außenhäute auf den sich bewegenden Walzenflächen erstarrt und die Außenhäute im Spat zwischen ihnen zusammengeführt werden, um am Walzenaustritt ein erstarrtes Banderzeugnis 20 zu erzeugen. Dieses Erzeugnis wird einem Auslauftisch 21 und danach einer normalen Wickelmaschine zugeführt. Ein Aufnahmegefäß 23 ist am Maschinenrahmen neben der Gießstation angeordnet, und geschmolzenes Metall kann über eine Überlaufrinne 25 am Verteiler 19a in dieses Aufnahmegefäß umgeleitet werden, wenn eine schwere Funktionsbeeinträchtigung während des Gießvorgangs vorliegt.
  • Die Zwischenpfanne 18 ist mit einem Deckel 32 versehen, und ihr Boden bei 24 abgestuft, um eine Vertiefung oder Mulde 26 im Boden der Zwischenpfanne auf der linken Seite zu bilden, wie in Fig. 2 zu sehen ist. Geschmolzenes Metall wird aus der Gießpfanne 17 über eine Austrittsdüse 37 und einen Absperrschieber 38 dem rechten Ende der Zwischenpfanne zugeführt. Am Boden der Mulde 26 ist ein Austritt 40 im Boden der Zwischenpfanne, damit geschmolzenes Metall aus der Zwischenpfanne über eine Austrittsdüse 42 zum Zuführungsverteiler 19a und zur Düse 19b strömen kann. Die Zwischenpfanne 18 ist mit einem Stopfenverschluß 46 und einem Absperrschieber 47 ausgestattet, um den Austritt 40 selektiv zu öffnen und zu schließen und den Metallstrom durch den Austritt effektiv zu steuern.
  • Im Betrieb der dargestellten Vorrichtung bildet das von der Austrittsdüse 19b abgegebenegeschmolzene Metall über dem Spalt zwischen den Walzen ein Bad 81, wobei dieses Bad an den Enden der Walzen durch Seitenverschlußplatten begrenzt ist, die durch Betätigung eines Paares hydraulischer Zylindereinheiten gegen abgestufte Enden der Walzen gedrückt werden. Die Oberfläche des Bades 81, die im allgemeinen als die "Meniskushöhe" bezeichnet wird, steigt über das untere Ende der Austrittsdüse. Demzufolge ist das untere Ende der Austrittsdüse in das Gießbad eingetaucht, und der Düsenaustrittsdurchgang erstreckt sich unter der Oberfläche des Bades oder Meniskushöhe. Der Metallstrom ist außerdem so beschaffen, daß er eine Säule oder Bad aus geschmolzenem Metall im unteren Teil der Austrittsdüse bis zu einer Höhe über der Meniskushöhe 82 erzeugt.
  • Der Absperrschieber 47 ermöglicht eine genaue Regulierung des Stromes aus der Zwischenpfanne vom vollständig abgesperrten bis zum vollständig durchlässigen Zustand und läßt dadurch eine genaue Steuerung der Metallstromverteilung in den Spalt zwischen den Gießwalzen zu.
  • Der Stellzylinder 91 des Absperrschiebers 47 ist durch Servocontroller mit dem automatischen Prozeßcontroller 100 verbunden, der Steuerschaltungen aufeist, wie schematisch in Fig. 2 und 3 dargestellt. Fig. 2 stellt die Steuerschaltung dar, die während des Anfahrablaufs wirksam ist, wenn das Gießbad bis zur optimalen Betriebshöhe gefüllt wird, und Fig. 3 stellt die Schaltung dar, die danach bei der Herstellung stabiler Gießbedingungen wirksam ist.
  • Mit Bezug auf Fig. 2 empfängt der Prozeßcontroller 100 in der Anfangsstartphase Eingangssignale von einem Badhöhensensorsystem 93 und einem Walzengeschwindigkeitssensorsystem 94. Das Badhöhensensorsystem 93 kann eine Videokamera 95 aufweisen, die die Höhe des Bades 81 kontinuierlich überwacht, und das Walzengeschwindigkeitsserisorsystem 94 kann einen geeigneten Geschwindigkeitssensor aufweisen, der an den Walzen oder dem Walzenantriebssystem installiert ist.
  • Der Prozeßcontroller 100 ist mit dem Antriebssystem für die Walzen über eine Geschwindigkeitssteuervorrichtung 96 verbunden, um die Geschwindigkeit der Walzen während des gesamten Gießvorgangs positiv zu steuern. Der Prozeßcontroller 100 weist einen Anfahrcontroller 97 auf, der mit dem Stellzylinder 91 des Absperrschiebers 47 verbunden ist. Der Prozeßcontroller 100 weist auch eine Impulsübergabevorrichtung 98 und eine Dateneingabevorrichtung 99 auf. Der Anfahrcontroller 97 arbeitet nur, wenn er von der Übergabevorrichtung 98 angewiesen wird.
  • Um das Anfahren auszulösen, wird ein Sollbadfüllreferenzmuster in die Vorrichtung 99 des Prozeßcontrollers 100 eingegeben. Dadurch aktiviert die Übergabevorrichtung 98 den Anfahrcontroller 97, der eine Folge von Bewegungen für den Absperrschieber 47 berechnet und dann den Walzen 16 Metall zuführt. Nun beginnt die Badfüllung. Die tatsächliche Badhöhe wird vom Badhöhensensor 93 kontinuierlich überwacht. Die ansteigende tatsächliche Momentanbadhöhe wird dem Sollbadfüllreferenzmuster verglichen. Differenzen zwischen den Sollbadhöhenmessungen und dem Badfüllreferenzmuster werden verwendet, um Steuersignale abzuleiten, um den Geschwindigkeitscontroller 96 anzusprechen, die Geschwindigkeit der Walzen 16 zu ändern, um zu bewirken, daß die Badhöhe dem Sollbadfüllreferenzmuster folgt.
  • Fig. 4 bis 7 zeigen tatsächliche Ergebnisse, die während des Betriebes einer erfindungsgemäßen Bandgießmaschine während des anfänglichen Anfahrens, des Übergangs und der nachfolgenden stabilen Phasen erreicht worden sind. Die Anfahr- und Übergangsphase sind in Fig. 4 und 5 aufgezeichnet. In diesen Figuren ist das Solhbadfüllreferenzmuster durch die Linie 110 dargestellt, und Steuersignale, die die Bewegung des Absperrschiebers 47 steuern, sind durch die Linie 111 dargestellt. Die Linie 112 zeigt tatsächliche Badhöhenmessungen und die Linie 113 tatsächliche Stellungen des Absperrschiebers 47 während der anfänglichen Anfahrphase und der Übergangsphase. Die Linie 114 ist ein Diagramm der tatsächlichen Walzengeschwindigkeit.
  • Man erkennt, daß durch Steuerung der Walzengeschwindigkeit als Antwort auf Abweichungen der Badhöhe von den Referenzhöhen 110 der Anstieg der Badhöhe so gesteuert worden ist, daß sie dem Sollreferenzmuster genau folgt.
  • Wenn die Badhöhe einen vorbestimmten Wert erreicht hat, wird die Übergangsphase ausgelöst, und die Übergabevorrichtung 98 im Prozeßcontroller 100 richtet dann den Anfahrcontroller 97 ein, um den Absperrschieber 47 entsprechend einer Berechnung der Differenz zwischen der tatsächlichen Walzengeschwindigkeit und einer vorher eingestellten Sollbetriebswalzengeschwindigkeit für stabile Bedingungen zu betätigen, wobei die Sollbetriebswalzengeschwindigkeit gewählt wird, um eine vorbestimmte Kontaktzeit auf der Grundlage einer Sollbanddicke zu erreichen, und die Walzengeschwindigkeit reguliert wird und der Absperrschieber 47 nach Bedarf geöffnet oder geschlossen wird, bis die Walzengeschwindigkeit und die Badhöhe in vorbestimmte Toleranzbereiche um die Sollbetriebshöhen gebracht worden sind. Diese Stufe des Betriebs ist im Übergang von den Höhen in Fig. 5 bis zu denen in Fig. 6 zu sehen.
  • In dieser Stufe schaltet der Prozeßcontroller 100 auf eine stabile Steuerphase um, in der er so arbeitet, wie in Fig. 3 dargestellt.
  • Mit Bezug auf Fig. 3 weist der Prozeßcontroller 100 einen Dauerbetriebsbadcontroller 101 auf, der mit dem Absperrschieber 47 verbunden ist und diesen steuert. Der Prozeßcontroller 101 weist auch eine Dateneingabevorrichtung 103 auf, die Sollgießparameter, z. B. Banddicke und Badhöhe, empfängt und eine Sollkontaktzeit und -walzengeschwindigkeit errechnet, um die Sollgießparameter zu erreichen. Der Dauerbetriebsbadcontroller 101 betätigt den Absperrschieber 47 direkt als Antwort auf Badhöhenabweichungen vom Referenzwert und steuert die Walzengeschwindigkeit, um die Sollkontaktzeit zu erreichen. Bei diesem Vorgang sprechen der Dauerbetriebsbadcontroller 101 und die Geschwindigkeitssteuervorrichtung 96 auf Badhöhenmessungen vom Höhensensor 93 an, um die Badhöhe und die Geschwindigkeit in vorbestimmten Toleranzbereichen um die optimalen Werte zu halten, die von den Anfangseinstellungen der vorbestimmten Badhöhe und Banddicke bestimmt werden, die über die Vorrichtung 103 eingegeben werden, wie in den Diagrammen in Fig. 6 und 7 dargestellt.
  • Es sind entsprechende Filter in die Badhöhen- und Geschwindigkeitssensorsysteme eingebaut, um sehr kurzzeitige Schwankungen herauszufiltern, die in jedem Gießvorgang auftreten können. Die Filtersysteme haben ein Meßband über aufeinanderfolgende Zeitzonen in der Größenordnung von 20 ms und mitteln die Momentanwerte über mehrere aufeinanderfolgende Bänder.

Claims (8)

1. Verfahren zum Gießen von Metallband mit den Schritten Durchleiten von schmelzflüssigem Metall durch ein Durchflußsteuerventil (47) und in einen Spalt zwischen ein Paar paralleler gekühlter Gießwalzen (16), um ein Gießbad (81) zu bilden, das auf den Walzen (16) gehalten wird; Begrenzen des Gießbades (81) an den Enden des Spaltes durch Badbegrenzungsendve:rschlüsse; und Drehen der Walzen (16), um ein erstarrtes Band (20) zu gießen, das aus dem Spalt nach unten abgegeben wird; gekennzeichnet durch die Schritte:
(a) eine erste Zeitperiode hindurch, während des Beginns des Metallgießens, wenn das Gießbad (81) gefüllt wird, um sich einer Sollbetriebshöhe zu nähern, Ändern der Momentangeschwindigkeit der Gießwalzen (16) als Antwort auf Abweichungen zwischen tatsächlichen Momentanbadhöhenmessungen und vorhergesagten Momentanbadhöhenwerten, um den Anstieg der Badhöhe zu steuern, bis die Badhöhe die Sollbetriebshöhe erreicht hat; und
(b) eine nachfolgende Zeitperiode hindurch Vergleichen von Momentanwalzengeschwindigkeitsmessungen mit einem Sollwalzenbetriebsgeschwindigkeitswert und Regulieren des Durchflußsteuerventils (47), um den Zustrom von schmelzflüssigem Metall zum Gießbad (81) als Antwort auf irgendwelche Abweichungen zwischen den Momentanwalzengeschwindigkeitsmessungen und dem Sollbetriebswalzengeschwindigkeitswert zu steuern, damit die Messungen der Momentanbadhöhe und der Momentanwalzengeschwindigkeit in bestimmte Toleranzbereiche um die Sollbetriebsbadhöhe und -walzengeschwindigkeitswerte gebracht werden.
2. Verfahren nach Anspruch 1, ferner gekennzeichnet durch folgenden Schritt: Betätigen des Durchflußsteuerventils (47) während der ersten Zeitperiode in einer vorbestimmten Steuerfolge, die die vorhergesagten Momentanbadhöhenwerte bestimmt, so daß die vorhergesagten Momentanbadhöhenwerte einem spezifischen Badfüllprofil folgen.
3. Verfahren nach Anspruch 2, ferner dadurch gekennzeichnet, daß die Momentanbadhöhenwerte zur Sollbetriebsbadhöhe hin progressiv ansteigen.
4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, ferner gekennzeichnet durch folgenden Schritt: nach Ablauf der ersten und der zweiten nachfolgenden Zeitperiode Betätigen des Durchflußsteuerventils (47) als Antwort auf Momentanbadhöhenwerte und gleichzeitiges Ändern der Walzengeschwindigkeit als Antwort auf diese gleichen Messungen, um die Badhöhe und die Walzengeschwindigkeit in den vorbestimmten Toleranzbereichen zu halten, um im wesentlichen dauerhafte Gießbedingungen beizubehalten.
5. Vorrichtung zum Gießen von Metallband mit:
einem Paar paralleler Gießwalzen (16), die einen Spalt zwischen sich bilden;
einem Metallaustrittssystem (18, 19a, 19b) zum Abgeben von schmelzflüssigem Metall in den Spalt, um ein Gießbad (81) aus schmelzflüssigem Metall zu bilden, das über dem Spalt gehalten wird, wobei das Austrittssystem ein Durchflußsteuerventil (47) aufweist, das regulierbar ist, um den Metallstrom zum Gießbad (81) zu steuern;
einem Paar Badbegrenzungsendverschlüssen, die jeweils einzeln an jedem Ende des Gießwalzenpaares angeordnet sind;
einer Walzenantriebseinrichtung zum Drehen der Walzen (16) in entgegengesetzten Richtungen, um ein Gußband (20) aus dem Spalt nach unten abzugeben;
einem Badhöhensensor (93), um die Höhe des Gießbades (81) zu überwachen und Gießbadhöhenmeßsignale zu erzeugen;
einem Walzengeschwindigkeitssensor (94), um die Geschwindigkeit der Gießwalzen (16) zu überwachen und Walzengeschwindigkeitsmeßsignale zu erzeugen; und
einem Prozeßcontroller (100), um die Badhöhen- und Walzengeschwindigkeitsmeßsignale zu empfangen und den Betrieb des Durchflußsteuerventils (47) und der Gießwalzenantriebseinrichtung als Antwort auf diese Signale zu steuern, dadurch gekennzeichnet, daß der Prozeßcontroller (100) so aufgebaut und eingerichtet ist, daß er eine erste Zeitperiode hindurch zu Beginn des Metallgießens, wenn das Gießbad gefüllt wird, um sich einer Sollbetriebshöhe zu nähern, arbeitet, um die Momentangeschwindigkeit der Gießwalzen (16) als Antwort auf Abweichungen zwischen tatsächlichen Momentanbadhöhenmessungen und vorhergesagten Momentanbadhöhenwerten zu ändern, um den Anstieg der Badhöhe zu steuern, bis die Badhöhe sich der Sollbetriebshöhe nähert, und während einer nachfolgenden Zeitperiode arbeitet, um Momentanwalzengeschwindigkeitsmessungen mit einem Sollbetriebswalzengeschwindigkeitswert zu vergleichen und das Durchflußsteuerventil zu regulieren, um den Zufluß von schmelzflüssigem Metall zum Gießbad (81) als Antwort auf irgendwelche Abweichungen zwischen den Momentanwalzengeschwindigkeitsmessungen und dem Sollbetriebswalzengeschwindigkeitswert zu steuern, damit die Momentanbadhöhe und die Momentanwalzengeschwindigkeitsmessungen in vorbestimmte Toleranzbereiche um die Sollbetriebsollbadhöhe und -walzengeschwindigkeitswerte gebracht werden können.
6. Vorrichtung nach Anspruch 5, ferner dadurch gekennzeichnet, daß der Prozeßcontroller (100) vorkonditionierbar ist, um das Durchflußsteuerventil (47) in einer vorbestimmten Steuerfolge zu betätigen, die die vorhergesagten Momentanbadhöhenwerte bestimmt, so daß die vorhergesagten Momentanbadhöhenwerte einem spezifischen Badfüllprofil folgen.
7. Vorrichtung nach Anspruch 6, ferner dadurch gekennzeichnet, daß der Prozeßcontroller (100) vorkonditionierbar ist, um so zu arbeiten, daß die vorhergesagten Momentanbadhöhenwerte zur Sollbetriebsbadhöhe hin progressiv ansteigen.
8. Vorrichtung nach Anspruch 5, ferner dadurch gekennzeichnet, daß der Prozeßcontroller (100) ferner so aufgebaut und eingerichtet ist, daß er nach Ablauf der ersten und nachfolgenden Zeitperiode arbeitet, um das Durchflußsteuerventil (47) als Antwort auf die Momentanbadhöhenmessungen zu betätigen und die Walzengeschwindigkeit als Antwort auf diese gleichen Messungen gleichzeitig zu ändern, um die Badhöhe und die Walzengeschwindigkeit in den vorbestimmten Toleranzbereichen um die Sollbetriebsbadhöhe und -walzengeschwindigkeitswerte beizubehalten.
DE69801945T 1997-03-27 1998-03-03 Giessen von Metallbändern Expired - Lifetime DE69801945T2 (de)

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AUPO5916A AUPO591697A0 (en) 1997-03-27 1997-03-27 Casting metal strip

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DE69801945D1 DE69801945D1 (de) 2001-11-15
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