EP0350431B1 - Stranggiessverfahren für die Erzeugung von Brammen mit einer gegenüber dem Gusszustand verringerten Dicke - Google Patents

Stranggiessverfahren für die Erzeugung von Brammen mit einer gegenüber dem Gusszustand verringerten Dicke Download PDF

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EP0350431B1
EP0350431B1 EP89730142A EP89730142A EP0350431B1 EP 0350431 B1 EP0350431 B1 EP 0350431B1 EP 89730142 A EP89730142 A EP 89730142A EP 89730142 A EP89730142 A EP 89730142A EP 0350431 B1 EP0350431 B1 EP 0350431B1
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EP
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rollers
billet
speed
strand
rotation speed
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EP89730142A
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EP0350431A2 (de
EP0350431B2 (de
EP0350431A3 (de
Inventor
Armin Dipl.-Ing. Burau
Rainer Lenk
Hans-Georg Dipl.-Ing. Eberhardt
Manfred Pfluger
Hans Jürgen Dipl.-Ing. Ehrenberg
Werner Dr.Ing. Rahmfeld
Hans Uwe Dipl.-Ing. Franzen
Lothar Dipl.-Ing. Parschat
Fritz-Peter Dr.-Ing. Pleschiutschnigg
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Vodafone GmbH
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Mannesmann AG
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    • B21B2201/00—Special rolling modes
    • B21B2201/14—Soft reduction

Definitions

  • the invention relates to a continuous casting method according to the preamble of claim 1.
  • Slabs are the starting material for the production of sheets and strips. If slabs with a thickness of> 100 mm are produced in continuous casting plants, segregation problems arise. According to DE-OS 24 44 443, the problem is to be solved in that, within the continuous casting installation, a deformation is exerted on the strand within the solidification section, as shortly before the solidification point as possible, with a degree of reduction of 0.1 to 2%.
  • the invention is based on the object of specifying a method by means of which a continuous casting system is already used to provide a product with a high proportion (80 80%) of roll structure which can be coiled with the thickness dimension leaving the casting system.
  • the invention is based on a continuous casting process for the production of slabs with a reduced thickness compared to the cast state.
  • Steel is poured into a continuous mold and a strand that has partially solidified in cross-section is drawn off from it.
  • the strand is guided between pairs of rollers. Some pairs of roles can be combined into segments.
  • Some of the rollers can be driven for the strand transport of the strand.
  • the rollers or the segments can be hydraulically adjusted against the strand.
  • the rollers or some of the rollers or roller segments, both within the solidification section and in the area of the solidified strand, have a deforming effect on the strand.
  • the degree of deformation is either adjustable via the hydraulic pressure of the adjusting device or limited by stops (spacers) on the rollers.
  • each adjustable, driven roller is now assigned a controller which detects the speed and the contact pressure of the rollers and the current consumption of the roller drives and controls them according to predetermined target values; Furthermore, each controller is connected to a higher-level controller, the position of the bottom of the sump (end of the solidification section) being known as the actual value.
  • This controller adjusts the individually adjustable roller pairs and the strand speed in such a way that the bottom of the sump lies in or just before a pair of rollers, which can be adjusted against its stops against stops and thus the final dimension and the pull-off speed of the strand, as well as the degree of deformation in the solidified state Area.
  • the position of the bottom of the sump can be seen from the different speeds, the current consumption of the drives of two adjacent pairs of rollers and the reaction forces of the strand, since the speed of the strand changes between the solidification section and the solidified area during strand deformation.
  • the reaction force of the strand can be determined from the differences between the deformation force - e.g. can be determined by measuring the pressure of the hydraulic medium or using pressure transducers on the roller journals - and the deformation work performed (adjustment of the rollers).
  • the higher-level controller also receives information about the steel temperature, quality, take-off speed of the strand and the position of the rollers from the machine data of the continuous casting installation due to the freely occurring stick removal in the respective roller pairs. This data is also incorporated into the setpoints of the individual controllers.
  • the advantages of the control method according to the invention can be seen in a freely adjustable distribution of the strand deformation over the area of the solidification section and the solidified area, a quality-adapted deformation treatment of the strand, less stress on the rolls causing the deformation and the production of a product with a high degree of roller structure. The latter also improves the mechanical properties of the end product compared to conventional manufacturing methods.
  • the speed of each roller was increased or decreased until the current consumption of all drives is the same. This is achieved by the higher-level controller, which forms the average current value from the sum of the motor currents of the individual drives. Deviations in the motor currents of the drives from the mean value are compensated for by correcting the speed setpoint of each controller.
  • the speed of the rolls can be checked and corrected according to a further embodiment of the invention on the basis of an average value which is formed from the speed of a first and third roll of Triplets combined, driven, immediately successive roles, the speed of the middle role corresponding to this mean within a tolerance range that is not greater than the difference in speed of the first and third roles.
  • Liquid steel is poured into a mold 1 with a thickness of approx. 60 mm (distance of the broad sides of the mold from one another).
  • the mold 1 is followed by rollers 2 for supporting the still thin strand shell of the partially solidified strand 3.
  • the rollers 2 are followed by a section in which the rollers are combined to form a segment 4.
  • Individual rollers 5 of the segment 4 are driven.
  • the rollers 5 can be adjusted against each other individually or as a segment by means of hydraulic cylinders 6. Even under the resulting deformation of the strand, the sump tip is held in the area of segment 4 by influencing the speed of the rollers.
  • This section of the roller guide (segment 4) is followed by a section 7 in which rollers 8 are driven and can be adjusted against one another to a certain extent against stops, not shown, in order to achieve a certain decrease in the thickness of the strand and a certain final thickness of the strand.
  • the speeds of the rollers change in accordance with the embroidery acceptance carried out between the individual pairs of rollers. Since the rollers are only spaced to the final dimension of approx. 20 to 15 mm, the speed must be able to be varied over a wide range.
  • the speeds of the individual rollers are determined and set from the current consumption of the drives of the respective roller, the hydraulic pressure and the distance between the rollers.
  • the strand 3 emerging from the mold reaches a first pair of rollers 9, 9 '.
  • the roller 9 can be adjusted by means of a hydraulic cylinder 11.
  • a roller 10 is assigned to the roller 9, which detects the pressure of the hydraulic medium and compares it with a predetermined target value and adjusts the contact pressure of the roller 9 to the strand 3 in accordance with a target value 1.
  • the speed is determined from the roller 9 'and fed to a controller 10' which regulates the speed according to a desired value.
  • a deformation of the strand 3 can be controlled via the contact pressure of the roller 9. After a first slight deformation, the strand 3 reaches a next pair of rollers 12, 12 '.
  • This pair of rollers 12, 12 ' also has adjusting means 11 and its own controllers 13, 13', corresponding to the pair of rollers 9, 9 '.
  • the roller pairs 9, 9 'and 12, 12' are in the area of the solidification section, that is, before the solidification point (sump tip) 14, so that the rollers 9, 9 'and 12, 12' are operated at the same speed.
  • the deformation takes place in the solidified part of the strand 3.
  • the deformation work performed is determined via a displacement sensor 16 and fed to the controller 17.
  • the deformation work is also controlled here via the contact pressure of the hydraulic cylinder 11.
  • the deformation that occurred in the solidified region of the strand 3 is noticeable in an elongation of the strand and thus an increase in the strand speed in the further pair of rollers 18, 18 '.
  • the final thickness of the strand 3 leaving the system is determined at the same time.
  • the final thickness can take place both with the aid of the hydraulic cylinder 11 and a controller 19 and also by means of spacers (not shown) which define the distance between the rollers 18, 18 'from one another.
  • a controller 19 'ensures the necessary speed of the pair of rollers 18, 18'.
  • All controllers 10, 10 ', 13, 13', 17 and 19, 19 ' are connected to a higher-level controller 20. All relevant data of the respective casting, such as steel analysis, steel temperature and casting speed, as well as the data recorded via the individual controllers, such as contact pressure of the rolls, speed of the rolls and current consumption of the roll drives, are recorded in the controller 20 and returned to the respective individual controllers as setpoints.
  • the setpoints specified for the individual controllers can be modified in such a way that with a given final thickness of the strand, the deformation work is distributed as evenly as possible with the least possible load on the individual rollers; the higher-level controller also sets the speeds depending on the degree of deformation and the size of the solidified area and the Area of the solidification section. It is possible to keep the bottom of the sump in a certain area of the system depending on the final thickness and the starting dimension of the strand. This makes it possible to produce a strand that has a high degree of roll structure.
  • the specified regulation also makes it possible to carry out the deformation work within the guide section in which the rollers can be set against stops and over a solidified area extend the strand to divide.
  • the final dimension of the strand can already be achieved with a first pair of rollers.
  • Roller pairs following in the strand withdrawal direction are then regulated in the sense of an agreement of the rotational speed with this roller pair determining the final dimension, that is to say kept constant.
  • one of the following pairs of rollers takes over the "thickness determination" of the strand, so that upstream roller pairs not against the stops, but because of the Regulation are freely "distanced". The speed of upstream or downstream roles is accordingly.
  • FIG. 3 shows a schematic diagram for the control device according to claim 5, which has the advantage that slippage of a driven roller on the strand is avoided and the roller is kept in its intended use by the control circuit.
  • the system is also able to compensate for deviations in the roll diameter and to automatically adjust to a new nominal speed.
  • rollers n, n + 1, n + 2 of a group of three are each driven by motors M, the speed being determined by the tachometer TD.
  • a role that is not in contact with the slab, that is to say has slip can run into the limit speed.
  • a slipping roll can on the one hand cause surface damage, and on the other hand it is possible that the re-engaging roll briefly accelerates the strand so that the strand is torn from the mold. If you only look at the speeds of three adjacent rolls, the middle roll can assume the speed of the first or last roll depending on the degree of deformation. The speed can never, given contact with the slab, be faster than the last roll of the triple and never slower than the first roll of the triple. A blocking role will run into the current limit and will be reported as faulty.
  • the slipping roll is not recognized by the individual controller as being involved in the transport, but if the speed of the middle roll is greater than that of the last roll of the group of three, it can only have lost contact with the slab, it has slip.
  • a slipping role which is recognized by the speed comparison, can therefore be reported as faulty, it can also be reduced to the average speed of the group of three by intervening in the controller, so that when the contact is restored, it can take part in the transport again.
  • the rollers are adjusted or the roller spacing is adjusted using hydraulic cylinders.
  • the necessary pressure is generated in a pressure-controlled hydraulic station.
  • the maximum pressure is only determined by the strength of the mechanical part of the system.
  • a path measurement must be installed on each hydraulic cylinder. Only with the help of distance measurements can jamming of the employment and other errors be recognized.
  • the adjustment is controlled by servo valves.
  • the distance measurement serves as an actual value transmitter.
  • each driven roller is driven by a controller acting as a speed controller.
  • the higher-level controller assigned to several roles has the task of compensating for minor disturbances.
  • the mean value is formed from the sum of the motor currents of each drive.
  • the deviation of the motor current of each roll from the mean value is applied to the setpoint as a correction variable.
  • the correction controller has to calculate a considerably larger correction range.
  • each run is recalculated based on the last correction value. Since the correction of the speed can be very large depending on the difference between the individual current and the mean current value, the motor can go into the limit speed when the roll is slipping (not in contact with the line). These slipping roles are then recognized by the monitoring.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Continuous Casting (AREA)
  • Metal Rolling (AREA)

Description

  • Die Erfindung betrifft ein Stranggießverfahren gemäß Gattungsbegriff des Anspruches 1.
  • Brammen sind das Ausgangsmaterial für die Erzeugung von Blechen und Bändern. Werden Brammen mit einer Dicke von > 100 mm in Stranggießanlagen erzeugt, treten Seigerungsprobleme auf. Gemäß der DE-OS 24 44 443 soll das Problem dadurch gelöst werden, daß innerhalb der Stranggießanlage auf den Strang innerhalb der Erstarrungsstrecke, möglichst kurz vor dem Durcherstarrungspunkt, eine Verformung ausgeübt wird mit einem Reduktionsgrad von 0,1 bis 2 %.
  • In jüngster Zeit ist man bestrebt, die Dickenabmessung der stranggegossenen Bramme immer mehr dem zu erzeugenden Fertigprodukt anzupassen. Hierfür stehen Begriffe wie endabmessungsnahes Gießen, Erzeugung von Dünnbrammen oder Vorbändern. Hierbei wird in der Stranggießanlage eine Dünnbramme bzw. ein Vorband mit einer Dicke zwischen 40 bis 50 mm erzeugt. Die so erzeugten Vorbänder oder Dünnbrammen weisen eine Gußstruktur auf. Nach Verlassen der Stranggießanlage (Transportrollen) wird der Strang abgelängt und die Teilstücke der Dünnbrammen werden einem Ausgleichsofen zugeführt und anschließend gewalzt (s. Stahl u. Eisen 1988, Nr. 3, Seite 99ff).
  • Nachteilig bei diesen Verfahren ist der erhebliche maschinentechnische Aufwand und im Fall der Dünnbrammen außerdem das Gußgefüge.
  • Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde ein Verfahren anzugeben, mit dem bereits mit der Stranggießanlage ein Produkt mit hohem Anteil (ä 80 %) an Walzgefüge zur Verfügung gestellt wird, das mit der die Gießanlage verlassender Dickenabmessung coilfähig ist.
  • Die Erfindung geht aus von einem Stranggießverfahren für die Erzeugung von Brammen mit einer gegenüber dem Gußzustand verringerten Dicke. Dabei wird Stahl in eine Durchlaufkokille gegossen und aus dieser ein im Querschnitt teilweise erstarrter Strang abgezogen. Der Strang wird zwischen Rollenpaaren geführt. Einige Rollenpaare können dabei zu Segmenten zusammengefaßt werden. Für den Strangtransport des Stranges sind einige der Rollen antreibbar. Die Rollen oder auch die Segmente sind gegen den Strang hydraulisch anstellbar. Die Rollen bzw. einige der Rollen bzw. Rollensegmente, sowohl innerhalb der Erstarrungsstrecke als auch im Bereich des durcherstarrten Stranges wirken verformend auf den Strang ein. Der Verformungsgrad ist entweder über den Hydraulikdruck der Anstelleinrichtung einstellbar oder durch Anschläge (Distanzhalter) an den Rollen begrenzt.
  • Die gestellte Aufgabe wird bei einem Stranggießverfahren der einleitend genannten Art durch die Kennzeichnenden Merkmale des Anspruche 1 gelöst.
  • Gemäß der Erfindung ist nun jeder anstellbaren, angetriebenen Rolle ein Regler zugeordnet, der die Drehzahl und den Anpreßdruck der Rollen und die Stromaufnahme der Rollenantriebe erfaßt und nach vorgegebenen Sollwerten regelt; ferner ist jeder Regler mit einem übergeordneten Regler verbunden, dem als Istwert die Lage der Sumpfspitze (Ende der Erstarrungsstrecke) bekannt ist. Dieser Regler stellt die einzeln anstellbaren Rollenpaare und die Stranggeschwindigkeit derart an, daß die Sumpfspitze in oder kurz vor einem Rollenpaar liegt, das gegen Anschläge auf seinen Abstand einstellbar ist und damit das Endmaß und die Abzugsgeschwindigkeit des Stranges, als auch den Grad der Verformung im durcherstarrten Bereich festlegt. Die Lage der Sumpfspitze kann aus den unterschiedlichen Drehzahlen, der Stromaufnahme der Antriebe zweier benachbarter Rollenpaare und den Reaktionskräften des Stranges entnommen werden, da sich die Geschwindigkeit des Stranges zwischen Erstarrungsstrecke und durcherstarrtem Bereich bei einer Strangverformung ändert. Die Reaktionskraft des Stranges kann aus den Differenzen zwischen der Verformungskraft - z.B. durch Druckmessung des Hydraulikmediums oder über Druckmeßdosen an den Rollenzapfen - und der geleisteten Verformungsarbeit (Verstellung der Rollen) ermittelt werden.
  • Der übergeordnete Regler erhält in weiterer Ausgestaltung der Erfindung ferner aus den Maschinendaten der Stranggießanlage Information über Stahltemperatur, Qualität, Abzugsgeschwindigkeit des Stranges und die Lage der Rollen aufgrund der sich frei einstellenden Stickabnahme in den jeweiligen Rollenpaaren. Diese Daten werden ebenfalls in die Sollwerte der Einzelregler eingearbeitet. Der Vorteil des erfindungsgemäßen Regelverfahrens ist in einer frei einstellbaren Aufteilung der Strangverfofmung auf den Bereich der Erstarrungsstrecke und des durcherstarrten Bereiches, einer qualitätsangepaßten Verformungsbehandlung des Stranges, geringerer Belastung der die Verformung bewirkenden Rollen und der Erzeugung eines Produktes mit einem hohen Grad an Walzgefüge zu sehen. Durch letzteres wird auch eine Verbesserung der mechanischen Eigenschaften des Endproduktes gegenüber herkömmlichen Herstellungsmethoden erzielt.
  • Bei den vorstehenden Ausgestaltungen wurde die Drehzahl jeder Rolle so lange erhöht oder erniedrigt, bis die Stromaufnahme aller Antriebe gleich ist. Dies bewirkt der übergeordnete Regler, der aus der Summe der Motorströme der einzelnen Antriebe den Strommittelwert bildet. Abweichungen der Motorströme der Antriebe vom Mittelwert werden über die Korrektur des Drehzahlsollwertes jedes Reglers ausgeglichen.
  • Im Fall der gegen Anschläge eingestellten Rollen könnte das bedeuten, daß eine Rolle, die nicht hinreichend Kontakt mit der Bramme hat, in die Grenzdrehzahl "läuft", ohne am Transport der Rolle teilzunehmen. Um nun fehlenden Kontakt einer Rolle mit der Bramme, also Schlupf, zu erkennen und auszuschließen, kann nach einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung die Drehzahl der Rollen anhand eines Mittelwertes überprüft und korrigiert werden, der gebildet ist aus der Drehzahl einer ersten und dritten Rolle von zu Dreiergruppen zusammengefaßten, angetriebenen, unmittelbar aufeinanderfolgenden Rollen, wobei die Drehzahl der mittleren Rolle diesem Mittelwert innerhalb eines Toleranzbereiches entspricht, der nicht größer ist als die Differenz der Drehzahl der ersten und dritten Rolle.
  • Anhand eines Ausführungsbeispieles und den Zeichnungen soll die Erfindung näher erläutert werden.
    • Figur 1 zeigt den prinzipiellen Aufbau einer Stranggießanlage,
    • Figur 2 zeigt eine Regeleinrichtung gemäß der Erfindung,
    • Figur 3 zeigt eine abgewandelte Regeleinrichtung (Anspruch 5).
  • In der nachfolgenden Beschreibung sind gleiche Teile mit gleichen Bezugsziffern versehen.
  • Flüssiger Stahl wird in eine Kokille 1 mit ca. 60 mm Dicke (Abstand der Breitseiten der Kokille voneinander) gegossen. Der Kokille 1 nachgeordnet sind Rollen 2 zur Stützung der noch dünnen Strangschale des teilweise erstarrten Stranges 3 vorgesehen. Den Rollen 2 folgt ein Abschnitt, in dem die Rollen zu einem Segment 4 zusammengefaßt sind. Einzelne Rollen 5 des Segmentes 4 sind angetrieben. Die Rollen 5 sind einzeln oder als Segment mittels Hydraulikzylinder 6 gegeneinander anstellbar. Auch unter der hierdurch hervorgerufenen Verformung des Stranges wird die Sumpfspitze im Bereich des Segmentes 4 durch Beeinflussung der Drehzahl der Rollen gehalten. Diesem Abschnitt der Rollenführung (Segment 4) folgt ein Abschnitt 7, in dem Rollen 8 angetrieben und gegen nicht dargestellte Anschläge auf ein bestimmtes Maß gegeneinander zur Erzielung einer bestimmten Dickenabnahme des Stranges und eine bestimmte Enddicke des Stranges anstellbar sind. Durch die Verformung im durcherstarrten Bereich des Stranges ändern sich die Drehzahlen der Rollen entsprechend der zwischen den einzelnen Rollenpaaren vorgenommenen Stickabnahme. Da die Rollen nur auf das Endmaß von ca. 20 bis 15 mm distanziert sind, muß die Drehzahl in einem weiten Bereich verändert werden können. Die Drehzahlen der einzelnen Rollen werden aus der Stromaufnahme der Antriebe der jeweiligen Rolle, dem Hydraulikdruck und dem Abstand der Rollen bestimmt und eingestellt. Um diese Verfahrensweise durchzuführen, wird der in Figur 2 dargestellte Regelkreis benutzt. Der aus der Kokille austretende Strang 3 erreicht ein erstes Rollenpaar 9, 9'. Die Rolle 9 ist mittels eines Hydraulikzylinders 11 anstellbar. Der Rolle 9 ist ein Regler 10 zugeordnet, der den Druck des Hydraulikmediums erfaßt mit einem vorgegebenen Sollwert vergleicht und den Anpreßdruck der Rolle 9 an den Strang 3 entsprechend einem Sollwert 1 einstellt. Von der Rolle 9' wird die Drehzahl ermittelt und einem Regler 10' zugeführt, der die Drehzahl entsprechend einem Sollwert regelt. Über den Anpreßdruck der Rolle 9 ist eine Verformung des Stranges 3 steuerbar. Nach einer ersten geringen Verformung erreicht der Strang 3 ein nächstes Rollenpaar 12, 12'. Auch dieses Rollenpaar 12, 12'verfügt entsprechend dem Rollenpaar 9, 9' überAnstellmittel 11 und eigene Regler 13, 13'. Im vorliegenden Fall liegen die Rollenpaare 9, 9' und 12, 12' im Bereich der Erstarrungsstrecke, also vor dem Durcherstarrungspunkt (Sumpfspitze) 14, so daß die Rollen 9, 9' und 12, 12' mit gleichen Drehzahlen betrieben werden.
  • Bei einem in Strangrichtung folgenden Rollenpaar 15, 15' erfolgt die Verformung im durcherstarrten Teil des Stranges 3. Hier wird die geleistete Verformungsarbeit über einen Wegaufnehmer 16 ermittelt und dem Regler 17 zugeführt. Die Verformungsarbeit wird hier ebenfalls über den Anpreßdruck des Hydraulikzylinders 11 gesteuert. Die in dem durcherstarrten Bereich des Stranges 3 erfolgte Verformung macht sich in einer Streckung des Stranges und damit einer Erhöhung der Stranggeschwindigkeit im weiteren Rollenpaar 18, 18' bemerkbar. Mit dem Rollenpaar 18, 18' wird gleichzeitig die Enddicke des die Anlage verlassenden Stranges 3 festgelegt. Die Enddicke kann sowohl mit Hilfe des Hydraulikzylinders 11 und einem Regler 19 als auch durch nicht dargestellte Distanzstücke, die den Abstand der Rollen 18, 18' voneinander festlegen, erfolgen. Ein Regler 19' sorgt für die notwendige Drehzahl des Rollenpaares 18,18'. Alle Regler 10, 10', 13, 13', 17 und 19, 19' sind mit einem übergeordneten Regler 20 verbunden. In dem Regler 20 werden alle relevanten Daten des jeweiligen Gusses, wie Stahlanalyse, Stahltemperatur und Gießgeschwindigkeit sowie die über die einzelnen Regler erfaßten Daten, wie Anpreßdruck der Rollen, Drehzahl der Rollen und Stromaufnahme der Rollenantriebe erfaßt und als Sollwerte an die jeweiligen einzelnen Reglerzurückgegeben. Die den einzelnen Reglern vorgegebenen Sollwerte sind dadurch derart modifizierbar, das bei vorgegebener Enddicke des Stranges eine möglichst gleichmässige Verteilung der Verformungsarbeit bei geringstmögiicherBeiastungdereinzeinen Rollen erfolgt, ferner stellt der übergeordnete Regler die Drehzahlen in Abhängigkeit vom Verformungsgrad und der Größe der auf den durcherstarrten Bereich und der im Bereich der Erstarrungsstrecke vorgenommenen Verformung fest. Dabei ist es möglich, in Abhängigkeit von der Enddicke und dem Ausgangsmaß des Stranges die Sumpfspitze in einem bestimmten Bereich der Anlage zu halten. Dadurch ist es möglich, einen Strang zu erzeugen, der ein hohes Maß an Walzgefüge aufweist.
  • Die angegebene Regelung gestattet es ferner, die Verformungsarbeit auch innerhalb derjenigen Führungsstrecke, in der die Rollen gegen Anschläge anstellbar sind und sich über einen durcherstarrten Bereich des Stranges erstrecken, aufzuteilen. Dabei kann, je nach Betriebsverhältnissen, das Endmaß des Stranges bereits mit einem ersten Rollenpaar erzielt werden. In Strangabzugsrichtung nachfolgende Rollenpaare werden dann im Sinne einer Übereinstimmung der Drehzahl mit diesem, das Endmaß bestimmenden Rollenpaar geregelt, also konstant gehalten. Sollte aufgrund eines erhöhten Verformungswiderstandes des Stranges, z.B. durch abgesenkte Temperatur, eine Aufteilung der Verformungsarbeit auf mehrere Rollenpaare notwendig sein, so übernimmt eines der folgenden Rollenpaare die "Dickenfestlegung" des Stranges, so daß in Strangrichtung vorgeordnete Rollenpaare nicht gegen die Anschläge, sondern aufgrund der Regelung frei "distanziert" sind. Die Drehzahl vor- bzw. nachgeordneter Rollen erfolgt entsprechend.
  • Die Figur 3 zeigt eine Prinzipskizze für die Regeleinrichtung nach Anspruch 5, die den Vorteil hat, daß ein Schlupf einer angetriebenen Rolle am Strang vermieden und die Rolle durch den Regelkreis in ihrer vorgesehenen Zweckbestimmung gehalten wird. Außerdem ist das System in der Lage, Abweichungen des Rollendurchmessers abzufangen und eine selbsttätige Einregelung auf eine neue Nenndrehzahl vorzunehmen.
  • Die Rollen n, n+1, n+2 einer Dreiergruppe werden jeweils über Motoren M angetrieben, wobei die Drehzahl durch die Tachometer TD ermittelt wird.
  • Bei dem vorgesehenen Regelkonzept kann eine Rolle, die nicht in Kontakt mit der Bramme ist, die also Schlupf hat, in die Grenzdrehzahl laufen. Eine schlupfende Rolle kann zum einen Oberflächenschäden bewirken, zum anderen ist es möglich, daß die wieder greifende Rolle kurzzeitig den Strang so beschleunigt, daß der Strang aus der Kokille gerissen wird. Wenn man nur die Drehzahlen dreier benachbarter Rollen betrachtet, so kann die mittlere Rolle je nach Verformungsgrad die Drehzahl der ersten oder der letzten Rolle annehmen. Die Drehzahl kann nie, Kontakt mit der Bramme vorausgesetzt, schneller als die letzte Rolle der Dreiergruppe und nie langsamer als die erste Rolle der Dreiergruppe werden. Eine blockierende Rolle wird in die Stromgrenze laufen und als gestört gemeldet. Die schlupfende Rolle wird vom Einzelregler nicht als am Transport beteiligt erkannt, aber wenn die Drehzahl der mittleren Rolle größer ist als die der letzten Rolle der Dreiergruppe, kann sie nur den Kontakt mit der Bramme verloren haben, sie hat Schlupf.
  • Eine schlupfende Rolle, die durch den Drehzahlvergleich erkannt wird, kann also als gestört gemeldet werden, sie kann auch durch Eingriffe in den Regler auf der mittlere Drehzahl der Dreiergruppe zurückgeführtwerden, um dann, wenn der Kontakt wieder hergestellt ist, am Transport wieder teilzunehmen.
  • Die Anstellung der Rollen bzw. das Einstellen des Rollenabstandes erfolgt über Hydraulikzylinder. Der notwendige Druck wird in einer druckgeregelten Hydraulikstation erzeugt. Der maximale Druck ist nur von der Festigkeit des maschinellen Teiles der Anlage bestimmt. Wie oben bereits beschrieben, muß an jedem Hydraulikzylinder eine Wegmessung eingebaut werden. Nur mit Hilfe der Wegmessungen lassen sich Verklemmen der Anstellung und andere fehler erkennen. Die Anstellung erfolgt weggeregelt über Servoventile. Die Wegmessung dient als Istwertgeber.
  • Zu der Antriebsregelung sei noch erwähnt, daß jede angetriebene Rolle über einen Regler als Drehzahlregler wirkend angetrieben wird. Der mehreren Rollen zugeordnete übergeordnete Regler hat bei einer konventionellen Stranggießanlage die Aufgabe, kleine Störungen auszugleichen. Dazu wird der Mittelwert aus der Summe der Motorströme jedes Antriebes gebildet. Die Abweichung des Motorstromes jeder Rolle vom Mittelwert wird als Korrekturgröße auf den Sollwert aufgeschaltet. Mit dieser Anordnung werden die Einflüsse verschiedener Rollendurchmesser und andere Störeinflüsse ausgeregelt. Die notwendige Korrektor ist nur klein.
  • Beim Dünnbrammengießwalzen im Bereich der Verformung mit durcherstarrtem Kern (Gießwalzen) hat der Korrekturregler einen erheblich größeren Korrekturbereich zu berechnen. Hier wird bei jedem Durchgang ausgehend vom letzten Korrekturwert neu berechnet. Da die Korrektur der Drehzahl abhängig von der Differenz des Einzelstromes zum Strommittelwert sehr groß sein kann, kann der Motor bei schlupfender (nicht in Kontakt mit dem Strang) laufender Rolle in die Grenzdrehzahl gehen. Diese schlupfenden Rollen werden dann durch die Überwachung erkannt.

Claims (5)

1. Stranggießverfahren für die Erzeugung von Brammen mit einer gegenüber dem Gußzustand verringerten Dicke, wobei Stahl in eine Durchlaufkokille (1) gegossen und ein im Querschnitt teilweise erstarrter Strang zwischen Rollenpaaren (9, 9'; 12,12') geführt, mittels angetriebener Rollen (5; 8) abgezogen und einzelne Rollen (9, 12, 15, 19) von Rollenpaaren hydraulisch, gegenüber dem Strang verformend wirkend anstellbar sind,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Drehzahl, die Stromaufnahme der angetriebenen Rollen und der Anpreßdruck der Rollen erfaßt und je einem Regler (10, 10', 13, 13', 17, 19, 19') zugeführt wird,
daß jeder die Drehzahl einzelner angetriebener Rollen bestimmende Regler über einen übergeordneten Regler (20) derart einstellbar ist, daß
durch mindestens ein, gegen Anschläge anstellbares, die Dicke des Stranges bestimmendes, auf einen bereits durcherstarrten Teil des Stranges verformend einwirkendes Rollenpaar (15, 15', 19, 19') das Endmaß und die Abzugsgeschwindigkeit des Stranges bestimmt wird und vorgeordnete und/oder nachgeordnete Rollen in der Drehzahl und der Stromaufnahme ihrerAntriebe in Abhängigkeitvon derdurch die gegen Anschläge anstellbaren Rollen erzeugten Formänderung des Stranges eingestellt werden.
2. Verfahren nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
daß der übergeordnete Regler ein Rechner ist, der die den einzelnen Reglern vorzugebenden Sollwerte aus den erfaßten Meßwerten der Stahlstranggießanlage ermittelt und im Sinne einer möglichst geringen Rollenbelastung der verformenden Rollen und geringster Anpreßdrücke der Rollen vorgibt.
3. Verfahren nach den Ansprüchen 1 und 2,
dadurch gekennzeichnet,
daß aus den Meßwerten Stromaufnahme, Reaktionskraft des Stranges und Rollenabstand die Lage der Sumpfspitze (Ende der Erstarrungsstrecke) ermittelt und die Anpreßdrücke der anstellbaren Rollen derart eingestelltwerden, daß die Sumpfspitze vor wenigstens einem gegen Anschläge auf einen vorbestimmten Abstand einstellbaren Rollenpaar liegt.
4. Verfahren nach Anspruch 2,
dadurch gekennzeichnet,
daß der Rechner aus den Meßwerten der Stranggießanlage wie Gießgeschwindigkeit, die Stahltemperatur und Stahlqualität der zu vergießenden Schmelze die für den einzelnen Regler vorzugebenden Sollwerte verarbeitet.
5. Verfahren nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Drehzahl der Rollen anhand eines Mittelwertes überprüft und korrigiert wird, der gebildet ist aus der Drehzahl einer ersten und dritten Rolle vonzu Dreiergruppen zusammengefaßten, angetriebenen, unmittelbar aufeinanderfolgenden Rollen, wobei die Drehzahl der mittleren Rolle diesem Mittelwert innerhalb eines Toleranzbereiches entspricht, der nicht größer ist als die Differenz der Drehzahl der ersten und dritten Rolle.
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