EP0947265A2 - Verfahren zum Stranggiessen und Fertigwalzen eines Giessstranges innerhalb einer vorgegebenen Fertigbreitentoleranz - Google Patents

Verfahren zum Stranggiessen und Fertigwalzen eines Giessstranges innerhalb einer vorgegebenen Fertigbreitentoleranz Download PDF

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EP0947265A2
EP0947265A2 EP99106087A EP99106087A EP0947265A2 EP 0947265 A2 EP0947265 A2 EP 0947265A2 EP 99106087 A EP99106087 A EP 99106087A EP 99106087 A EP99106087 A EP 99106087A EP 0947265 A2 EP0947265 A2 EP 0947265A2
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EP
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width
actuators
slab
mold
finishing train
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Jürgen Seidel
Karl-Ernst Dr. Hensger
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SMS Schloemann Siemag AG
SMS Demag AG
Schloemann Siemag AG
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    • B22—CASTING; POWDER METALLURGY
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    • B22D11/12—Accessories for subsequent treating or working cast stock in situ
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    • Y10T29/49991—Combined with rolling

Definitions

  • the invention relates to a method for continuous casting and finish rolling a casting slab within a specified finished width tolerance, where for the casting slab and occasionally a follow-up slab Adjustment of the mold position, in particular according to different ones Rolling conditions is made.
  • Slabs enable continuous casting with continuous casting formats between about 30 and 100 mm thickness at 800 to 2200 mm width and a preferred direct rolling with compared to conventional production processes significantly reduced forming work in a rolling mill, the production chain from raw steel to rolled product is significantly shortened.
  • the device shows a corresponding prior art EP-OS 0 149 734.
  • This document is a Mold for the continuous casting of thin slabs with cooled broad side walls and narrow side walls, the wide side walls only one funnel-shaped, restricted to part of the mold height Form the pouring area to the narrow sides and in the pouring direction is reduced to the size of the cast slab.
  • the broad side walls to the side of the funnel-shaped pouring area a distance parallel to the slab thickness up to that respective narrow side wall to form a respective from the pouring area outgoing parallel area.
  • the narrow side walls are adjustable in the parallel area of the broad side walls. The adjustment e.g. the width of thin slabs is also from DE 35 01 422 C2 known.
  • the present invention is based on the aforementioned prior art the task is based on a method in the preamble of claim 1 mentioned type to develop in continuous cast and rolled thin slabs adhering to narrow width tolerances when To be able to keep finished tape.
  • the actuators relieved the finishing train and through the finishing width Presetting of the mold slab started for slab.
  • An embodiment of the method provides that the actuators the mold in accordance with the calculated TARGET setting be approached before casting the subsequent slabs, and that the Calculating the finishing train actuators using a pass schedule model Contour model and a spreading model are used, and before the subsequent slabs are rolled, the TARGET setting determined by the invoice the finishing train actuators are approached.
  • finishing train actuators be used for the width adjustment.
  • the effective parameters of the finishing train are used for the width, that the desired (often the same) finished bandwidth within the tolerance arises (see explanations for Fig. 3).
  • One embodiment of the method provides that the width is preset for the mold actuators and the finishing train actuators (Preset) is made in such a way that for each rolled strip approximately the middle of the tolerance band of the finished width.
  • the production control system according to the invention is advantageous achieved that a width preset on the mold is made and at the same time the adjustment ranges in the Rolling mill can be withdrawn.
  • the method according to the invention provides that by Comparison of the measured width of the slab with the calculated one Slab width an adaptation correction coefficient obtained and to Correction of the spreading model is used.
  • a width error measured in the caster area can also affect the Spreading model of the finishing train can be activated.
  • the procedure provides for enlargement the tolerance range for the setting of the mold position the minimum / maximum setting ranges of the finishing train sections be determined so that only after reaching minimum or maximum Adjustment ranges of the finishing train actuators a change in Chill position is made.
  • the diagram lines in the upper area of FIG. 1 show a pass schedule with a larger number of coils, the thicknesses of the Products of individual coils vary between 1 and 3 mm.
  • the lower diagram lines show that when the Position of the mold there are considerably different bandwidths to adjust.
  • the hatched areas under the bandwidth line indicate the excess widths that occur when the rolled strip is thin on. From this it can be seen that as the thickness of a rolled one increases Band whose spread decreases disproportionately.
  • the result is Conclusion that a calculation of the necessary for each finished strip Mold width must be carried out, for the associated instantly cast slab or for the present slab. Width adjustment of the mold from slab to slab is required like this from the dependence between strip thickness and Spread from the diagrams of Fig. 1 can be read in order with the Width of a strip rolled out, for example, to a strip thickness of 1 mm within the tolerance range Tol, i.e. under the hatched area lie.
  • the finishing train actuators to use for the width adjustment.
  • the frequency of the adjustment of the mold adjustment elements to minimize or avoid their adjustment, the Effective parameters ( ⁇ W) of the finishing train are used so that the desired Finished bandwidth within the specified tolerance is observed.
  • the maximum permitted strip dimensions of a planned production program are considered and the effective parameters ( ⁇ W) of the finishing train are used in the direction of spreading or constriction. If the input width (B BR ) is present, then according to the flow diagram according to FIG. 2, the finishing line effective parameters ( ⁇ W) for the bandwidth are used for fine tuning in accordance with the claimed ranking so that the difference between the calculated finished tape width and the target width is below Consideration of the plant and material limits is minimized.
  • the width of the rolled strip is checked to see whether it is within the permissible range. If so, the optimization measures are not iterated. If not, then the finishing train parameters are changed iteratively, ie step by step. After the change has been defined, the finished road setting consisting of stitch plan model 10, contour model 11 and widening model 12 is triggered again, both for the width change (12a) on the caster C and for the width change (12b) in the Finishing line F. This iteration loop is called up until the options for changing the finishing line operating parameters ⁇ W have been exhausted.
  • the designation B F1-n denotes the bandwidths between the individual stands of the finishing train.
  • the flow chart also shows that an adaptation value 13 is obtained by comparing the measured width of the casting slab B BR with the calculated slab width (12a).
  • the measured bandwidth 16 is also used for a correction value in comparison to the calculated bandwidth 14 and is applied to the spreading model 12.
  • FIG. 3 shows the procedure for determining the optimum Mold width with the goal for the planned production spectrum to select the same mold positions as possible in a rolling program, shown.
  • the dashed lines show finished strip widths Standard driving style, i.e. without mold width optimization and without Use of the finishing train actuators.
  • the thick solid lines show finished strip widths with mold width optimization and with Use of the finishing train actuators.
  • the mold width B K is selected so that the width B F2 for the finished product 2 lies in the hatched tolerance window or is equal to the target width B Z , then over-widths B F1 often result for the finished product 1 with the same mold width.
  • the effective width ranges W 1 , W 2 of the finishing train actuators for both finished products 2 and 1 are determined.
  • the mean value B M between the maximum possible finished width B F2 and the minimum possible finished width B F1 is determined.

Landscapes

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

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Stranggießen und Fertigwalzen einer gegossenen Bramme innerhalb einer vorgegebenen Fertigbreitentoleranz des Walzbandes, wobei für eine Gießbramme und fallweise eine Folgebramme eine Einstellung der Kokillenposition insbesondere nach Maßgabe unterschiedlicher Walzbedingungen (Banddicken) vorgenommen wird. Das Verfahren wird dadurch verbessert, daß zur Erzielung der vorgegebenen Fertigbreite (Bz) des Walzbandes innerhalb eines Toleranzbandes (ΔB) zunächst eine Voreinstellung der Kokillenposition (BK) unter anderem unter Berücksichtigung der extremen Bandabmessungen des geplanten Produktionsprogramms vorgenommen, und für jede Gießbramme und fallweise für eine Folgebramme eine Berechnung für den optimalen Einsatz der Kokillenstellglieder und der Stellglieder der Fertigstraße erfolgt, und daß bei vorliegender Eingangsbreite der Gießbramme in die Fertigstraße eine Nachoptimierung der Fertigbreite des Walzbandes mit Hilfe der Stellglieder der Fertigstraße vorgenommen wird.

Description

Die Erfindung betrifft ein verfahren zum Stranggießen und Fertigwalzen einer Gießbramme innerhalb einer vorgegebenen Fertigbreitentoleranz, wobei für die Gießbramme und fallweise eine Folgebramme eine Einstellung der Kokillenposition insbesondere nach Maßgabe unterschiedlicher Walzbedingungen vorgenommen wird.
Die mit großem Vorteil angewendete Technologie des Gießens dünner Brammen ermöglicht das Stranggießen mit Stranggußformaten zwischen ca. 30 und 100 mm Dicke bei 800 bis 2200 mm Breite und ein bevorzugt direktes Auswalzen mit gegenüber konventionellen Produktionsverfahren erheblich verringerter Umformarbeit in einer Walzstraße, wobei die Produktionskette vom Rohstahl bis zum Walzerzeugnis erheblich verkürzt ist.
Bei dieser Technologie werden zunehmend höhere Anforderungen an die einzuhaltenden Breitentoleranzen des Fertigproduktes gefordert.
Es ist allgemein bekannt, Brammen-Kokillen zur Einstellung eines vorgegebenen Brammen-Formates mit verstellbaren Breitseiten- und/oder Schmalseitenwänden sowie mit zugehörigen mechanischen bzw. hydraulischen Stellgliedern auszurüsten.
Einen entsprechenden Stand der Technik zeigt die Vorrichtung nach der EP-OS 0 149 734. Es handelt sich bei diesem Dokument um eine Kokille zum Stranggießen von Dünnbrammen mit gekühlten Breitseitenwänden und Schmalseitenwänden, wobei die Breitseitenwände einen nur auf einen Teil der Kokillenhöhe beschränkten, trichterförmigen Eingießbereich bilden, der zu den Schmalseiten und in Gießrichtung auf das Format der gegossenen Bramme reduziert ist. Die Breitseitenwände seitlich des trichterförmigen Eingießbereiches verlaufen in einem der Brammendicke entsprechenden Abstand parallel, bis zu der jeweiligen Schmalseitenwand unter Bildung eines jeweils vom Eingießbereich ausgehenden Parallelbereichs. Die Schmalseitenwände sind im Parallelbereich der Breitseitenwände verstellbar. Die Verstellung bspw. der Breite von Dünnbrammen ist u.a. auch aus der DE 35 01 422 C2 bekannt.
Ausgehend vom vorgenannten Stand der Technik liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren der im Oberbegriff von Anspruch 1 genannten Art weiter zu entwickeln, um bei stranggegossenen und gewalzten Dünnbrammen die Einhaltung enger Breitentoleranzen beim Fertigband einhalten zu können.
Zur Lösung der Aufgabe wird mit der Erfindung vorgeschlagen,
  • daß zur Erzielung der vorgegebenen Fertigbreite innerhalb eines Toleranzbandes zunächst eine Voreinstellung der Kokillenposition unter anderem unter Berücksichtigung der extremen Bandabmessungen des geplanten Produktionsprogramms vorgenommen und
  • für jede Gießbramme und fallweise eine Folgebramme eine Berechnung für den optimalen Einsatz der Kokillenstellglieder und der Stellglieder der Fertigstraße vorgenommen, und
  • daß bei vorliegender Eingangsbreite der Gießbramme in die Fertigstraße eine Nachoptimierung der Fertigbreite mit Hilfe der Stellglieder der Fertigstraße vorgenommen wird.
Mit Vorteil gliedert sich das erfindungsgemäße Verfahren der Breitenoptimierung einer stranggegossenen Dünnbramme in die Schritte:
  • a) Erzeugen der Brammenbreite bzw. Bestimmen der Kokillenposition und gegebenenfalls auch der Vorbandbreite einer konventionellen Straße, sowie
  • b) Nachoptimieren der Fertigstraßenstellglieder bei vorliegender Eingangsbreite.
    • Dies gilt sowohl für Dünnbrammen-Fertigstraßen, wie auch für konventionelle Fertigstraßen. Das erfindungsgemäße Verfahren der Breitenoptimierung kann sowohl in einer mehrgerüstigen Anlage, als auch bei einem Reversiergerüst mit mehreren Stichen Anwendung finden.
    Bei einer möglichen Fahrweise gemäß der Erfindung werden die Stellglieder der Fertigstraße entlastet und die Fertigbreite durch Voreinstellung der Kokille Bramme für Bramme angefahren.
    Eine Ausgestaltung des Verfahrens sieht vor, daß die Stellglieder der Kokille entsprechend der rechnerisch ermittelten SOLL-Einstellung vor dem Gießen der Folgebramme angefahren werden, und daß der Berechnung der Fertigstraßen-Stellglieder ein Stichplanmodell, ein Konturmodell und ein Breitungsmodell zugrunde gelegt werden, und vor dem Walzen der Folgebramme die durch Rechnung ermittelte SOLL-Einstellung der Fertigstraßen-Stellglieder angefahren wird.
    Ein weiterer Anwendungsfall zwecks der erfindungsgemäßen Optimierung für die Brammenbreite besteht darin, daß bevorzugt die Fertigstraßenstellglieder für die Breiteneinstellung verwendet werden.
    Um aus übergeordneten Gründen, bspw. der Oberflächenqualität oder der Gießgeschwindigkeit, eine Änderung der Kokillenposition zu vermeiden oder die Verstellbeträge bzw. -häufigkeit zu minimieren, werden die Wirkparameter der Fertigstraße für die Breite so eingesetzt, daß die gewünschte (oft gleiche) Fertigbandbreite innerhalb der Toleranz entsteht (siehe Erläuterungen zu Fig. 3).
    Eine Ausgestaltung des Verfahrens sieht vor, daß die Breitenvoreinstellung für die Kokillenstellglieder und die Fertigstraßen-Stellglieder (Preset) so vorgenommen wird, daß sich für jedes Walzband etwa die Mitte des Toleranzbandes der Fertigbreite ergibt.
    Weiterhin sieht das Verfahren nach der Erfindung vor,
    • daß vor der Produktion einer neuen Gießbramme eine Band-Kontur-Berechnung und eine Stichplanberechnung sowie das Breitungsmodell angestoßen werden, wonach
    • ein entsprechendes Preset der Kokillen-Stellglieder vorgenommen wird,
    • anschließend die effektive Breite des fertig gewalzten Bandes gemessen, und
    • das Ergebnis einer fallweise erforderlichen Korrektur des Breitungsmodells und damit der Berechnung der Fertigstraßen-Stellglieder zugrunde gelegt wird.
    Mit Vorteil wird durch das erfindungsgemäße Produktionssteuerungssystem erreicht, daß eine Breitenvoreinstellung an der Kokille vorgenommen wird und gleichzeitig die Verstellbereiche in der Walzstraße zurückgenommen werden können.
    Eine weitere Ausgestaltung des Verfahrens sieht vor, daß für einen optimalen Einsatz der Stellglieder für Kokille und Fertigstraße zur Erzielung hoher Genauigkeit ein Breitungsmodell als Grundlage für eine Preset-Einstellung verwendet wird, das wenigstens die folgenden Einflüsse berücksichtigt:
    • Breitenänderung zwischen Kokille und Caster austritt
    • Temperaturschrumpf vom Caster bis zum Fertigband
    • Bandzüge innerhalb der Fertigstraße
    • Konturänderungen der Brammenform bis hin zur Fertigbandform
    • Planheitszustand des Bandes zwischen den Fertiggerüsten
    • natürliche Breitung des Bandes, Dicke des Bandes
    • Walzgeschwindigkeit, Walztemperatur
    • Materialqualität des Bandes
    • Stauchabnahme
    • Brammen- bzw. Vorbandkontur (als Meß- oder Rechenwert).
    Weiterhin sieht das Verfahren nach der Erfindung vor, daß durch Vergleich der gemessenen Breite der Gießbramme mit der berechneten Brammenbreite ein Adaptions-Korrekturkoeffizient gewonnen und zur Korrektur des Breitungsmodelles verwendet wird.
    Auch kann ein im Casterbereich gemessener Breitenfehler auf das Breitungsmodell der Fertigstraße aufgeschaltet werden.
    Mit dem Verfahren nach der Erfindung ist weiterhin vorgesehen, daß zum Fine-Tuning der Fertigbreite des gewalzten Bandes in der Fertigstraße die folgenden Wirkparameter in der angegebenen Rangfolge berücksichtigt und derart eingesetzt werden, daß die Differenz zwischen der errechneten Breite und der Zielbreite minimiert wird:
    • Änderung der Abnahmeverteilung in der Straße
    • Änderung des Zielprofils im Rahmen des Profiltoleranzbandes
    • Änderung der Zugspannung zwischen den Gerüsten
    • Einsatz eines Stauchers
    • Änderung der aktiven Gerüstzahl oder der Stichanzahl.
    Und schließlich ist mit dem Verfahren vorgesehen, daß zur Erweiterung des Toleranzbereiches für die Einstellung der Kokillenposition die minimalen/maximalen Stellbereiche der Fertigstraßenglieder ermittelt werden, so daß erst nach Erreichen minimaler oder maximaler Stellbereiche der Fertigstraßenstellglieder eine Änderung der Kokillenposition vorgenommen wird.
    Weitere Einzelheiten, Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der nachstehenden Erläuterung einiger in Zeichnungen diagrammatisch dargestellter Beispiele. Es zeigen:
    Figur 1
    ein Walzprogramm mit einer Anzahl Coils unterschiedlicher Banddicke und daraus resultierender unterschiedlicher Fertigbreite bei konstant eingestellter Kokillenposition (dargestellt anhand einer bekannten CSP-Anlage);
    Figur 2
    ein Berechnungsmodell zur Bestimmung und zum Fine-Tuning der Bandbreite;
    Figur 3
    Diagramme gleicher Kokillenbreite für unterschiedliche Fertigprodukte mit und ohne Optimierungsverfahren.
    Zum besseren Verständnis werden zunächst die Zeichnungen in den Figuren 1 bis 3 wie folgt erläutert:
  • Figur 1
    dF(mm)
    = Fertigbanddicke
    ΔBF(mm)
    = Breitenabweichung
    Tol
    = max. Toleranzbreite des Walzbandes
    BFSoll
    = SOLL-Fertigbreite des Walzbandes
    Ww
    = Walzenwechsel
  • Figur 2
    BK
    = Kokillenbreite/Vorbandbreite (Kopf/Ende)
    BF
    = eff. Fertigbreite des Walzbandes
    BF1-n
    = Bandbreiten zwischen den Gerüsten
    BBR
    = gemessene Brammenbreite
    ΔW
    = Änderung der Fertigstraßen-Wirkparameter
    10
    = Stichplan-Modell
    11
    = Kontur-Modell
    12
    = Breitungs-Modell (C = Caster;
    F = Fertigstraße)
    13
    = Adaption Casterbreite
    14
    = Adaption Bandbreite
    15
    = Position Seitenführungen
    16
    = gemessene Fertigbreite des Walzbandes
  • Figur 3
    BK1; BK2
    = Kokillenbreite ohne Optimierung
    BKopt
    = Kokillenbreite mit Optimierung
    W1; W2
    = Wirkglieder-Stellbereich der Fertigstraße
    St
    = Einfluß der Stellglieder
    BF1; BF2
    = Fertigbandbreiten ohne Optimierung
    B'F1; B'F2
    = Fertigbandbreiten mit Optimierung
    BZ
    = Zielbreite
    ΔB
    = Breitentoleranz des Walzbandes
    ΔBopt
    = Breitendifferenz der Kokille zwischen den Positionen mit und ohne Optimierung
    BM
    = Mittelwert zwischen max. möglicher Fertig breite BF2 und min. möglicher Fertigbreite BF1
    Index 1
    = Fertigprodukt 1
    Index 2
    = Fertigprodukt 2
    • Die Diagrammlinien im oberen Bereich der Fig. 1 zeigen einen Stichplan mit einer größeren Anzahl von Coils, wobei die Dicken der Produkte einzelner Coils zwischen 1 und 3 mm variieren.
    In den unteren Diagrammlinien zeigt sich, daß bei konstant gehaltener Position der Kokille sich erheblich unterschiedliche Bandbreiten einstellen. Die schraffierten Flächen unter der Bandbreitenlinie geben die bei geringer Dicke des Walzbandes entstehenden Überbreiten an. Hieraus ist erkennbar, daß mit zunehmender Dicke eines gewalzten Bandes dessen Breitung überproportional abnimmt. Es ergibt sich die Folgerung, daß für jedes Fertigband eine Berechnung der notwendigen Kokillenbreite durchgeführt werden muß, und zwar für die dazugehörige augenblicklich gegossene Bramme bzw. für die vorliegende Bramme. Eine Breitenverstellung der Kokille von Bramme zu Bramme ist erforderlich, wie dies aus der Abhängigkeit zwischen Banddicke und Breitung aus den Diagrammen von Fig. 1 ablesbar ist, um mit der Breite eines bspw. auf 1 mm Banddicke ausgewalzten Bandes innerhalb der Toleranzbreite Tol, d.h. unter der schraffierten Fläche zu liegen.
    Wie das Flußdiagramm der Fig. 2 zeigt, besteht eine Optimierungsaufgabe für die Bandfertigbreite darin, bevorzugt die Fertigstraßenstellglieder für die Breiteneinstellung zu verwenden. Um für die Kokille die Häufigkeit der Verstellung der Kokillenverstellglieder zu minimieren oder deren Verstellung zu vermeiden, werden die Wirkparameter (ΔW) der Fertigstraße so eingesetzt, daß die gewünschte Fertigbandbreite innerhalb der vorgegebenen Toleranz eingehalten wird.
    Bei der Optimierung werden die maximal zulässigen Bandabmessungen eines geplanten Produktionsprogrammes betrachtet und die Wirkparameter (ΔW) der Fertigstraße in Richtung Breitung bzw. Einschnürung eingesetzt. Liegt die Eingangsbreite (BBR) vor, so werden gemäß dem Flußdiagramm nach Fig. 2 die Fertigstraßen-Wirkparameter (ΔW) für die Bandbreite entsprechend der beanspruchten Rangfolge zum Fine-Tuning so eingesetzt, daß die Differenz zwischen der gerechneten Bandfertigbreite und der Zielbreite unter Beachtung der Anlage- und Materiallimits minimiert wird.
    Dabei wird ausgehend von einem Presetting einer Standard-Fertigstraße die Breite des gewalzten Bandes überprüft, ob diese im zulässigen Bereich liegt. Wenn ja, dann findet keine Iteration der Optimierungsmaßnahmen statt. Wenn nein, dann werden iterativ, d.h. Schritt für Schritt, die Fertigstraßenparameter geändert. Nach Festlegung der Änderung erfolgt ein erneutes Anstoßen der Fertigstraßeneinstellung bestehend aus Stichplan-Modell 10, Kontur-Modell 11 und Breitungs-Modell 12, und zwar sowohl für die Breitenänderung (12a) am Caster C, als auch für die Breitenänderung (12b) in der Fertigstraße F. Diese Iterationsschleife wird so oft aufgerufen, bis die Änderungs-Möglichkeiten der Fertigstraßen-Wirkparameter ΔW ausgeschöpft sind. Mit der Bezeichnung BF1-n sind die Bandbreiten zwischen den einzelnen Gerüsten der Fertigstraße bezeichnet. Das Flußdiagramm zeigt ferner, daß durch Vergleich der gemessenen Breite der Gießbramme BBR mit der errechneten Brammenbreite (12a) ein Adaptionswert 13 gewonnen wird. Ebenfalls wird die gemessene Bandbreite 16 im Vergleich zur errechneten Bandbreite 14 für einen Korrekturwert verwendet und dem Breitungsmodell 12 aufgeschaltet. Bei Erreichen der effektiven Fertigbreite BF ist die Iteration für die Änderung der Fertigstraßen-Wirkparameter beendet und das korrekte Fertigprodukt bedarf keiner weiteren Korrekturen.
    In der Fig. 3 wird die Vorgehensweise bei Ermittlung der optimalen Kokillenbreite mit dem Ziel für das geplante Produktionsspektrum eines Walzprogramms möglichst gleiche Kokillenpositionen zu wählen, gezeigt.
    Es sind zur Veranschaulichung Diagrammlinien gleicher Kokillenbreite für unterschiedliche Fertigprodukte mit und ohne Optimierung dargestellt. Die gestrichelten Linien zeigen Fertigbandbreiten bei Standard-Fahrweise, d.h. ohne Kokillenbreitenoptimierung und ohne Nutzung der Fertigstraßen-Stellglieder. Die dick ausgezogenen Linien zeigen Fertigbandbreiten mit Kokillenbreitenoptimierung und mit Einsatz der Fertigstraßen-Stellglieder.
    Wenn die Kokillenbreite BK so gewählt ist, daß für das Fertigprodukt 2 die Bandbreite BF2 im schraffierten Toleranzfenster liegt bzw. gleich der Zielbreite BZ ist, so ergeben sich häufig für das Fertigprodukt 1 bei gleicher Kokillenbreite Überbreiten BF1.
    Im ersten Schritt werden dann die Breitenwirkbereiche W1, W2 der Fertigstraßen-Stellglieder für beide Fertigprodukte 2 bzw. 1 ermittelt. Im zweiten Schritt wird der Mittelwert BM zwischen maximal möglicher Fertigbreite BF2 und minimal möglicher Fertigbreite BF1 bestimmt.
    Die Differenz ΔBopt zwischen der Breite BM und der Zielbreite Bz ergibt die optimierte Kokillenbreite BKopt = BK - ΔBopt , um für die beiden Produkte des Produktionsprogramms das schraffierte Breitentoleranzfenster ΔB zu erreichen.
    Ausgehend von der optimierten Kokillenbreite BKopt (B'K1 = B'K2 ) ergeben sich mit der Nutzung der Fertigstraßenstellglieder die optimierten Breiten B'F1; B'F2, die beide im Breitentoleranzfenster ΔB liegen. Liegt die Fertigbreite B'F2 unterhalb der minimalen Breitentoleranzgrenze, demnach im unzulässigen Bereich, so muß die Kokillenbreite um diesen Betrag korrigiert werden.
    Zur Ermittlung der erforderlichen Kokillenposition werden dann iterativ die Modellbausteine gemäß Fig. 2, nämlich:
    • Stichplanmodell (10)
    • Konturmodell (11)
    • Breitungsmodell (12)
    • Algorithmus zur Veränderung von Fertigstraßenwirkparametern ΔW in beanspruchter Rangfolge
    entsprechend dem Flußdiagramm nach Fig. 2 verwendet. Bedeutung der Zeichen in den Figuren:
  • Figur 1
    dF(mm)
    = Fertigbanddicke
    ΔBF(mm)
    = Breitenabweichung
    Tol
    = max. Toleranzbreite des Walzbandes
    BFSoll
    = SOLL-Fertigbreite des Walzbandes
    Ww
    = Walzenwechsel
  • Figur 2
    BK
    = Kokillenbreite/Vorbandbreite (Kopf/Ende)
    BF
    = eff. Fertigbreite des Walzbandes
    BF1-n
    = Bandbreiten zwischen den Gerüsten
    BBR
    = gemessene Brammenbreite
    ΔW
    = Änderung der Fertigstraßen-Wirkparameter
    10
    = Stichplan-Modell
    11
    = Kontur-Modell
    12
    = Breitungs-Modell (c = Caster;
    F = Fertigstraße)
    13
    = Adaption Casterbreite
    14
    = Adaption Bandbreite
    15
    = Position Seitenführungen
    16
    = gemessene Fertigbreite des Walzbandes
  • Figur 3
    BK1; BK2
    = Kokillenbreite ohne Optimierung
    BKopt
    = Kokillenbreite mit Optimierung
    W1; W2
    = Wirkglieder-Stellbereich der Fertigstraße
    St
    = Stellglieder
    BF1; BF2
    = Fertigbandbreiten ohne Optimierung
    B'F1; B'F2
    = Fertigbandbreiten mit Optimierung
    BZ
    = Zielbreite
    ΔB
    = Breitentoleranz des Walzbandes
    ΔBopt
    = Breitendifferenz der Kokille zwischen den Positionen mit und ohne Optimierung
    BM
    = Mittelwert zwischen max. möglicher Fertig breite BF2 und min. möglicher Fertigbreite BF1
    Index 1
    = Fertigprodukt 1
    Index 2
    = Fertigprodukt 2

    • Claims (12)

    1. Verfahren zum Stranggießen und Fertigwalzen einer gegossenen Bramme innerhalb einer vorgegebenen Fertigbreitentoleranz des Walzbandes, wobei für die Gießbramme und fallweise eine Folgebramme eine Einstellung der Kokillenposition insbesondere nach Maßgabe unterschiedlicher Walzbedingungen vorgenommen wird,
      dadurch gekennzeichne,
      daß zur Erzielung der vorgegebenen Fertigbreite (Bz) des Walzbandes innerhalb eines Toleranzbandes (ΔB) zunächst eine Voreinstellung der Kokillenposition (BK) unter anderem unter Berücksichtigung der extremen Bandabmessungen des geplanten Produktionsprogramms vorgenommen, und
      für jede Gießbramme und fallweise eine Folgebramme eine Berechnung für den optimalen Einsatz der Kokillenstellglieder und der Stellglieder der Fertigstraße vorgenommen wird, und
      daß bei vorliegender Eingangsbreite der Gießbramme in die Fertigstraße eine Nachoptimierung der Fertigbreite des Walzbandes mit Hilfe der Stellglieder der Fertigstraße vorgenommen wird.
    2. Verfahren nach Anspruch 1,
      dadurch gekennzeichnet,
      daß die Stellglieder der Kokille entsprechend der rechnerisch ermittelten SOLL-Einstellung vor dem Gießen der Folgebramme angefahren werden, und daß der Berechnung der Kokillen-Stellglieder und/oder der Fertigstraßen-Stellglieder ein Stichplanmodell (10), ein Konturmodell (11) und ein Breitungsmodell (12) zugrunde gelegt werden, und vor dem Walzen der Folgebramme die durch Rechnung ermittelte SOLL-Einstellung der Fertigstraßen-Stellglieder angefahren wird.
    3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2,
      dadurch gekennzeichnet,
      daß die Breitenvoreinstellung für die Kokillenstellglieder und die Fertigstraßenstellglieder (Preset) so vorgenommen wird, daß sich für jedes Walzband etwa die Mitte des Toleranzbandes (ΔB) der Fertigbreite des Walzbandes ergibt.
    4. Verfahren nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 3,
      dadurch gekennzeichnet,
      daß vor der Produktion einer neuen Gießbramme eine Band-Kontur-Berechnung und eine Stichplanberechnung sowie das Breitungsmodell angestoßen werden, wonach
      ein entsprechendes Preset der Kokillenstellglieder vorgenommen,
      anschließend die effektive Breite (BF) des fertig gewalzten Bandes gemessen, und
      das Ergebnis einer fallweise erforderlichen Korrektur des Breitungsmodells und damit der Berechnung der Fertigstraßen-Stellglieder zugrunde gelegt wird.
    5. Verfahren nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 4,
      dadurch gekennzeichnet,
      daß nach Maßgabe einer erforderlichen Korrekturgröße des Preset bevorzugt bei unveränderter Kokillenposition zunächst die Fertigstraßen-Stellglieder geändert werden.
    6. Verfahren nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 5,
      dadurch gekennzeichnet,
      daß für einen optimalen Einsatz der Stellglieder für Kokille und Fertigstraße zur Erzielung hoher Genauigkeit ein Breitungsmodell (12) als Grundlage für eine Preset-Einstellung verwendet wird, das wenigstens die folgenden Einflüsse berücksichtigt:
      Breitenänderung zwischen Kokille und Casteraustritt
      Temperaturschrumpf vom Caster bis zum Fertigband
      Bandzüge innerhalb der Fertigstraße
      Konturäßderungen der Brammenform bis hin zur Fertigbandform
      Planheitszustand des Bandes zwischen den Fertiggerüsten
      Banddicke, natürliche Breitung des Bandes
      Walzgeschwindigkeit, Walztemperatur
      Materialqualität des Bandes
      Stauchabnahme
      Brammen- bzw. Vorbandkontur (als Meß- oder Rechenwert)
    7. Verfahren nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 6,
      dadurch gekennzeichnet,
      daß durch Vergleich der gemessenen Breite (BBR) der Gießbramme mit der errechneten Brammenbreite ein Adaptions-Korrekturkoeffizient (13) gewonnen und zur Korrektur des Breitungsmodelles (12a) verwendet wird.
    8. Verfahren nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 7,
      dadurch gekennzeichnet,
      daß ein im Casterbereich gemessener Breitenfehler auf das Breitungsmodell der Fertigstraße (12b) aufgeschaltet wird.
    9. Verfahren nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 8,
      dadurch gekennzeichnet,
      daß zum Fine-Tuning der Fertigbreite des Walzbandes in der Fertigstraße die folgenden Wirkparameter (ΔW) in der angegebenen Rangfolge berücksichtigt und derart eingesetzt werden, daß die Differenz zwischen der errechneten Breite und der Zielbreite minimiert wird:
      Änderung der Abnahmeverteilung in der Fertigstraße
      Änderung des Zielprofils im Rahmen des Profiltoleranzbandes
      Änderung der Zugspannung zwischen den Gerüsten
      Einsatz eines Stauchers
      Änderung der aktiven Gerüstzahl oder der Stichzahl.
    10. Verfahren nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 9,
      dadurch gekennzeichnet,
      daß zur Erweiterung des Toleranzbereiches für die Einstellung der Kokillenposition die minimalen/maximalen Stellbereiche der Fertigstraßenstellglieder ermittelt werden.
    11. Verfahren nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 10,
      dadurch gekennzeichnet,
      daß die Stellglieder der Kokille und/oder die Stellglieder für die Breitenbeeinflussung in der Fertigstraße statisch bzw. über die Bandlänge veränderbar eingesetzt werden.
    12. Anwendung des Verfahrens nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 11
      auf mindestens eine Dünnbrammengießmaschine mit mindestens einer unmittelbar nachgeschalteten, insbesondere mehrgerüstigen Walzstraße,
      auf konventionelle, insbesondere mehrgerüstige Fertigstraßen,
      auf Walzstraßen mit einem Reversiergerüst, insbesondere mit mehreren Stichen arbeitend,
      auf das Walzen von Endlosbändern,
      auf das Walzen von Einzelbändern.
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