EP0380774A2 - Verfahren und Einrichtung zur Regelung der Giessspiegelhöhe im Giessraum einer Bandstranggiessanlage - Google Patents

Verfahren und Einrichtung zur Regelung der Giessspiegelhöhe im Giessraum einer Bandstranggiessanlage Download PDF

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EP0380774A2
EP0380774A2 EP89121941A EP89121941A EP0380774A2 EP 0380774 A2 EP0380774 A2 EP 0380774A2 EP 89121941 A EP89121941 A EP 89121941A EP 89121941 A EP89121941 A EP 89121941A EP 0380774 A2 EP0380774 A2 EP 0380774A2
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EP
European Patent Office
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level
casting
electrode
eddy current
bath
Prior art date
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EP89121941A
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English (en)
French (fr)
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EP0380774A3 (de
EP0380774B1 (de
Inventor
Tsuneo Sasaki
Hirotaka Tanaka
Kouichi Ohno
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Krupp Stahl AG
Original Assignee
Krupp Stahl AG
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Publication date
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Publication of EP0380774A2 publication Critical patent/EP0380774A2/de
Publication of EP0380774A3 publication Critical patent/EP0380774A3/de
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B22—CASTING; POWDER METALLURGY
    • B22D—CASTING OF METALS; CASTING OF OTHER SUBSTANCES BY THE SAME PROCESSES OR DEVICES
    • B22D11/00—Continuous casting of metals, i.e. casting in indefinite lengths
    • B22D11/16—Controlling or regulating processes or operations
    • B22D11/18—Controlling or regulating processes or operations for pouring
    • B22D11/181—Controlling or regulating processes or operations for pouring responsive to molten metal level or slag level
    • B22D11/186—Controlling or regulating processes or operations for pouring responsive to molten metal level or slag level by using electric, magnetic, sonic or ultrasonic means
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B22—CASTING; POWDER METALLURGY
    • B22D—CASTING OF METALS; CASTING OF OTHER SUBSTANCES BY THE SAME PROCESSES OR DEVICES
    • B22D11/00—Continuous casting of metals, i.e. casting in indefinite lengths
    • B22D11/06—Continuous casting of metals, i.e. casting in indefinite lengths into moulds with travelling walls, e.g. with rolls, plates, belts, caterpillars
    • B22D11/0637—Accessories therefor
    • B22D11/064—Accessories therefor for supplying molten metal

Definitions

  • the invention relates to a method for controlling the level of the casting level in the casting room of a continuous casting machine, in which the level of the bath level is measured continuously and deviations from a predetermined level are converted into control signals for shifting the level to the specified level, with at least in addition to the continuous non-contact level measurement using an eddy current sensor an actual value of the level of the casting level is measured by the contact of an electrode with the level of the level which can be detected with respect to its height, and the actual value of the contact measurement is used to calibrate the eddy current measurement.
  • the melt itself then creates a conductive connection between the two electrodes and thus triggers a signal indicating this actual value of the level of the mold level, which signal is used to calibrate the eddy current sensor.
  • the actual value of the mold level is not measured at any time, but rather it is confirmed that certain actual values are reached when the melt comes into contact with the counter electrodes.
  • the approach of the liquid steel forms a bridge between the electrodes and solidifies slightly, which means that there is a fear that the conductive state will be maintained even if the bath level later drops again.
  • This measuring method which is based on the conductive state of the electrode sensor, is suitable for detecting the bath level at the time of the start of the casting process, but can no longer record the level of the molten steel with high accuracy if the casting level is at its predetermined value, i.e. a certain amount has reached steady state.
  • the bath rises depending on the supply of the molten steel, with no bridge forming to keep the electrodes in a conductive state, so that a certain bath level height can be exactly detected.
  • the mold level measurement must therefore show sensitive fluctuations in the height of the mold level.
  • Continuous, contactless measurement using an eddy current sensor is very suitable for this purpose, but the measurement result also includes eliminable influences from the electromagnetic properties of the environment. Due to thermal deformations of the device, these environmental influences are not fundamentally constant and can thus lead to more or less significant distortions in the height measurement and to errors in the mold level control in the course of the casting time.
  • the object of the invention is to avoid these disadvantages and the disadvantages inherent in a stationary electrode sensor and to provide a method for regulating the level of the mold level, the reliability of which is retained over the entire casting time.
  • Another object of the invention is to provide a device which is particularly suitable for solving the process technology.
  • the object is achieved in that the contact measurement by means of a vertically movable electrode is repeated periodically throughout the casting and the eddy current measurement is calibrated after each repetition.
  • the electrode passes through a stationary light barrier on its lowering path in the direction of the bath level before reaching the bath level and the travel of the electrode from the light barrier to contact with the casting level is measured in order to record the actual value of the level of the casting level.
  • a device for carrying out the method according to the invention is based on a device for regulating the level of the casting level in the casting room of a continuous strip casting installation with an eddy current sensor above the melting bath, with an electrode which is in contact with the melt when the actual value of a height level of the casting level is detected, with a control device , to which the eddy current sensor and the electrode are connected and which contains a program with which the continuous signal sequences of the eddy current sensor can be converted into control signals, taking into account the actual value signal of the electrode, with which at least one of the casting parameters supply quantity of the molten metal into the casting chamber and casting speed for the purpose the displacement of the mold level can be changed to a predetermined level.
  • the electrode can be moved vertically and the path of travel of the electrode can be detected, and that a light barrier or the like is arranged above the molten bath and above the highest intended height of the casting level and in the path of travel of the electrode.
  • a graphite electrode is expediently used in order to largely rule out melting of the electrode on the electrode.
  • the casting vessel 1 shows a casting vessel 1 in section from a continuous strip casting plant, the casting chamber 2 of which contains a molten bath 3.
  • the surface of the melting bath 3, which is clearly illustrated with excessive waves, is the casting level 4 in the casting operation, which is to be kept at a predetermined height during strip casting.
  • an eddy current sensor 5 is arranged in a fixed manner in the casting chamber 2, with the aid of which the height of the casting level 4 is continuously measured without contact by changing the flux density in a coil.
  • the eddy current sensor 5 is understood to mean a coil through which current flows, which is known to generate a magnetic field due to the current flowing through it.
  • the magnetic field is influenced when an electrically conductive body, here the mold level 4, approaches it. This influencing causes a change in the current flow in the coil, which can be detected and converted into a height value of the mold level 4.
  • the eddy current sensor 5 is connected to a control unit 7 via a line 6.
  • An electrode 8 is arranged on an electrode suspension 9 above the molten bath 3 and can be moved vertically by activating a reversible stepper motor 10.
  • the respective position of the electrode 8 is entered into the control unit by the stepper motor via a line 11.
  • the dashed electrode 8 ' has contact with the casting mirror 4, whereby a signal is triggered by the contact from the electrode 8', which is also transmitted to the control unit 7 via the electrode suspension 9 and the line 11.
  • a light barrier consisting of transmitter 12, receiver 13 and light beam, here a laser beam 14, is also connected to control unit 7 via a further line 15.
  • a deflection roller 16 and a shielding tube 17 are provided.
  • the travel path 18 of the electrode 8 is indicated by a dash-dotted line which crosses the light beam 14 of the light barrier at point A; the lower position of the electrode 8 'is assigned to the contact point B.
  • FIG. 2 shows a top view of the casting vessel 1 of a belt casting installation, a shielding plate 19 being provided here between the eddy current sensor 5 and the electrode 8.
  • a carrying device 20 holds the eddy current sensor 5.
  • the casting nozzle 21 which forms the casting slot in a two-roll belt casting machine together with two cooled casting rolls, not shown, arranged one above the other.
  • the mold level H is plotted over the casting time t, where h1, h2, h3, h4 is a height difference between the value indicated by the eddy current sensor 5 and measured by the electrode 8 for the casting times t1, t2, t3 and t4 specify.
  • 1 is a system for the direct measurement of the bath level using the touch method, with the aim of obtaining the correction information for the eddy current sensor 5.
  • a touch-type measuring terminal namely an electrode 8 is attached above the bath level 4 and is moved up and down at a constant speed by means of the stepping motor 10 or a similar motor which can measure the rotation exactly.
  • the electrode 8 is made of graphite so that a current can flow when it contacts the lower end of the bath mirror 4. It moves up and down in travel path 18. So that you can see whether the electrode 8 is at point A or not, the optical system consisting of transmitter 12 and receiver 13 is installed. If e.g. B.
  • a laser beam 14 is emitted from the transmitter 12, the light path being interrupted by the electrode 8, it is perceived that the electrode 8 is located at point A.
  • another sensor element - such as. B. a limit switch - can also be used.
  • the electrode 8 is lowered from the stepping motor 10 to the contact point B. If this is an electrode 8 made of graphite, this is put under tension via a wire. If the electrode 8 touches the bath level 4, a current flows, the detection of which can be used as evidence of whether the electrode 8 is at the contact point B or not.
  • the movement distance between point A and contact point B can be found out by counting the steps on the stepper motor 10.
  • the mold level 4 of the melting bath 3 can be measured with a high accuracy of less than +/- 0.1 mm.
  • the mold level 4 measured in this way is fed to the control unit 7 in order to be used as information for the correction of the value measured by the eddy current sensor 5. Since point A can be set at a point distant from the bath level 4 using the above-mentioned method, it is to be avoided that the electrode 8 is exposed to a high temperature of the heat radiated from the bath level 4. This means that the bath level 4 can be measured with high accuracy without being influenced by temperatures and thermal expansion, etc.
  • the electrode 8 can be used repeatedly because the measuring principle for detecting the bath level is not based on a conductive state. Furthermore, since the electrode 8 located at the contact point B is detected with the help of the laser beam 14 when starting up again, the liquid steel or the base metal which is being deposited has no influence on the measuring accuracy. When the electrode 8 moves upwards or downwards, it could happen that its position and movement influence the measurement result of the eddy current sensor 5. It is therefore recommended to attach a shielding tube 17 or a shielding plate 19 around the electrode 8.
  • FIG 2 shows a top view of how the electrode 8 is shielded from the eddy current sensor 5 by the shielding plate 19. Waves form on the surface of the bath during the supply of the liquid steel or the casting process, which can also influence the measurement result of the electrode 8.
  • electrodes 8 can be arranged at several points in the casting chamber, so that the casting level 4 can be detected based thereon by one or more of the electrodes 8 responding by contact with the bath level 4; thus the influence of wave formation can be suppressed.
  • the invention was tested with a two-roll belt casting machine in the production of stainless steel strips.
  • Liquid stainless steel with SUS 304 composition was supplied to the molten bath 3 and tapes cast with a thickness of 2.0 mm and a width of 650 mm.
  • the behavior of the pouring level 4 of the molten steel supplied to the molten bath 3 after the start of the feed was recorded as a diagram in FIG. 3, which recorded an increasing curve.
  • the bath level 4 was measured by means of the electrode 8 at the point in time t1 during the supply of liquid steel, the value measured by the eddy current sensor 5 was subject to error h1.
  • error h1 is calculated in control unit 7 so that the value detected by eddy current sensor 5 is corrected upward.
  • the level in the casting room 2 increased even further.
  • the measured value of the eddy current sensor 5 had an error h2.
  • the value detected by the eddy current sensor 5 was corrected upwards in the same way.
  • the bath level was measured periodically by means of the electrode 8.
  • the respective measured value of the eddy current sensor 5 was corrected upwards and downwards accordingly. In this way, the liquid steel was fed while maintaining the casting level 4 at the desired level, so that strips were cast.
  • the example explained above was a continuous casting machine according to the duo-roller method with different roller diameters.
  • the present invention is in no way restricted by the example explained here and can be applied to the others according to the duo-roller, single drum, single belt, duo belt, roller belt method and others continuous casting machines are used, in which strips are produced from the liquid steel discharged in the bath by rapid cooling and solidification.

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Continuous Casting (AREA)
  • Casting Support Devices, Ladles, And Melt Control Thereby (AREA)

Abstract

Die Erfindung befaßt sich mit der Gießspiegelregelung im Gießraum 2 einer Bandstranggießanlage und sieht vor, daß der Gießspiegel 4 über einen Wirbelstromsensor 5 kontinuierlich berührungslos gemessen, der Wirbelstromsensor 5 mittels Kontaktmessung über eine heb- und senkbare Elektrode 8 periodisch geeicht und der Durchlauf der Elektrode 8 durch einen Festpunkt, dem Punkt A über einen Laserstrahl 14 kontrolliert wird. <IMAGE>

Description

  • Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Regelung der Gießspie­gelhöhe im Gießraum einer Bandstranggießanlage, bei dem die Bad­spiegelhöhe kontinuierlich gemessen wird und Abweichungen von einer vorgegebenen Höhenlage in Steuersignale zur Verschiebung des Gießspiegels auf die vorgebene Höhenlage umgesetzt werden, wobei neben der kontinuierlichen berührungslosen Höhenmessung mittels eines Wirbelstromsensors wenigstens ein Istwert der Gießspiegelhöhe durch den bezüglich seiner Höhenlage erfaßbaren Kontakt einer Elektrode mit dem Gießspiegel gemessen und der Istwert der Kontaktmessung zur Eichung der Wirbelstrommessung verwendet wird.
    Ausgehend von der europäischen Patentanmeldung 85 102 701.1 (Veröffentlichungsnummer 0 194 327), die ein Verfahren zur Rege­lung der Lage des Gießspiegels im Gießraum einer Bandstranggieß­anlage betrifft, bei dem die von der Badspiegelhöhe abhängigen Meßsignale von Sensoreinheiten in Steuersignale zur Veränderung des Gießspiegels auf eine vorgegebene Gießspiegelhöhe umgesetzt werden, wird in dem deutschen Patent      (Patentanmeldung P      ) vorgeschlagen, für die Höhenmessung einen Wir­belstromsensor einzusetzen und diesen mir einem in das Schmelz­bad eingetauchten Elektrodenmeßfühler zu eichen.
    Dieser Elektrodenmeßfühler sieht eine ständig eingetauchte län­gere und eine kürzere Gegenelektrode vor, die erst Kontakt mit der Schmelze bekommt, wenn der Badspiegel entsprechend weit an­gestiegen ist.
  • Die Schmelze selbst stellt dann eine leitende Verbindung zwi­schen den beiden Elektroden her und löst so ein diesen Istwert der Gießspiegelhöhe anzeigendes Signal aus, das zur Eichung des Wirbelstromsensors verwendet wird. Auch bei einem Elektrodenmeß­fühler mit mehreren Gegenelektroden wird nicht der Istwert der Gießspiegelhöhe zu einem beliebigen Zeitpunkt gemessen sondern bestätigt, daß bestimmte Istwerte beim Kontakt der Schmelze mit den Gegenelektroden jeweils erreicht sind.
    Bei diesem bekannten Verfahren ist es unvermeidbar, daß sich an den Elektroden des Elektrodenmeßfühlers beispielsweise flüssi­ger Stahl ansetzt. Der Ansatz des flüssigen Stahls bildet eine Brücke zwischen den Elektroden und erstarrt leicht, wodurch zu befürchten ist, daß auch dann der leitende Zustand aufrechter­halten bleibt, wenn später der Badspiegel wieder absinkt.
    Dieses Meßverfahren, das auf dem leitenden Zustand des Elektro­denmeßfühlers beruht, ist zwar zur Erfassung des Badspiegels zum Zeitpunkt des Beginns des Gießvorganges geeignet, kann aber den Stand des flüssigen Stahls nicht mehr mit hoher Genauigkeit er­fassen, wenn der Gießspiegel seinen vorgegebenen Wert, also einen gewissen stationären Zustand erreicht hat. Beim Beginn des Vergießens steigt das Bad je nach Zufuhr des flüssigen Stahles an, wobei sich keine Brücke, die die Elektroden in leitendem Zu­stand hält, bildet, so daß eine bestimmte Badspiegelhöhe exakt nachgewiesen werden kann.
    Nach dem Angießen kommt es nun darauf an, einen vorgegebenen Gießspiegel so genau wie möglich einzuhalten, um ein dünnes Band konstanter Dicke und hoher Qualität erzeugen zu können. Die Gieß­spiegelmessung muß also feinfühlig Schwankungen der Gießspiegel­höhe anzeigen. Hierfür ist die kontinuierliche, berührungslose Messung mittels eines Wirbelstromsensors an sich sehr geeignet, doch gehen in das Meßergebnis auch eliminierbare Einflüsse aus den elektromagnetischen Eigenschaften des Umfeldes ein. Diese Umgebungseinflüsse sind aufgrund thermischer Verformungen der Vorrichtung nicht grundsätzlich konstant und können so im Laufe der Gießzeit zu mehr oder weniger bedeutenden Verzerrungen der Höhenmessung und zu Fehlern in der Gießspiegelregelung führen.
  • Aufgabe der Erfindung ist es, diese Nachteile und die einem sta­tionären Elektrodenmeßfühler anhaftenden Nachteile zu vermeiden und ein Verfahren zur Regelung der Gießspiegelhöhe zu schaffen, dessen Zuverlässigkeit über die gesamte Gießzeit erhalten bleibt.
    Eine weitere Aufgabe der Erfindung ist es, eine insbesondere für die Lösung der Verfahrenstechnik geeignete Einrichtung bereit­zustellen.
  • Verfahrenstechnisch wird die Aufgabe dadurch gelöst, daß die Kontaktmessung mittels einer vertikal verfahrbaren Elektrode während des gesamten Gusses periodisch wiederholt wird und nach jeder Wiederholung eine Eichung der Wirbelstrommessung erfolgt.
  • Gemäß einer Weiterentwicklung der Erfindung ist vorgesehen, daß die Elektrode auf ihrem Absenkweg in Richtung auf den Badspiegel vor Erreichen des Badspiegels eine ortsfeste Lichtschranke durch­läuft und zur Erfassung des Istwertes der Gießspiegelhöhe der Verfahrweg der Elektrode von der Lichtschranke bis zum Kontakt mit dem Gießspiegel gemessen wird.
    Eine Vorrichtung zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfah­rens geht aus von einer Einrichtung zur Regelung der Gießspiegel­höhe im Gießraum einer Bandstranggießanlage mit einem Wirbel­stromsensor über dem Schmelzbad, mit einer Elektrode, die bei Er­fassung des Istwertes einer Höhenlage des Gießspiegels in Kon­takt mit der Schmelze ist, mit einer Steuervorrichtung, an die der Wirbelstromsensor und die Elektrode angeschlossen sind und die ein Programm enthält, mit dem die kontinuierlichen Signal­folgen des Wirbelstromsensors unter Berücksichtigung des Ist­wertsignals der Elektrode in Steuersignale umsetzbar sind, mit denen wenigstens einer der Gießparameter Zuführmenge der Metall­schmelze in den Gießraum und Gießgeschwindigkeit zum Zwecke der Verschiebung des Gießspiegels auf eine vorgegebene Gießspiegel­höhe veränderbar ist.
  • Sie ist erfindungsgemäß derart gestaltet, daß die Elektrode ver­tikal verfahrbar und der Verfahrweg der Elektrode erfaßbar ist, und daß über dem Schmelzbad und über der höchsten vorgesehenen Höhenlage des Gießspiegels und im Verfahrweg der Elektrode eine Lichtschranke oder dergleichen angeordnet ist.
    Um Anbackungen von Schmelze an der Elektrode weitgehend auszu­schließen wird zweckmäßigerweise eine Graphitelektrode verwen­det.
  • Die Erfindung wird nachfolgend anhand der Figuren beschrieben. Es zeigt schematisch:
    • Fig. 1 eine Gießspiegelregelung einer Bandstranggießanlage
    • Fig. 2 eine Draufsicht auf das Gießgefäß einer Bandstrang­gießanlage
    • Fig. 3 ein Gießdiagramm
  • Fig. 1 zeigt aus einer Bandstranggießanlage ein Gießgefäß 1 im Schnitt, dessen Gießraum 2 ein Schmelzbad 3 enthält. Die mit überhöhten Wellen anschaulich dargestellte Oberfläche des Schmelzbades 3 ist im Gießbetrieb der Gießspiegel 4, der beim Bandstranggießen auf einer vorgegebenen Höhenlage zu halten ist. Über dem Schmelzbad 3 ist im Gießraum 2 ein Wirbelstromsensor 5 ortsfest angeordnet, mit dessen Hilfe über die Veränderung der Flußdichte in einer Spule die Höhenlage des Gießspiegels 4 kon­tinuierlich berührungslos gemessen wird.
    Unter dem Wirbelstromsensor 5 sei eine stromdurchflossene Spule verstanden, die bekanntlich aufgrund des durchfließenden Stro­mes ein Magnetfeld erzeugt. Das Magnetfeld wird beeinflußt, wenn sich ihm ein elektrisch leitender Körper, hier der Gießspiegel 4 nähert. Diese Beeinflussung bewirkt eine Veränderung des Strom­flusses in der Spule, die erfaßt und in einen Höhenwert des Gießspiegels 4 umgesetzt werden kann.
  • Der Wirbelstromsensor 5 steht über eine Leitung 6 mit einem Steuergerät 7 in Verbindung.
    Über dem Schmelzbad 3 ist eine Elektrode 8 an einer Elektroden­aufhängung 9 angeordnet und vertikal verfahrbar, indem ein re­versierbarer Schrittmotor 10 aktiviert wird. Die jeweilige Po­sition der Elektrode 8 wird vom Schrittmotor über eine Leitung 11 dem Steuergerät eingegeben.
    In ihrer unteren Position hat die gestrichelt gezeichnete Elek­trode 8′ Kontakt mit dem Gießspiegel 4, wobei dabei durch den Kontakt von der Elektrode 8′ ein Signal ausgelöst wird, welches über die Elektrodenaufhängung 9 und die Leitung 11 ebenfalls dem Steuergerät 7 übertragen wird.
    Eine aus Sender 12, Empfänger 13 und Lichtstrahl, hier einem La­serstrahl 14 bestehende Lichtschranke steht mit einer weiteren Leitung 15 ebenfalls mit dem Steuergerät 7 in Verbindung. Weiterhin sind eine Umlenkrolle 16 und ein Abschirmrohr 17 vor­gesehen.
    Der Verfahrweg 18 der Elektrode 8 ist durch eine strichpunktier­te Linie angedeutet, die den Lichtstrahl 14 der Lichtschranke im Punkt A kreuzt; der unteren Position der Elektrode 8′ ist der Kontaktpunkt B zugeordnet.
  • Fig. 2 zeigt eine Draufsicht auf das Gießgefäß 1 einer Bandgieß­anlage, wobei hier zwischen dem Wirbelstromsensor 5 und der Elek­trode 8 eine Abschirmplatte 19 vorgesehen ist. Eine Tragvorrich­tung 20 hält den Wirbelstromsensor 5. Am vorderen Ende des Gieß­gefäßes 1 liegt die Gießdüse 21, die bei einer Zweirollen-Band­gießmaschine zusammen mit zwei übereinander angeordneten, nicht dargestellten gekühlten Gießwalzen den Gießschlitz bildet.
  • In dem Gießdiagranm nach Fig. 3 ist die Gießspiegelhöhe H über der Gießzeit t aufgetragen, wobei h1, h2, h3, h4 eine Höhendif­ferenz zwischen dem vom Wirbelstromsensor 5 angezeigten und von der Elektrode 8 gemessenen Wert zu den Gießzeiten t1 , t2, t3 und t4 angeben.
  • Im Folgenden wird anhand der Figuren das Wesentliche der vor­liegenden Erfindung zusammen mit ihrer Wirkung weiter erklärt. Bei Fig. 1 handelt es sich um ein System zur direkten Messung des Badspiegels nach dem Berührungsverfahren, und zwar mit dem Ziel, die Korrekturinformation für den Wirbelstromsensor 5 zu bekommen. Über dem Badspiegel 4 wird ein Meßterminal vom Be­rührungs-Typ, nämlich eine Elektrode 8 angebracht, welche mittels des Schrittmotors 10 oder eines ähnlichen Motors, der die Drehung exakt messen kann, mit einer konstanten Geschwin­digkeit auf- bzw. abwärts bewegt wird. Die Elektrode 8 besteht aus Graphit, so daß bei der Berührung von deren unterem Ende mit dem Badspiegel 4 ein Strom fließen kann. Sie bewegt sich im Ver­fahrweg 18 auf und ab. Damit man erkennt, ob sich die Elektrode 8 am Punkt A befindet oder nicht, ist das aus Sender 12 und Em­pfänger 13 bestehende optische System installiert. Wenn z. B. ein Laserstrahl 14 aus dem Sender 12 emittiert wird, wobei der Lichtweg durch die Elektrode 8 unterbrochen wird, wird wahrge­nommen, daß sich die Elektrode 8 am Punkt A befindet. Zur Er­fassung am Bezugspunkt A kann ein anderes Sensorelement - wie z. B. ein Grenzschalter - ebenfalls verwendet werden. Ausgehend von dem obigen Zustand, wird die Elektrode 8 vom Schrittmotor 10 bis zum Kontaktpunkt B herabgelassen. Wenn es sich dabei um eine Elektrode 8 handelt, die aus Graphit besteht, wird diese über einen Draht unter Spannung gesetzt. Berührt die Elektrode 8 den Badspiegel 4, so fließt ein Strom, dessen Erfassung als Nach­weis dafür herangezogen werden kann, ob sich die Elektrode 8 am Berührungspunkt B befindet oder nicht. Umgekehrt kann die Elek­trode 8′ am Kontaktpunkt B eingestellt und von dort nach oben bewegt werden, damit die Bewegungsstrecke, die die Elektrode 8 vom Kontaktpunkt B bis zum Punkt A zurücklegt, gemessen werden kann.
  • Der Bewegungsabstand zwischen Punkt A und Kontaktpunkt B kann durch Zählung der Schritte am Schrittmotor 10 in Erfahrung ge­bracht werden. Nach dem hier beschriebenen Verfahren läßt sich der Gießspiegel 4 des Schmelzbades 3 mit einer unter +/- 0,1 mm liegenden hohen Genauigkeit messen. Der so gemessene Gießspie­gel 4 wird dem Steuergerät 7 zugeführt, um als Information zur Korrektur an dem durch den Wirbelstromsensor 5 gemessenen Wert herangezogen zu werden.
    Da nach dem o.g. Verfahren der Punkt A an einer vom Badspiegel 4 entfernten Stelle eingestellt werden kann, ist zu vermeiden, daß die Elektrode 8 einer hohen Temperatur der vom Badspiegel 4 aus­gestrahlten Wärme ausgesetzt wird. Dies bedeutet, daß ohne Be­einflussung durch Temperaturen und thermische Ausdehnung usw. der Badspiegel 4 mit hoher Genauigkeit gemessen werden kann. Auch wenn sich an der Spitze der Elektrode 8 beispielsweise flüssiger Stahl einmal angesetzt hat, kann die Elektrode 8 wie­derholt benutzt werden, weil das Meßprinzip zur Erfassung des Badspiegels nicht auf leitendem Zustand beruht. Da ferner die am Kontaktpunkt B befindliche Elektrode 8 beim Wiederhochfahren mit Hilfe des Laserstrahles 14 erfaßt wird, bleibt der sich ansetzen­de flüssige Stahl oder das Grundmetall ohne Einfluß auf die Meß­genauigkeit.
    Bei auf- oder abwärtiger Bewegung der Elektrode 8 könnte es vor­kommen, daß dessen Position und Bewegung das Meßergebnis des Wirbelstromsensors 5 beeinflußt. Deshalb ist es zu empfehlen, um die Elektrode 8 ein Abschirmrohr 17 oder eine Abschirmplatte 19 anzubringen.
  • In Fig. 2 ist als Draufsicht dargestellt, wie die Elektrode 8 durch die Abschirmplatte 19 vom Wirbelstromsensor 5 abgeschirmt ist.
    An der Badoberfläche bilden sich während der Zufuhr des flüssi­gen Stahls oder des Gießvorganges Wellen, welche ebenfalls das Meßergebnis der Elektrode 8 beeinflussen können.
  • In diesem Fall können an mehreren Stellen im Gießraum 2 Elek­troden 8 angeordnet werden, damit man darauf beruhend den Gieß­spiegel 4 erfaßt, indem eine oder mehrere der Elektroden 8 durch Berührung mit dem Badspiegel 4 angesprochen haben; somit kann der Einfluß von Wellenbildung unterdrückt werden.
  • Die Erfindung wurde mit einer Zweirollen-Bandgießmaschine bei der Herstellung von Edelstahlbändern erprobt.
    Flüssiger nichtrostender Stahl mit SUS 304-Zusammensetzung wurde dem Schmelzbad 3 zugeführt und Bänder mit einer Dicke von 2,0 mm und einer Breite von 650 mm gegossen. Das Verhalten des Gieß­spiegels 4 des dem Schmelzbad 3 gelieferten flüssigen Stahls nach Beginn der Zufuhr nahm man als Diagramm Fig. 3 auf, das ei ­nen ansteigenden Kurvenverlauf verzeichnete. Als jedoch zum Zeit ­punkt t1 während der Zufuhr von flüssigem Stahl der Badspiegel 4 mittels der Elektrode 8 gemessen wurde, war der vom Wirbelstrom­sensor 5 gemessene Wert mit Fehler h1 behaftet. Infolgedessen wird der Fehler h1 im Steuergerät 7 errechnet, damit der vom Wirbelstromsensor 5 erfaßte Wert nach oben korrigiert wird. Bei fortgesetzter Zufuhr von flüssigem Stahl erhöhte sich der Füllstand im Gießraum 2 noch weiter. Zu dem Zeitpunkt t2, wo der Gießspiegel 4 sein stationäres Niveau erreichte, wurde dieser erneut mittels der Elektrode 8 gemessen. Dabei wurde festge­stellt, daß der Meßwert des Wirbelstromsensors 5 mit Fehler h2 behaftet war. Beruhend auf dem Meßfehler h2 wurde auf gleiche Weise der vom Wirbelstromsensor 5 erfaßte Wert nach oben korri­giert.
    Im Stadium, in dem der Badspiegel 4 des Schmelzbades 3 seinen stationären Zustand erreichte, wurde das Badniveau mittels der Elektrode 8 periodisch gemessen. Unter Zugrundelegung des je­weils zum Zeitpunkt t3, t4 festgestellten Meßfehlers h3, h4 wur­de der jeweilige Meßwert des Wirbelstromsensors 5 nach oben bzw. unten entsprechend korrigiert. Auf diese Weise wurde unter Auf­rechterhaltung des Gießspiegels 4 auf dem Soll-Niveau der flüs­sige Stahl zugeführt, so daß Bänder gegossen wurden.
  • Die so unter Konstanthaltung des Gießspiegels 4 auf dem Soll-­Wert während gesamter Phase des Bandgießens, also unter stabiler Betriebsbedingung hergestellten Bänder wiesen weder fehlerhafte Banddicke noch Gaseinschluß usw. auf und zeichneten sich durch hervorragende Eigenschaft aus.
    Bei dem oben erläuterten Beispiel handelte es sich um eine Stranggießmaschine nach dem Duowalzenverfahren mit unterschied­lichen Walzendurchmessern Doch die vorliegende Erfindung wird keineswegs durch das hier erläuterte Beispiel eingeschränkt und kann auf die sonstigen nach dem Duowalzen-, Einzeltrommel-, Ein­zelgürtel-, Duogürtel-, Walzengürtelverfahren u. a. arbeitenden Stranggießmaschinen angewandt werden, bei denen aus dem im Bad abgegebenen flüssigen Stahl durch rasche Abkühlung und Erstar­rung Bänder hergestellt werden.

Claims (4)

1. Verfahren zur Regelung der Gießspiegelhöhe im Gießraum einer Bandstranggießanlage, bei dem die Badspiegelhöhe konti­nuierlich gemessen wird und Abweichungen von einer vorgegebenen Höhenlage in Steuersignale zur Verschiebung des Gießspiegels auf die vorgegebene Höhenlage umgesetzt werden, wobei neben der kon­tinuierlichen berührungslosen Höhenmessung mittels eines Wirbel­stromsensors wenigstens ein Istwert der Gießspiegelhöhe durch den bezüglich seiner Höhenlage erfaßbaren Kontakt einer Elek­rode mit dem Gießspiegel gemessen und der Istwert der Kontakt­messung zur Eichung der Wirbelstrommessung verwendet wird,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Kontaktmessung mittels einer vertikal verfahrbaren Elektrode während des gesamten Gusses periodisch wiederholt wird und nach jeder Wiederholung eine Eichung der Wirbelstrommessung erfolgt.
2. Verfahren nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Elektrode auf ihrem Absenkweg in Richtung auf den Bad­spiegel vor Erreichen des Badspiegels eine ortsfeste Licht­schranke durchläuft und zur Erfassung des Istwertes der Gieß­spiegelhöhe der Verfahrweg der Elektrode von der Lichtschranke bis zum Kontakt mit dem Gießspiegel gemessen wird.
3. Einrichtung zur Regelung der Gießspiegelhöhe im Gieß­raum einer Bandstranggießanlage mit einem Wirbelstromsensor über dem Schmelzbad, mit einer Elektrode, die bei Erfassung des Ist­wertes einer Höhenlage des Gießspiegels in Kontakt mit der Schmelze ist, mit einer Steuervorrichtung, an die der Wirbel­ stromsensor und die Elektrode angeschlossen sind und die ein Programm enthält, mit dem die kontinuierlichen Signalfolgen des Wirbelstromsensors unter Berücksichtigung des Istwertsignals der Elektrode in Steuersignale umsetzbar sind, mit denen wenigstens einer der Gießparameter Zuführmenge der Metallschmelze in den Gießraum und Gießgeschwindigkeit zum Zwecke der Verschiebung des Gießspiegels auf eine vorgegebene Gießspiegelhöhe veränderbar ist,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Elektrode (8) vertikal verfahrbar und der Verfahrweg der Elektrode (8) erfaßbar ist, und daß über dem Schmelzbad (3) und über der höchsten vorgesehenen Höhenlage des Gießspiegels (4) und im Verfahrweg der Elektro­de (80 eine Lichtschranke (14) oder dergleichen angeordnet ist.
4. Einrichtung nach Anspruch 3,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Elektrode aus Graphit besteht.
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