EP1070559A1 - Verfahren und Vorrichtung zur Formatdickenänderung des Gussstranges einer Stranggiessanlage im kontinuierlichen Giessbetrieb - Google Patents

Verfahren und Vorrichtung zur Formatdickenänderung des Gussstranges einer Stranggiessanlage im kontinuierlichen Giessbetrieb Download PDF

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EP1070559A1
EP1070559A1 EP00114705A EP00114705A EP1070559A1 EP 1070559 A1 EP1070559 A1 EP 1070559A1 EP 00114705 A EP00114705 A EP 00114705A EP 00114705 A EP00114705 A EP 00114705A EP 1070559 A1 EP1070559 A1 EP 1070559A1
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EP
European Patent Office
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segment
strand
segments
format
adjustment
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EP00114705A
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Axel Weyer
Dirk Dr. Letzel
Reiner Külchen
Adolf Zajber
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SMS Siemag AG
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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
    • B22D11/10—Supplying or treating molten metal
    • 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
    • B22D11/12—Accessories for subsequent treating or working cast stock in situ
    • B22D11/128—Accessories for subsequent treating or working cast stock in situ for removing
    • B22D11/1281—Vertical removing
    • 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
    • B22D11/12—Accessories for subsequent treating or working cast stock in situ
    • B22D11/1206—Accessories for subsequent treating or working cast stock in situ for plastic shaping of strands

Definitions

  • the invention relates to a method for changing the format thickness of the cast strand a continuous caster in continuous casting operation, with the strand below a mold on both sides with opposite roller carriers is in operative connection, which is in a sequence of roller-bearing, by means of articulated connections linked segments are divided and each Segment is adjustable in an angle to the cast strand, and being in one Starting position the entire strand guide to be changed to an even one Production format thickness is set.
  • the invention also relates to a device to carry out the procedure.
  • Format thickness changes in the continuous caster during the casting operation indispensable for a production optimization. So far, however the casting speed for reducing or increasing the thickness temporarily reduced. This results in production losses and the whole The production process is at least briefly out of balance. In addition, only fixed, graded change in format thickness can be carried out.
  • Document EP 0 450 391 B1 discloses a device for supporting a metal casting strand, in particular for soft reduction (also soft reduction ”) in a pre-casting system, whereby below the continuous casting mold on both sides of the casting strand opposite mirror carriers are provided, the rollers of which are in active connection with the casting strand.
  • Each roller carrier is arranged in a fixed frame and divided into several, roller-bearing segments The roller-bearing segments are articulated to one another in such a way that each segment can be adjusted and adjusted at any angle to the casting strand, and that the upper adjustment device is used for general adjustment of the roller carrier act as a mechanical, hydraulic, or mechanical-hydraulic adjustment device.
  • Document DE 43 38 805 C2 discloses a method and an apparatus for operating a continuous caster, especially when casting the continuous caster for the production of thin slabs for hot strip rolling, with at least one pair of reducing rollers arranged downstream of the continuous casting mold, the or join the adjustable strand guide elements.
  • the pair of reducing rollers is opened after a specified length of the hot strand a smaller gap width causing the sump to be squeezed.
  • the hot strand becomes a sprue format with a thickness below the desired final format deformed thickness.
  • the strand guide elements or the pair of reducing rollers are then - preferably successively - on the Thickness of the final format is set as soon as the less thick sprue format is complete has reached its setting range.
  • the pair of reducing rollers is pressure controlled and is positioned on the final format after the strand guide has been adjusted.
  • Document EP 0 743 116 A1 discloses a vertical casting line for casting strands, comprising a mold and then an assembly at the outlet of the mold with casters, still assigned a variety of management units vertical roller segment, as well as a driver arrangement in connection with a horizontal segment of the casting line.
  • the leadership units include at least the entire vertical segment of the casting line, with at least a portion the roles of the management units interact with actuators, which a process data unit can be mastered for a controllable soft reduction to ensure at least in the second part of the vertical segment.
  • Document DE 196 39 297 A1 discloses a method and a device for high-speed continuous casting plants with a reduction in strand thickness during solidification.
  • the cross-section of which is reduced during solidification preferably casting using an oscillating mold
  • the strand cross-section is reduced linearly over a minimum length of the strand guide immediately below the mold.
  • the soft reduction " up to a maximum immediately before the final solidification or the bottom of the sump, a critical deformation of the strand can be switched off, taking into account the casting speed and the steel grade.
  • the object of the invention is based on a method and a device suitable for carrying it out for changing the format thickness of the cast strand of a continuous caster in continuous Casting operation to specify at which the casting speed for the Transition process to the format thickness change is not reduced, that is, constant production and casting conditions are maintained.
  • the transition length of the strand during the change in format thickness is to avoid Production losses can be reduced comparatively. In all transitional situations
  • the change in format thickness is intended to reduce breakthrough risks optimal strand support can be guaranteed.
  • a further embodiment of the method according to the invention provides that The segments are closed at a constant speed using dynamic position control is carried out, but a force threshold to be determined is not is exceeded.
  • the strand below a mold on both sides with each other is in operative connection with opposite roller carriers, in a sequence of roller-bearing segments coupled to one another by means of articulated connections are divided and each segment at an angle to the cast strand is adjustable, the adjustment device is advantageously equipped with means for position or force control.
  • the segments are expediently in the area their articulated connections between the outlet and inlet side with regulated as well as reversible hydraulic cylinders in operative connection.
  • FIG. 1 shows the functional sequence of the method for reducing the format thickness of a cast strand 9 in a continuous casting installation in continuous casting operation.
  • the strand 9 is operatively connected below a mold 10 on both sides with oppositely opposed roller carriers 8, 8 ', which are divided into a sequence of roller-bearing segments 1 to 4 coupled to one another by means of articulated connections 5 to 7.
  • Each segment 1 to 4 is adjustable at an angle to the cast strand 9.
  • the entire strand guide to be changed is set to a uniform production format thickness, as this corresponds to the starting position shown.
  • the change in format thickness is carried out in a regulated sequence of adjustment steps in segments 1 to 4.
  • the format thickness is reduced by sequentially closing the segments 1 to 4 following one another in the casting direction, as can be seen from the phases 1 to 4 shown.
  • segment 1 on the outlet side the articulated connection 5 with segment 2 on the inlet side is closed in a setpoint-controlled manner. After reaching the target position - i.e.
  • the segment position for the target format - segment 2 outlet side with segment 3 inlet side is closed in a second adjustment phase, and segments 3 and 4 are adjusted in a sequential sequence of similar steps in accordance with phase 3 and 4, respectively
  • the force means 11 each act on the articulated connection 5 in the direction of a narrowing of the cast strand 9, followed in phase 2 by the engagement of the adjusting device 12 in the direction of a narrowing of the strand cross-section, and also sequentially in phase 3 and phase 4, the adjusting devices 13 and 14 up to the overall reduced format thickness, according to the final state in phase 4.
  • segment 1 At the start of the thickness reduction after phase 1, segment 1 will be - as I said Outlet side and segment 2 inlet side are setpoint-controlled at constant speed closed by means of dynamic position control.
  • Force threshold is a to be determined Force threshold not exceeded.
  • the approach speed will taking into account the permissible elongation limit values and the current Casting speed in connection with the current format setting or after Calculation of the resulting volume flow of the line is calculated.
  • Effective force monitoring predictable, for example, using the current one Cylinder pressures of a hydraulic adjustment device monitors the adjustment process. If the force exceeds a calculated limit, from Position control switched to force control. After reaching the target position is switched back to position control accordingly.
  • the sequence described ensures that the material thickness is reduced the continuous decreasing wedge shape, the roller apron an adequate Supporting the strand 9 and that the outlet side corresponding to the Material thickness is tracked.
  • the existing swamp in segment 1, 2 and possibly 3 is not through interrupted the process.
  • the strand support is provided in all phases by switching from position to force control.
  • the entire strand guide is in Casting operation set to a production thickness X.
  • the casting speed is constant, the bottom of the swamp is in segment 3, the increase in thickness is with phase 1 started.
  • segment 2 outlet side is opened (phase 2).
  • the adjustment speed is calculated from the current casting speed, the segment length and the required adjustment path as for the reduction in format thickness.
  • Effective force monitoring calculated using the current cylinder pressures hydraulic adjustment devices, permanently controls the adjustment process.
  • position control switched to force control. After reaching the target position will be accordingly switched back to position control.
  • segment 3 becomes the inlet side at the same time with the same adjustment speed as segment 2 outlet side opened, according to phase 2.
  • Die Monitoring function is the same as for segment 2 outlet side.
  • segment 3 becomes Outlet side and segment 4 inlet side opened (phase 3).
  • the calculation the casting speed and the monitoring are carried out as described above.
  • segment 4 becomes Run-out side opened (phase 4). Monitoring is calculated as previously described.

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Formatdickenänderung des Gußstragens 9 einer Stranggießanlage im kontinuierlichen Gießbetrieb, wobei der Strang unterhalb einer Kokille 10 zu beiden Seiten mit einander gegenüberliegende Rollenträgern 8, 8' in Wirkverbindung steht. Die Rollenträger sind in einer Folge von rollentragenden, mittels Gelenkverbindung 5-7 aneinandergekoppelten Segmenten n = 1 bis i aufgeteilt und jedes Segment ist für sich in einen Winkel zum Gußstrang 9 einstellbar, wobei in einer Ausgangsposition die gesamte zu ändernde Strangführung auf eine gleichmäßige Produktionsformatdicke eingestellt ist. Zur Formatdickenänderung wird eine geregelte Folge von Verstellschritten der Segmente vorgenommen: bei einer Formatdickenreduktion erfolgt in Gießrichtung ein sequentielles Zufahren der einander in Reihe folgenden Segmente an deren Gelenkverbindung 5-7, und bei einer Formatdickenerhöhung erfolgt ein sequentielles Erweitern in Gießrichtung der einander in Reihe folgenden Segmente an deren Gelenkverbindung 5-7. Die Erfindung betrifft auch eine Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens. <IMAGE>

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Formatdickenänderung des Gußstranges einer Stranggießanlage im kontinuierlichen Gießbetrieb, wobei der Strang unterhalb einer Kokille zu beiden Seiten mit einander gegenüberliegenden Rollenträgern in Wirkverbindung steht, die in einer Folge von rollentragenden, mittels Gelenkverbindungen aneinandergekoppelten Segmenten aufgeteilt sind und jedes Segment für sich in einen Winkel zum Gußstrang einstellbar ist, und wobei in einer Ausgangsposition die gesamte zu ändernde Strangführung auf eine gleichmäßige Produktionsformatdicke eingestellt ist. Die Erfindung betrifft auch eine Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens.
Formatdickenänderung in der Stranggießanlage während des Gießbetriebes sind für eine Produktionsoptimierung unabdingbar erforderlich. Allerdings mußte bisher die Gießgeschwindigkeit für die Dickenreduzierung bzw. Dickenvergrößerung zeitweilig verringert werden. Hierbei entstehen Produktionsverluste und der gesamte Produktionsablauf wird zumindest kurzfristig aus dem Gleichgewicht gebracht. Darüber hinaus können bei dem aktuellen Verfahren nur fest eingestellte, gestufte Formatdickenänderung durchgeführt werden.
Das Dokument EP 0 450 391 B1 offenbart eine Vorrichtung zur Stützung eines Metall-Gießstranges, insbesondere zur Weichreduktion (auch
Figure 00020001
soft reduction" genannt) bei einer Vorband-Gießanlage, wobei unterhalb der Stranggießkokille zu beiden Seiten des Gießstranges spiegelbildlich gegenüberliegende Rollenträger vorgesehen sind, deren Rollen mit dem Gießstrang in Wirkverbindung stehen. Jeder Rollenträger ist in einem feststehenden Rahmen angeordnet und in mehrere, rollentragende Segmente aufgeteilt, die mit Verstelleinrichtungen in Verbindung stehen. Die rollentragenden Segmente sind derart gelenkig aneinander gekoppelt, daß jedes Segment für sich in einem beliebigen Winkel zum Gießstrang verstellt und eingestellt werden kann, und daß zum allgemeinen Verstellen des Rollenträgers die obere Verstelleinrichtung dient. Es kann sich dabei um eine mechanische, hydraulische, oder mechanisch-hydraulische Verstelleinrichtung handeln.
Das Dokument DE 43 38 805 C2 offenbart ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Betreiben einer Stranggießanlage, insbesondere beim Angießen der Stranggießanlage zum Herstellen von Dünnbrammen für die Warmbandwalzung, mit mindestens einem der Stranggießkokille nachgeordneten Reduzierrollenpaar, dem bzw. denen sich anstellbare Strangführungselemente anschließen. Das Reduzierrollenpaar wird nach einer vorgegebenen Durchlauflänge des Warmstranges auf eine kleinere, ein Abquetschen des Sumpfes bewirkende Spaltweite eingestellt. Der Warmstrang wird zu einem Angußformat mit einer unterhalb der Dicke des gewünschten Endformats liegenden Dicke verformt. Die Strangführungselemente bzw. das Reduzierrollenpaar werden danach - vorzugsweise sukzessive - auf die Dicke des Endformats angestellt, sobald das weniger dicke Angußformat vollständig in ihren Einstellbereich gelangt ist. Das Reduzierrollenpaar ist druckgeregelt und wird nach der Anstellung der Strangführung auf das Endformat positioniert.
Das Dokument EP 0 743 116 A1 offenbart eine vertikale Gießlinie für Gießstränge, umfassend eine Kokille sowie anschließend an den Auslaß der Kokille eine Baugruppe mit Fußrollen, weiterhin eine Vielzahl von Führungseinheiten, zugeordneten vertikalen Rolllensegment, sowie eine Treiber-Anordnung in Verbindung mit einem horizontalen Segment der Gießlinie. Die Führungseinheiten umfassen zumindest das gesamte vertikale Segment der Gießlinie, wobei zumindest ein Teil der Rollen der Führungseinheiten mit Stelleinrichtungen zusammenwirken, die von einer Prozeßdaten-Einheit beherrscht werden, um eine kontrollierbare Weichreduktion zumindest im zweiten Teil des vertikalen Segmentes zu gewährleisten.
Das Dokument DE 196 39 297 A1 offenbart ein Verfahren und eine Vorrichtung für Hochgeschwindigkeits-Stranggießanlagen mit einer Strangdickenreduktion während der Erstarrung. Bei dem Verfahren und der entsprechenden Vorrichtung für das Stranggießen von Strängen, deren Querschnitt während der Erstarrung reduziert wird, wobei vorzugsweise mit einer oszillierenden Kokille gegossen wird, wird der Strangquerschnitt linear über eine Mindestlänge der Strangführung unmittelbar unterhalb der Kokille reduziert. Mit der sich anschließenden weiteren Strangquerschnittsreduktion über die restliche Strangführung, dem soft reduction", bis maximal unmittelbar vor der Enderstarrung bzw. der Sumpfspitze, läßt sich eine kritische Deformation des Stranges unter Berücksichtigung der Gießgeschwindigkeit sowie auch der Stahlgüte ausschalten.
Ausgehend vom vorgenannten Stand der Technik liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren sowie eine zu deren Durchführung geeignete Vorrichtung zur Formatdickenänderung des Gußstranges einer Stranggießanlage im kontinuierlichen Gießbetrieb anzugeben, bei welchen die Gießgeschwindigkeit für den Übergangsvorgang zur der Formatdickenänderung nicht reduziert wird, das heißt, konstante Produktions- und Gießbedingungen erhalten bleiben. Die Übergangslänge des Stranges während der Formatdickenänderung soll zur Vermeidung von Produktionsverlusten vergleichsweise verkürzt werden. In allen Übergangsituationen der Formatdickenänderung soll zur Verringerung der Durchbruchrisiken eine optimale Strangstützung gewährleistet sein.
Zur Lösung der Aufgabe wird bei einem Verfahren der im Oberbegriff von Anspruch 1 genannten Art zur Formatdickenänderung des Gußstranges einer Stranggießanlage im kontinuierlichen Gießbetrieb vorgeschlagen, daß die Formatdickenänderung in einer geregelten Folge von Verstellschritten der Segmente vorgenommen wird und zwar
  • bei einer Formatdickenreduktion durch in Gießrichtung sequentielles Zufahren der einander in Reihe folgenden Segment an deren Gelenkverbindungen, und
  • bei einer Formatdickenerhöhung durch sequentielles Erweitern in Gießrichtung der einander in Reihe folgenden Segmente an deren Gelenkverbindungen.
Durch den beschriebenen Ablauf des Verfahrens zur Formatdickenänderung für Stranggießanlagen wird erreicht:
  • die Gießgeschwindigkeiten wird für den Übergang nicht reduziert, daraus resultieren eine Erhöhung der Produktionsleistung im Vergleich zum Stand der Technik sowie konstante Produktions- und Gießbedingungen;
  • die Übergangslänge des zu produzierenden Stranges wird verkürzt, wodurch die Produktionsverluste verringert werden;
  • die Dickenänderungen können in stufenlos wählbaren Größen in einem weiten Verstellbereich in Abhängigkeit eines Produktionsprogrammes durchgeführt werden und ergeben somit eine hohe Flexibilität der Anlage;
  • bei reduzierter Materialdicke mit durchlaufend abnehmender Keilform ermöglicht die Rollenschürze eine ausreichende Strangstützung, wobei die Auslaufseite entsprechend der Materialdicke nachgeführt wird, wogegen bei Formatdickenerhöhung erreicht wird, daß bei erhöhter Materialdicke in Folge durchlaufend zunehmender Keilform, die Rollenschürze eine ausreichende Strangstützung durchführt und die Auslaufseite entsprechend der Materialdicke nachgeführt wird.
In Ausgestaltung des Verfahrens wird vorgeschlagen, daß zur Formatdickenreduktion in einer ersten Verstellphase bei konstanter Gießgeschwindigkeit - wobei die Sumpfspitze des Stranges 9 bspw. im Segment n = 3 liegt - zuerst Segment n = 1 Auslaufseite über die Gelenkverbindung mit Segment n = 2 Einlaufseite sollwertgeführt zugefahren wird, und
nach Erreichen der Zielposition - das heißt der Segmentposition für das Zielformat - in einer zweiten Verstellphase Segment n = 2 Auslaufseite zusammen mit Segment n = 3 Einlaufseite zugefahren wird, und in sequentieller Folge von gleichartigen Schritten die Verstellung der Segmente n = 3, 4 bis i auf die Zielposition vorgenommen wird.
Eine andere Ausgestaltung des Verfahrens sieht vor, daß zur Formatdickenerhöhung in einer ersten Verstellphase bei konstanter Gießgeschwindigkeit - wobei die Sumpfspitze des Stranges bspw. im Segment n = 3 liegt - zuerst Segment n = 1 Auslaufseite über die Gelenkverbindung mit Segment n = 2 Einlaufseite sollwertgeführt aufgefahren wird und nach Erreichen der Zielposition - d. h. der Segmentposition für das Zielformat - in einer zweiten Verstellphase Segment n = 2 Auslaufseite mit Segment n = 3 Einlaufseite aufgefahren wird, und in sequentieller Folge von gleichartigen Schritten die Verstellung der Segmente n = 3, 4 bis i auf die Zielposition vorgenommen wird.
Eine weitere Ausbildung des Verfahrens nach der Erfindung sieht vor, daß das Zufahren der Segmente bei konstanter Geschwindigkeit mittels dynamischer Positionsregelung vorgenommen wird, wobei ein festzulegender Kraftschwellwert nicht überschritten wird.
Weiterhin wird erfindungsgemäß vorgeschlagen, daß die Verstellgeschwindigkeit der Segmente unter Berücksichtigung der zulässigen Strangdehnungsgrenzwerte und der aktuellen Gießgeschwindigkeit in Verbindung mit der aktuellen Formateinstellung bzw. nach Maßgabe des hieraus sich ergebenden Volumenstroms des Stranges berechnet wird. Vorteilhaft wird die Verstellgeschwindigkeit über die aktuelle Gießgeschwindigkeit, die Segmentlänge und den erforderlichen Verstellweg nach der Formel berechnet V = Ds / Ls * Vgiess; darin bedeuten:
Ds
= Formatdickenänderung
Ls
= Segmentlänge
Vgiess
= aktuelle Gießgeschwindigkeit.
Weitere Ausgestaltungen des Verfahrens sehen vor, daß der Verstellvorgang beispielsweise mittels der aktuellen Zylinderdrücke hydraulischer Verstellaggregate überwacht wird und bei Grenzwertüberschreitung von Positionsregelung auf Kraftregelung umgeschaltet wird, sowie nach Erreichen der Zielposition auf Positionsregelung zurückgeschaltet wird.
Und schließlich wird vorgesehen, daß infolge der Gelenkverbindung einer Auslaufseite eines Segmentes mit der Einlaufseite des Folgesegmentes deren Verstellgeschwindigkeiten zwangsweise synchron erfolgen.
Bei einer Vorrichtung zur Formatdickenänderung des Gußstranges einer Stranggießanlage, wobei der Strang unterhalb einer Kokille zu beiden Seiten mit einander gegenüber liegenden Rollenträgern in Wirkverbindung steht, die in einer Folge von rollentragenden, mittels Gelenkverbindungen aneinander gekoppelten Segmenten aufgeteilt sind und jedes Segment für sich in einen Winkel zum Gußstrang einstellbar ist, wird vorteilhafterweise die Verstelleinrichtung mit Mitteln zur Positions- oder Kraftregelung ausgestattet. Zweckmäßig stehen die Segmente im Bereich ihrer Gelenkverbindungen zwischen Auslauf- und Einlaufseite mit geregelten sowie richtungsumkehrbaren Hydraulikzylindern in Wirkungsverbindung.
Einzelheiten, Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der nachstehenden Erläuterung eines in den Zeichnungen schematisch dargestellten Ausführungsbeispieles. Es zeigen:
Figur 1
in Form eines Stammbaums, unterteilt in einander folgende Phasen, den Funktionsverlauf einer Formatdickenreduzierung sowie
Figur 2
den Funktionsverlauf einander folgender Phasen für eine Formatdickenerhöhung.
Figur 1 zeigt den Funktionsverlauf des Verfahrens für eine Formatdickenreduzierung eines Gußstranges 9 einer Stranggießanlage im kontinuierlichen Gießbetrieb. Der Strang 9 steht unterhalb einer Kokille 10 zu beiden Seiten mit spiegelbildlich einander gegenüberliegenden Rollenträgern 8, 8' in Wirkverbindung, die in einer Folge von rollentragenden, mittels Gelenkverbindungen 5 bis 7 aneinander gekoppelten Segmenten 1 bis 4 aufgeteilt sind. Jedes Segment 1 bis 4 ist für sich in einen Winkel zum Gußstrang 9 einstellbar. In einer Ausgangsposition ist die gesamte zu ändernde Strangführung auf eine gleichmäßige Produktionsformatdicke eingestellt, wie dies der dargestellten Ausgangsposition entspricht. Die Formatdickenänderung wird in einer geregelten Folge von Verstellschritten der Segmente 1 bis 4 durchgeführt. Die Formatdickenreduktion erfolgt durch in Gießrichtung sequentielles Zufahren der einander in Reihe folgenden Segmente 1 bis 4, wie dies aus den dargestellten Phasen 1 bis 4 ersichtlich ist. Beginnend mit Segment 1 Auslaufseite wird die Gelenkverbindung 5 mit Segment 2 Einlaufseite sollwertgeführt zugefahren.
Nach Erreichen der Zielposition - das heißt der Segmentposition für das Zielformat - wird in einer zweiten Verstellphase Segment 2 Auslaufseite mit Segment 3 Einlaufseite zugefahren, und in sequentieller Folge von gleichartigen Schritten wird die Verstellung der Segmente 3 und 4 vorgenommen gemäß dargestellter Phase 3 bzw. 4. Hierfür greifen jeweils an der Gelenkverbindung 5 das Kraftmittel 11 in Richtung einer Verengung des Gußstranges 9 an, gefolgt in der Phase 2 vom Eingriff der Verstelleinrichtung 12 in Richtung einer Verengung des Strangquerschnitts und weiterhin sequentiell in Phase 3 und Phase 4 die Verstelleinrichtungen 13 und 14 bis zur durchgängigen insgesamt reduzierten Formatdicke, gemäß Endzustand in Phase 4.
Aus der Darstellung des Funktionsverlaufes für eine Formatdickenreduzierung ergibt sich vor der Phase 1 die Ausgangsposition, bei welcher die gesamte Strangführung im Gießbetrieb auf eine Produktionsdicke X eingestellt ist. Die Gießgeschwindigkeit ist konstant, die Sumpfspitze liegt im Segment 3.
Zum Start der Dickenreduzierung nach Phase 1 werden - wie gesagt - Segment 1 Auslaufseite und Segment 2 Einlaufseite sollwertgeführt mit konstanter Geschwindigkeit mittels dynamischer Positionsregelung zugefahren. Hierbei wird ein festzulegender Kraftschwellwert nicht überschritten. Die Zufahrgeschwindigkeit wird unter Berücksichtigung der zulässigen Strangdehngrenzwerte und der aktuellen Gießgeschwindigkeit in Verbindung mit der aktuellen Formateinstellung bzw. nach Maßgabe des hieraus sich ergebenden Volumenstroms des Stranges berechnet.
Die einzuhaltende Verstellgeschwindigkeit berechnet sich über die aktuelle Gießgeschwindigkeit, die Segmentlänge und den erforderlichen Verstellweg nach der Formel V = Ds / Ls * Vgiess; darin bedeuten:
Ds
= Formatdickenänderung
Ls
= Segmentlänge
Vgiess
= aktuelle Gießgeschwindigkeit.
Eine wirksame Kraftüberwachung, berechenbar beispielsweise über die aktuellen Zylinderdrücke einer hydraulischen Verstelleinrichtung, überwacht den Verstellvorgang. Sollte die Kraft einen berechneten Grenzwert überschreiten, wird von Positionsregelung in Kraftregelung umgeschaltet. Nach Erreichen der Zielposition wird entsprechend auf Positionsregelung zurückgeschaltet.
Durch den beschriebenen Ablauf wird erreicht, daß bei reduzierter Materialdicke der durchlaufenden abnehmenden Keilform, die Rollenschürze eine ausreichende Stützung des Stranges 9 durchführt, und daß die Auslaufseite entsprechend der Materialdicke nachgeführt wird.
Der vorhandene Sumpf im Segment 1, 2 und gegebenenfalls 3 wird nicht durch den Vorgang unterbrochen. Die Strangstützung ist über die Umschaltung von Positions- auf Kraftregelung in allen Phasen gegeben.
Im Folgenden wird die Formatdickenerhöhung gemäß Darstellung des Funktionsverlaufes in Fig. 2 beschrieben.
Zunächst ist in der Ausgangsposition vor Phase 1 die gesamte Strangführung im Gießbetrieb auf eine Produktionsdicke X eingestellt. Die Gießgeschwindigkeit ist konstant, die Sumpfspitze liegt im Segment 3, die Dickenerhöhung wird mit Phase 1 gestartet.
Sobald das Zielformat von Segment 1 Auslaufseite und Segment 2 Einlaufseite am Ende der Phase 1 erreicht ist, wird Segment 2 Auslaufseite aufgefahren (Phase 2).
Die Verstellgeschwindigkeit berechnet sich über die aktuelle Gießgeschwindigkeit, die Segmentlänge und den erforderlichen Verstellweg wie bei der Formatdickenreduzierung.
Eine wirksame Kraftüberwachung, berechnet über die aktuellen Zylinderdrücke hydraulischer Verstelleinrichtungen, kontrolliert permanent den Verstellvorgang.
Sollte die Kraft einen berechneten Grenzwert überschreiten, wird von Positionsregelung in Kraftregelung umgeschaltet. Nach Erreichen der Zielposition wird entsprechend auf Positionsregelung zurückgeschaltet.
Durch den beschriebenen Ablauf wird erreicht, daß auch bei erhöhter Materialdicke bei durchlaufend zunehmender Keilform die Rollenschürze eine ausreichende Strangstützung für den Strang 9 durchführt und die Auslaufseite entsprechend der Materialdicke nachgeführt wird.
Anschließend wird Segment 3 Einlaufseite zeitgleich mit gleicher Verstellgeschwindigkeit wie Segment 2 Auslaufseite aufgefahren, gemäß Phase 2. Die Überwachungsfunktion erfolgt wie bei Segment 2 Auslaufseite.
Sobald das Zielformat von Segment 3 Einlaufseite erreicht ist, wird Segment 3 Auslaufseite und Segment 4 Einlaufseite aufgefahren (Phase 3). Die Berechnung der Gießgeschwindigkeit und die Überwachung erfolgt wie vorgängig beschrieben.
Sobald das Zielformat von Segment 4 Einlaufseite erreicht ist, wird Segment 4 Auslaufseite aufgefahren (Phase 4). Die Berechnung der Überwachung erfolgt wie zuvor beschrieben.

Claims (11)

  1. Verfahren zur Formatdickenänderung des Gußstragens (9) einer Stranggießanlage im kontinuierlichen Gießbetrieb (9), wobei der Strang unterhalb einer Kokille (10) zu beiden Seiten mit einander gegenüberliegende Rollenträgern (8, 8') in Wirkverbindung steht, die in einer Folge von rollentragenden, mittels Gelenkverbindung (5-7) aneinandergekoppelten Segmenten (n = 1 bis i) aufgeteilt sind und jedes Segment für sich in einen Winkel zum Gußstrang (9) einstellbar ist, und wobei in einer Ausgangsposition die gesamte zu ändernde Strangführung auf eine gleichmäßige Produktionsformatdicke eingestellt ist,
    dadurch gekennzeichnet,
    daß die Formatdickenänderung in einer geregelten Folge von Verstellschritten der Segmente (n = 1 bis i)
    a) bei einer Formatdickenänderung durch in Gießrichtung sequentielles Zufahren der einander in Reihe folgenden Segmente (n = 1 bis i) an deren Gelenkverbindung (5-7), und
    b) bei einer Formatdickenerhöhung durch segmentielles Erweitern in Gießrichtung der einander in Reihe folgenden Segmente (N = 1 bis i) an deren Gelenkverbindung (5-7)
    vorgenommen wird.
  2. Verfahren nach Anspruch 1,
    dadurch gekennzeichnet,
    daß zur Formatdickenreduktion in einer ersten Verstellphase bei konstanter Gießgeschwindigkeit - wobei die Sumpfspitze des Stranges (9) bspw. im Segment n = 3 liegt - zuerst Segment n = 1 Auslaufseite über die Gelenkverbindung (5) mit Segment n = 2 Einlaufseite sollwertgeführt zugefahren wird, und
    nach Erreichen der Zielposition - d. h. der Segmentposition für das Zielformat - in einer zweiten Verstellphase Segment n = 2 Auslaufseite zusammen mit Segment n =3 Einlaufseite zugefahren wird, und
    in sequentieller Folge von gleichartigen Schritten die Verstellung der Segmente 3, 4 bis i auf die Zielposition vorgenommen wird.
  3. Verfahren nach Anspruch 1,
    dadurch gekennzeichnet,
    daß zur Formatdickenerhöhung in einer ersten Verstellphase bei konstanter Gießgeschwindigkeit - wobei die Sumpfspitze des Stranges bspw. im Segment n = 3 liegt - zuerst Segment 1 Auslaufseite über die Gelenkverbindung (5) mit Segment n =2 Einlaufseite sollwertgeführt aufgefahren wird, und
    nach Erreichen der Zielposition - d. h. der Segmentposition für das Zielformat - in einer zweiten Verstellphase Segment n = 2 Auslaufseite mit Segment n = 3 Einlaufseite aufgefahren wird, und in sequentieller Folge von gleichartigen Schritten die Verstellung der Segmente 3, 4 bis i auf die Zielposition vorgenommen wird.
  4. Verfahren nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 3
    dadurch gekennzeichnet,
    daß das Zufahren der Segmente (n = 1 bis i) bei konstanter Geschwindigkeit mittels dynamischer Positionsregelung vorgenommen wird, wobei ein festzulegender Kraftschwellwert nicht überschritten wird.
  5. Verfahren nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 4,
    dadurch gekennzeichnet,
    daß die Verstellgeschwindigkeit der Segmente unter Berücksichtigung der zulässigen Strangdehngrenzwerte und der aktuellen Gießgeschwindigkeit in Verbindung mit der aktuellen Formateinstellung bzw. nach Maßgabe des hieraus sich ergebenden Volumenstroms des Stranges berechnet wird.
  6. Verfahren nach Anspruch 5,
    dadurch gekennzeichnet,
    daß die Verstellgeschwindigkeit sich über die aktuelle Gießgeschwindigkeit, die Segmentlänge und den erforderlichen Verstellweg nach der Formel berechnet: V = Ds/Ls * Vgieß; darin bedeuten:
    Ds
    = Formatdickenänderung
    Ls
    = Segmentlänge
    Vgieß
    = aktuelle Gießgeschwindigkeit
  7. Verfahren nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 6,
    dadurch gekennzeichnet,
    daß der Verstellvorgang beispielsweise mittels der aktuellen Zylinderdrücke hydraulischer Verstellaggregate überwacht wird und bei Grenzwertüberschreitung von Positionsregelung auf Kraftregelung umgeschaltet, sowie nach Erreichen der Zielposition auf Positionsregelung zurückgeschaltet wird.
  8. Verfahren nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 7,
    dadurch gekennzeichnet,
    daß infolge der Gelenkverbindung (5-7) einer Auslaufseite eines Segmentes n = 1 mit der Einlaufseite des Folgesegmentes n = 2 deren Verstellgeschwindigkeit zwangsweise synchron erfolgt.
  9. Verfahren nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 7,
    dadurch gekennzeichnet,
    daß am Segment n = 1 die hydraulisch geregelte Verstellung an der Auslaufseite beginnt und an den Segmenten n = 2 bis n = i die hydraulisch geregelte Verstellung sowohl auf der Einlaufseite als auch auf der Auslaufseite sequentiell fortgeführt wird.
  10. Vorrichtung zur Formatdickenänderung des Gußstranges einer Stranggießanlage, wobei der Strang (9) unterhalb einer Kokille (10) zu beiden Seiten mit einander gegenüberliegenden Rollenträgern (8, 8') in Wirkverbindung steht, die in einer Folge von rollentragenden, mittels Gelenkverbindung (5-7) aneinandergekoppelten Segment (n = 1 bis i) aufgeteilt sind und jedes Segment (5-7) für sich in einen Winkel zum Gußstrang (9) einstellbar ist, insbesondere zur Durchführung des Verfahrens nach den Ansprüchen 1 bis 9,
    dadurch gekennzeichnet,
    daß die Verstelleinrichtung (11-14) mit Mitteln zur Positions- oder Kraftregelung ausgestattet ist.
  11. Vorrichtung nach Anspruch 9,
    dadurch gekennzeichnet,
    daß die Segmente (n = 1 bis i) im Bereich ihrer Gelenkverbindungen (5-7) zwischen Auslauf- und Einlaufseite mit geregelten sowie richtungsumkehrbaren Hydraulikzylindern in Wirkungsverbindung stehen, wobei das Segment n = 1 nur auf der Auslaufseite mit einem solchen Hydraulikzylinder zusammenwirkt.
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