EP0881018A2 - Verfahren und Vorrichtung zum Messen und Regeln von Temperatur und Menge von Kühlwasser für wasserkühlbara Kokillenwände einer Stranggiesskokille - Google Patents

Verfahren und Vorrichtung zum Messen und Regeln von Temperatur und Menge von Kühlwasser für wasserkühlbara Kokillenwände einer Stranggiesskokille Download PDF

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EP0881018A2
EP0881018A2 EP98109430A EP98109430A EP0881018A2 EP 0881018 A2 EP0881018 A2 EP 0881018A2 EP 98109430 A EP98109430 A EP 98109430A EP 98109430 A EP98109430 A EP 98109430A EP 0881018 A2 EP0881018 A2 EP 0881018A2
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cooling water
temperature
water
area
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Fritz-Peter Prof. Dr.-Ing. Pleschiutschnigg
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SMS Schloemann Siemag AG
Schloemann Siemag AG
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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
    • B22D11/22—Controlling or regulating processes or operations for cooling cast stock or mould

Definitions

  • the invention relates to a method for measuring and controlling Temperature and amount of water cooling per unit of time, in particular, independent mold walls made of copper plates flowing cooling water of a continuous casting mold.
  • the invention also relates to an apparatus for performing the method.
  • Your education depends on a number of interacting ones Factors such as casting speed, steel temperature, material, Strand geometry, immersion mold, conicity of the mold as well the type and composition of a slag-forming lubricant, that, applied to the mold level, the inevitable Reduce friction between the strand shell and the mold.
  • the lubricant is evenly distributed in the area of the mold walls, this in the form of a so-called a so-called mold powder applied to the mold level, thereby melted and by oscillating movements of the molten steel between these and the mold walls.
  • a so-called mold powder applied to the mold level, thereby melted and by oscillating movements of the molten steel between these and the mold walls.
  • One if possible even spread of the lubricant between the itself forming strand shell and the mold walls is related with the heat transfer conditions between the strand shell and the mold wall of particular importance.
  • the prior art includes a number of configurations and Measures known to ensure safe continuous casting without the aforementioned Ensuring disadvantages and difficulties.
  • E.g. is over DE 24 15 224 C3 discloses a plate mold for slabs, the Chill walls have cooling chambers, each with delimited cooling areas include.
  • To the inlet and outlet pipes for cooling water Broad side walls are measuring elements for determining the discharged Heat quantity or the cooling capacities arranged. With the help of this Measuring elements become an average value of the cooling capacity of the cooling chambers calculates which is sent to an average educator, with which the conicity of the narrow sides is controlled.
  • the disadvantage here is that the molds differentiated Information about the partial heat flows along the mold width not be made. This is also disadvantageous because for the safe casting of slabs and especially thin slabs a determination at comparatively high casting speeds differentiated specific heat transfers in the area of the broadsides and especially in the middle of the slab in the area of the dip tube is not made. Only if you know these specific heat transfers can regulate the heat flows over the entire Mold wide side and thus reached over the entire slab side be to disturbances in particular due to uneven training to avoid the strand shell.
  • the present invention is based on the aforementioned prior art the task of a method and an apparatus in a Specify mold of the type mentioned in the preamble of claim 1, which are suitable to melt inside the mold forming heat flows by means of sensitive, differentiated Measurements of the heat flows corresponding to these of the Cooling water flowing through mold walls without any time delay to capture in order to get control impulses for adjustment in time undesirable heat exchange conditions, especially with regard to derive the formation of the strand shell in the area of the mold walls.
  • the solution to this is a method for measuring and controlling temperature and amount of cooling water of the type mentioned with the invention provided that the cooling water temperature of a mold wall at least two places in the area of the drain openings of a copper plate and the associated water tank measured and from the above the width of the copper plate measured values a temperature profile created and temperature profiles obtained with each other in time intervals be compared.
  • the procedure enables a differentiated statement about the Distribution of partial heat flows along the mold width and thus a simple and safe temperature control of the wall Heat flows of the melt within the mold including the Broadside center in the area of the immersion tube or immersion spout.
  • the process enables the width of a mold and especially in the area of the diving spout compared to the remaining parts of the broad sides and one to the narrow sides extremely sensitive and uniform cooling performance and to avoid disturbances caused, for example, by flow shadows due to the immersion spout, due to non-uniform lubricating film thickness, high Membrane effect of the strand shell in the middle of the slab and through Turbulence of the casting mirror caused across the slab width can be.
  • a liquid-cooled plate mold according to the Preamble of claim 1 generic type, in particular for Implementation of the method according to the invention is characterized in that in the water drainage area between a copper plate and the cooling water drain openings of the water tank in particular Temperature sensor at least at two points per broad side plate arranged and the signal lines to a computer, preferably with an online screen.
  • the water drainage openings are evenly between the copper plate and water tank in the mold width distributed and each for the passage of one constant, equal amount of water.
  • Use of the method and the device according to the invention is used for both the production of thin slabs from steel Strand thicknesses between preferably 40 and 150 mm at comparative high casting speeds as well as billet molds for continuous casting of rectangular or round-shaped continuous casting profiles.
  • Fig. 1 shows a mold broad side wall made of copper 1 with a surface part 3 facing the molten metal bath 2.
  • the solid copper wall is followed by coolant holes 4 arranged, the flow of cooling water flows from bottom to top are. These open into a collecting channel on the upper side 10, which by means of holes 5 in a water tank 7th transfers. This is with the plate-shaped elements 6 and 11 the water box 7 formed.
  • thermal coupling 8 in the form of a copper longitudinal bar with channels for receiving of the signal lines leading to the individual thermal sensors 20 (FIG. 2) 9.
  • the thermal coupling can, for example, be an independent assembly be the individual thermocouples 20 with their signal lines 9 records. It can be used with TP 100 silicone in the corner area be attached to the wall part 6 in such a way that it with at least two areas in the flow area of the coolant. A hole can also be drilled through the water tank in each measuring point upper area, which are then from the outside with a Sensor can be provided.
  • Fig. 2 shows the surface part 3 of a plate mold with a variety of cooling water drain holes 5 according to the invention in the upper Area of the broad side wall 1 in a horizontal projection to both Sides of the dip tube 21.
  • In the lower area of the broad side wall 1 are in close succession for the supply of cooling water and 5 inlet bores each in a vertical plane with the drain bores 15, also on both sides of the mold wall median plane v-v.
  • the holes 15 cooperate to form the water inlet 24 of the cooling water flow into the cooling channels 4 of the mold wall 1, while the sum of the drain holes 5 taken together Form water drain 25.
  • Right and left of the median plane v-v are the lateral termination of the broad side wall 1 forming narrow side walls 22 and 23.
  • Between two water drain holes 5, the thermal sensor 20 is installed. In doing so each with two water drain holes 5 arranged next to each other two water inlet holes arranged in the same vertical plane 15 each have a flow field A, B, C, D or A ', B', C ', D
  • FIG. 3 shows a three-dimensional diagram with the representation of Temperature profiles, measured in each case across the width A 'to D.
  • Slab mold plate with, for example, four times apart and temperature profiles to be compared with one another in time Intervals of ten time units each according to the time axis Z.
  • the width of the mold plate is on the abscissa x-x and the value of the measured heat transfer is plotted on the ordinate Y.
  • the Representation corresponds, for example, to a diagram on the screen of the Computer and enables immediate evaluation or adjustment in the event of a deviation from a predetermined temperature profile.

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Messen und Regeln von Temperatur und Menge des pro Zeiteinheit wasserkühlbare, insbesondere voneinander unabhängige Kokillenwände aus Kupferplatten durchströmenden Kühlwassers einer Stranggießkokille. Dieses Verfahren wird dadurch verbessert, daß die Kühlwassertemperatur einer Kokillenwand an wenigstens zwei Stellen im Bereich der Ablauföffnungen einer Kupferplatte und dem zugeordneten Wasserkasten gemessen und aus den über die Breite der Kupferplatte gemessenen Werten ein Temperaturprofil erstellt und in Zeitintervallen gewonnene Temperaturprofile miteinander verglichen werden. <IMAGE>

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Messen und Regeln von Temperatur und Menge des pro Zeiteinheit durch wasserkühlbare, insbesondere voneinander unabhängige Kokillenwände aus Kupferplatten durchströmenden Kühlwassers einer Stranggießkokille. Die Erfindung betrifft auch eine Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens.
Beim Stranggießen von Stahl in flüssigkeitsgekühlten Plattenkokillen, insbesondere zur Erzeugung von Dünnbrammen aus Stahl mit Strangdicken zwischen 150 und 40 mm bei vergleichsweise hohen Gießgeschwindigkeiten unter Einsatz von mindestens einem Tauchrohr wird innerhalb der Kokille im Bereich der Kokillenmündung aufgrund der vergleichsweise geringen Wärmeleitfähigkeit des Stahls zunächst nur eine dünne, aus erstarrter Schmelze bestehende und infolge ihrer noch sehr hohen Temperatur relativ nachgiebige Strangschale gebildet. Weil diese innerhalb der Kokille und nach Austritt aus der Kokille dem ferrostatischen Druck der in ihrem Innern noch flüssigen Schmelze standhalten muß, ist es erforderlich, daß die entstehende Strangschale über den Umfang eine möglichst gleichmäßige Dicke besitzt. Ihre Ausbildung hängt von einer Reihe zusammenwirkender Faktoren ab, wie bspw. Gießgeschwindigkeit, Stahltemperatur, Werkstoff, Stranggeometrie, Tauchausgußform, Konizität der Kokille sowie von der Art und Zusammensetzung eines schlackenbildenden Schmiermittels, das, auf den Gießspiegel aufgebracht, die unvermeidliche Reibung zwischen Strangschale und Kokille reduzieren soll. Besonders wichtig ist hierbei eine gleichmäßige Verteilung des Schmiermittels im Bereich der Kokillenwände, wobei dieses in Form eines sogenannten eines sogenannten Gießpulvers auf den Gießspiegel aufgebracht, dabei geschmolzen und durch Oszillationsbewegungen des flüssigen Stahls zwischen diesen und die Kokillenwände gelangt. Eine möglichst gleichmäßige Ausbreitung des Schmiermittels zwischen der sich bildenden Strangschale und den Kokillenwänden ist im Zusammenhang mit den Wärmeübergangsverhältnissen zwischen der Strangschale und der Kokillenwand von besonderer Bedeutung. Durch sorgfältige Temperaturmessungen im Bereich der Kokillenwände lassen sich Rückschlüsse über die Verteilung der Wärmeströme, insbesondere über die Kokillenbreite ziehen. Dies ist wichtig, weil für ein sicheres Gießen von Brammen und speziell von Dünnbrammen der eingangs genannten Art die Kenntnis spezifischer Wärmeübergänge der Kokillenbreitseiten und insbesondere in der Brammenmitte im Bereich des Tauchrohres von besonderer Bedeutung ist. Damit können Störungen rechtzeitig vermieden oder ihnen entgegengewirkt werden, welche bspw. durch vom Tauchausguß verursachte Strömungsanomalitäten, ungleiche Dicke des Schmierfilms von Gießschlacke, hohe Membranwirkung der Strangschale insbesondere in der Brammenmitte, Turbulenzen des Gießspiegels über die Brammenbreite hervorgerufen werden. Ebenso lassen sich Folgen eines ungleichförmigen Wärmedurchgangs bedingt bspw. durch Turbulenzen des Stahls in der Kokille durch eine Temperaturmessung rechtzeitig erkennen. Dies ist von besonderer Bedeutung, weil durch die genannten Anomalitäten im Gießprozeß, insbesondere eine mögliche Abweichung der Strangschalenbildung von der Kokillenmitte Längsrisse in der Strangoberfläche bis hin zu Durchbrüchen, sogenannten Klebern, zur Folge haben können. Zugleich mit solchen Störungen an der Strangschale treten entsprechende thermische partielle Belastungen der Kupferplatten auf, die zur Verringerung der Standzeit der Kokille führen.
Beim Stand der Technik sind eine Reihe von Ausgestaltungen und Maßnahmen bekannt, um ein sicheres Stranggießen ohne die vorgenannten Nachteile und Schwierigkeiten zu gewährleisten. Bspw. ist aus der DE 24 15 224 C3 eine Plattenkokille für Brammen bekannt, deren Kokillenwände Kühlkammern aufweisen, die jeweils abgegrenzte Kühlbereiche umfassen. An die Zu- und Abflußleitungen für Kühlwasser der Breitseitenwände sind Meßglieder zur Bestimmung der abgeführten Wärmemenge bzw. der Kühlleistungen angeordnet. Mit Hilfe dieser Meßglieder wird ein Durchschnittswert der Kühlleistung der Kühlkammern errechnet, welcher einem Durchschnittsbildner zugeleitet wird, mit dem die Konizität der Schmalseiten gesteuert wird.
Aus der DE 41 17 073 C2 ist es bekannt, mit Hilfe von kalorimetrischen Messungen an einer rechteckigen oder bombierten Dünnbrammenkokille den integralen und spezifischen Wärmetransport an jeder einzelnen Kupferplatte zu bestimmen. Ein Online-Vergleich der spezifischen Wärmeströme von der dem Stahl zugewandten Kupferplattenseite zur wassergekühlten Seite speziell der Schmalseiten, mit denen der zwei Breitseiten, ermöglicht eine Regelung der Schmalseitenkonizität unabhängig von den im einzelnen gewählten Gießparametern.
Von Nachteil ist hierbei, daß bei den genannten Kokillen differenzierte Angaben über die partiellen Wärmeströme entlang der Kokillenbreite nicht gemacht werden. Dies ist auch deshalb nachteilig, weil für ein sicheres Gießen von Brammen und speziell von Dünnbrammen bei vergleichsweise hohen Gießgeschwindigkeiten eine Ermittlung differenzierter spezifischer Wärmeübergänge im Bereich der Breitseiten und besonders in der Brammenmitte im Bereich des Tauchrohres nicht vorgenommen wird. Nur bei Kenntnis dieser spezifischen Wärmeübergänge kann eine Einregulierung der Wärmeströme über die gesamte Kokillenbreitseite und damit über die gesamte Brammenseite erreicht werden, um Störungen insbesondere durch ungleichförmige Ausbildung der Strangschale zu vermeiden.
Um besonders günstige Voraussetzungen für das Gießen von Dünnbrammen zu schaffen, wurde bereits eine Plattenkokille mit wassergekühlten, zwischen Breitseitenwänden einklemmbaren Schmalseitenwänden bekannt, mit Einrichtungen zum Verstellen des formgebenden Hohlraums an verschiedene Strangabmessungen sowie des Gießkonus, und mit einer Oszillationseinrichtung. Bei dieser Kokille weisen die Breitseitenwände mindestens drei nebeneinanderliegende und von einander unabhängige Kühlsegmente auf, wobei diese symmetrisch zur Mittenachse aufgeteilt sind und im Bereich der Kokillenmündung gesonderte Anschlüsse zur unabhängigen Zufuhr eines flüssigen Kühlmediums besitzen. In der dem Strang zugewandten Wandung der Kammern sind Temperaturfühler vorgesehen, mit denen mindestens die Temperaturdifferenz zwischen einzelnen Kammern bzw. Zonen erfaßt werden können.
Diese Aufteilung in separate Kammern oder Zonen hat aber auch den Nachteil, daß sich beiderseits von Trennstegen benachbarter Kammern oder Zonen erheblich unterschiedliche Temperaturströmungen ausbilden können, die nur mit vergleichsweise längerer Zeitverzögerung einander angeglichen werden können. Eine feinfühlige Erfassung partieller Wärmeströme bzw. Wärmestromdifferenzen bspw. über die Gesamtbreite einer Kokillenseitenwand ist bei der bekannten Ausbildung der Kühlsegmente nicht zufriedenstellend möglich.
Ausgehend vom vorgenannten Stand der Technik liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren und eine Vorrichtung bei einer Kokille der im Oberbegriff von Anspruch 1 genannten Art anzugeben, welche geeignet sind, im Innern der Kokille in der Schmelze sich ausbildende Wärmeströme mittels feinfühliger, differenzierter Messungen der mit diesen korrespondierenden Wärmeströme des die Kokillenwände durchströmenden Kühlwasser möglichst zeitverzögerungslos zu erfassen, um daraus rechtzeitig Regelimpulse zur Ausregelung unerwünschter Wärmeaustauschverhältnisse, insbesondere hinsichtlich der Ausbildung der Strangschale im Bereich der Kokillenwände abzuleiten.
Zur Lösung ist bei einem Verfahren zum Messen und Regelnvon Temperatur und Kühlwassermenge der eingangs genannten Art mit der Erfindung vorgesehen, daß die Kühlwassertemperatur einer Kokillenwand an wenigstens zwei Stellen im Bereich der Ablauföffnungen einer Kupferplatte und dem zugeordneten Wasserkasten gemessen und aus den über die Breite der Kupferplatte gemessenen Werten ein Temperaturprofil erstellt und in Zeitintervallen gewonnene Temperaturprofile miteinander verglichen werden.
Das Verfahren ermöglicht eine differenzierte Aussage über die Verteilung partieller Wärmeströme entlang der Kokillenbreite und somit eine einfache und sichere Temperaturführung der wandnahen Wärmeströme der Schmelze innerhalb der Kokille einschließlich der Breitseitenmitte im Bereich des Tauchrohres bzw. des Tauchausgusses. Zugleich ermöglicht das Verfahren, entlang der Breite einer Kokille und insbesondere im Bereich des Tauchausgusses im Vergleich zu den übrigen Flächenteilen der Breitseiten sowie zu den Schmalseiten eine äußerst feinfühlige und gleichförmige Kühlleistung einzustellen und damit Störungen zu vermeiden, die bspw. strömungsschattenbedingt durch den Tauchausguß, durch ungleichförmige Schmierfilmdicke, hohe Membranwirkung der Strangschale in der Brammenmitte und durch Turbulenzen des Gießspiegels über die Brammenbreite hervorgerufen werden können.
Weitere Ausgestaltungen des Verfahrens sind entsprechend den Merkmalen der Unteransprüche vorgesehen. Sehr wesentlich ist hierbei die Maßnahme, daß die partiellen oder integralen Wärmeströme des Kühlwassers oder der Schmelze über die Kokillenbreite auf einem Online-Bildschirm bevorzugt in Form von Temperaturprofilen sichtbar gemacht werden. Diese Maßnahme gestattet dem Gießer einen unmittelbaren Überblick über die verschiedenen Wärmeströme und insbesondere deren zeitliche Änderung und ermöglicht einen sofortigen Eingriff bei offensichtlich erkennbaren Störungen. Außerdem können Grenzwerte erarbeitet werden, die für eine Durchbruchvermeidung genutzt werden können.
Eine flüssigkeitsgekühlte Plattenkokille entsprechend der den Oberbegriff von Anspruch 1 gattungsbildenden Art, insbesondere zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens ist dadurch gekennzeichnet, daß im Wasserablaufbereich zwischen einer Kupferplatte und den Kühlwasserablauföffnungen des Wasserkastens insbesondere pro Breitseitenplatte mindestens an zwei Stellen Temperaturfühler angeordnet und deren Signalleitungen an einen Rechner, bevorzugt mit einem Online-Bildschirm, angeschlossen sind.
Weitere Ausgestaltungen der Kokille sind entsprechend den Unteransprüchen vorgesehen.
Nach einer bevorzugten Ausgestaltung sind die Wasserablauföffnungen zwischen Kupferplatte und Wasserkasten in der Kokillenbreite gleichmäßig verteilt angeordnet und jeweils für den Durchtritt einer konstanten, gleichen Wassermenge ausgebildet.
Eine Verwendung des Verfahrens und der Vorrichtung nach der Erfindung ist sowohl für die Erzeugung von Dünnbrammen aus Stahl mit Strangdicken zwischen vorzugsweise 40 und 150 mm bei vergleichsweise hohen Gießgeschwindigkeiten als auch für Knüppelkokillen zum Stranggießen von rechteck- oder rundformatigen Stranggießprofilen vorgesehen.
Einzelheiten, Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der nachstehenden Erläuterung eines in den Zeichnungen schematisch dargestellten Ausführungsbeispieles. Es zeigen:
Figur 1
im Querschnitt einen Teil einer Kokillen-Längswand mit zugeordnetem Wasserkasten und Anordnung einer Thermokupplung mit Wärmefühlern;
Figur 2
eine Ansicht einer Kokillen-Breitseitenwand mit Anordnung von Kühlwasser-Temperatur-Meßeinrichtungen im Bereich des Wasserzulaufs sowie im Bereich des Wasserablaufs, teilweise im Schnitt;
Figur 3
mehrere Temperaturprofile entlang einer Breitseite einer Kokille im Vergleich mit in Zeitintervallen gewonnen Temperaturprofilen.
Fig. 1 zeigt eine aus Kupfer bestehende Kokillen-Breitseitenwand 1 mit einem dem Metallschmelzbad 2 zugewandten Flächenteil 3. In der massiven Wand aus Kupfer sind in dichter Folge Kühlmittelbohrungen 4 angeordnet, die von unten nach oben mit Kühlwasser zwangsdurchströmt sind. Diese münden an der oberen Seite in einen Sammelkanal 10, welcher mittels Bohrungen 5 in einen Wasserkasten 7 überleitet. Dieser ist mit den plattenförmigen Elementen 6 und 11 des Wasserkastens 7 ausgebildet.
Im Bereich der Überleitungsbohrung 5 befindet sich eine Thermokupplung 8 in Form eines kupfernen Längssteges mit Kanälen zur Aufnahme der zu den einzelnen Thermofühlern 20 (Fig. 2) führenden Signalleitungen 9. Die Thermokupplung kann bspw. eine selbstständige Baugruppe sein, welche die einzelnen Thermofühler 20 mit ihren Signalleitungen 9 aufnimmt. Sie kann mit Silicone vom Typ TP 100 im Eckbereich des Wandteils 6 in der Art befestigt sein, daß sie mit mindestens zwei Flächen im Strömungsbereich der Kühlflüssigkeit liegt. Auch kann pro Meßstelle eine Bohrung durch den Wasserkasten im oberen Bereich eingebracht werden, die dann von außen mit einem Meßfühler versehen werden kann.
Fig. 2 zeigt das Flächenteil 3 einer Plattenkokille mit einer erfindungsgemäßen Vielzahl von Kühlwasserablaufbohrungen 5 im oberen Bereich der Breitseitenwand 1 in horizontaler Projektion zu beiden Seiten des Tauchrohres 21. Im unteren Bereich der Breitseitenwand 1 befinden sich für den Zulauf von Kühlwasser in dichter Folge und jeweils in einer vertikalen Ebene mit den Ablaufbohrungen 5 Zulaufbohrungen 15, ebenfalls zu beiden Seiten der Kokillenwand-Mittelebene v-v. Die Bohrungen 15 bilden zusammenwirkend den Wasserzulauf 24 des Kühlwasserstromes in die Kühlkanäle 4 der Kokillenwand 1, während die Summe der Ablaufbohrungen 5 zusammen genommen den Wasserablauf 25 bilden. Je rechts und links von der Mittelebene v-v befinden sich die den seitlichen Abschluß der Breitseitenwand 1 bildenden Schmalseitenwände 22 und 23. Zwischen jeweils zwei Wasserablaufbohrungen 5 ist der Thermofühler 20 installiert. Dabei bilden jeweils zwei nebeneinander angeordnete Wasserablaufbohrungen 5 mit zwei in gleicher vertikaler Ebene angeordneten Wasserzulaufbohrungen 15 jeweils ein Strömungsfeld A, B, C, D bzw. A', B', C', D'.
Fig. 3 zeigt ein dreidimensionales Diagramm mit der Darstellung von Temperaturprofilen, gemessen jeweils über die Breite A' bis D einer Brammenkokillenplatte mit bspw. vier zeitlich auseinanderliegenden und miteinander zu vergleichenden Temperaturprofilen in zeitlichen Abständen von je zehn Zeiteinheiten entsprechend der Zeitachse Z. Die Breite der Kokillenplatte ist an der Abszisse x-x und der Wert des gemessenen Wärmetransportes auf der Ordinate Y aufgetragen. Die Darstellung entspricht bspw. einem Diagramm auf dem Bildschirm des Rechners und ermöglicht eine sofortige Auswertung bzw. Ausregelung im Falle eines Abweichens von einem vorgegebenen Temperaturprofil.
Bezugszeichenliste
1
Breitseitenwand
2
Stahl-Schmelzenbad
3
Wandseite/Flächenteil
4
Kühlwasser-Bohrung
5
Kühlwasser-Ablaufbohrung
6
Platten-Element
7
Wasserkasten
8
Thermokupplung
9
Signalleitung
10
Sammelkanal
11
Platten-Element
15
Zulaufbohrungen
20
Thermofühler
21
Tauchrohr
22
Schmalseitenwände
23
Schmalseitenwände
24
Wasserzulauf
25
Wasserablauf

Claims (15)

  1. Verfahren zum Messen und Regeln von Temperatur und Menge des pro Zeiteinheit wasserkühlbare, insbesondere voneinander unabhängige Kokillenwände aus Kupferplatten durchströmenden Kühlwassers einer Stranggießkokille,
    dadurch gekennzeichnet,
    daß die Kühlwassertemperatur einer Kokillenwand an wenigstens zwei Stellen im Bereich der Ablauföffnungen einer Kupferplatte und dem zugeordneten Wasserkasten gemessen und aus den über die Breite der Kupferplatte gemessenen Werten ein Temperaturprofil erstellt und in Zeitintervallen gewonnene Temperaturprofile miteinander verglichen werden.
  2. Verfahren nach Anspruch 1,
    dadurch gekennzeichnet,
    daß die Zulauftemperatur des Kühlwassers gemessen, die Differenz aus Zulauf- und Ablauftemperatur ermittelt und aus der Kühlwassermenge pro Zeiteinheit die partielle integrale Wärmeabfuhr aus einer Kokillenwand bzw. aus einem Kokillenwandbereich ermittelt und partielle Ungleichheiten durch partielle Mengenkorrekturen des Kühlwassers ausgeglichen werden.
  3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2,
    dadurch gekennzeichnet,
    daß Kühlwasser-Ablauföffnungen gleichmäßig über die Breite einer Kokillenwand, bevorzugt der Breitseitenwände verteilt angeordnet werden, und daß jeweils zwischen zwei Ablauföffnungen eine Temperaturmessung vorgenommen wird.
  4. Verfahren nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 3,
    dadurch gekennzeichnet,
    daß Temperaturmessungen an zur Mittenachse der Kokille symmetrischen Stellen der Kokillenbreitseiten sowie in Gießrichtung vorgenommen werden.
  5. Verfahren nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 4,
    dadurch gekennzeichnet,
    daß nach Maßgabe der partiellen integralen Wärmeabfuhren durch Kühlwasser von den jeweiligen Kokillen-Breitseiten oder deren Bereichen die partiellen oder integralen Wärmeströme der Schmelze über die Kokillenbreite ermittelt und Abweichungen von einem Sollwert bzw. einem Soll-Temperaturprofil korrigiert werden.
  6. Verfahren nach Anspruch 5,
    dadurch gekennzeichnet,
    daß die partiellen oder integralen Wärmeströme des Kühlwassers oder der Schmelze über die Kokillenbreite auf einem Online-Bildschirm bevorzugt in Form von Temperaturprofilen sichtbar gemacht werden.
  7. Flüssigkeitsgekühlte Kokille, insbesondere Plattenkokille entsprechend der den Oberbegriff von Anspruch 1 gattungsbildenden Art, insbesondere zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens,
    dadurch gekennzeichnet,
    daß im Wasserablaufbereich zwischen einer Kupferplatte (1) und den Kühlwasserablauföffnungen des Wasserkastens (7) insbesondere pro Breitseitenplatte mindestens an zwei Stellen Temperaturfühler (9) angeordnet und deren Signalleitungen an einen Rechner, bevorzugt mit einem Online-Bildschirm, angeschlossen sind.
  8. Kokille nach Anspruch 7,
    dadurch gekennzeichnet,
    daß im Bereich wenigstens jeder zweiten Ablauföffnung (5) ein Temperaturfühler enthaltendes Thermo-Kupplungsglied angeordnet und bevorzugt mit Silicone vom Typ TP 100 befestigt ist oder daß je Thermofühler eine Bohrung in den Wasserkasten im Bereich der Ablaufbohrung (5) eingebracht wird, die von außen mit einem Thermofühler versehen werden kann.
  9. Kokille nach Anspruch 7 oder 8,
    dadurch gekennzeichnet,
    daß Temperaturfühler (9) symmetrisch zur Mittenachse jeder Kokillenbreitseite (1) sowie in Gießrichtung angeordnet sind.
  10. Kokille nach einem oder mehreren der Ansprüche 7 bis 9,
    dadurch gekennzeichnet,
    daß Kühlwasserablauföffnungen (5) gleichmäßig über die Breite der Breitseitenwände (1) verteilt sind und jeweils zwischen zwei Ablauföffnungen (5) ein Temperaturfühler installiert ist.
  11. Kokille nach einem oder mehreren der ansprüche 7 bis 10,
    dadurch gekennzeichnet,
    daß im Kühlwasserzulauf (24) wenigstens ein Temperaturfühler und ein Geber für die Zulaufmenge pro Zeiteinheit angeordnet und deren Signalleitungen zusammen mit den Signalleitungen der Temperaturfühler des Wasserablaufbereichs an einen Rechner angeschlossen sind.
  12. Kokille nach Anspruch 11,
    dadurch gekennzeichnet,
    daß der Rechner online mit einem Bildschirm in Verbindung steht.
  13. Kokille nach einem oder mehreren der Ansprüche 7 bis 12,
    dadurch gekennzeichnet,
    daß die Wasserablauföffnungen (5) zwischen Kupferplatte (1) und Wasserkasten (7) in der Kokillenbreite gleichmäßig verteilt angeordnet und jeweils für den Durchtritt einer konstanten, gleichen Wassermenge ausgebildet sind.
  14. Verwendung des Verfahrens nach den Ansprüchen 1 bis 6 bzw. der Kokille nach den Ansprüchen 7 bis 13 zur Erzeugung von Dünnbrammen aus Stahl mit Strangdicken vorzugsweise zwischen 150 und 40 mm bei vergleichsweise hohen Gießgeschwindigkeiten unter Einsatz von mindestens einem Tauchrohr.
  15. Verwendung des Verfahrens nach den Ansprüchen 1 bis 6 bzw. der Kokille nach den Ansprüchen 7 bis 13 bei Knüppel-Kokillen für rechteck- oder rundformatige Stranggießprofile.
EP98109430A 1997-05-31 1998-05-25 Wasserkühlbare Stranggiesskokille Expired - Lifetime EP0881018B1 (de)

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DE (2) DE19722877C2 (de)
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