EP1125657B1 - Verfahren und Anlage zum Giessen von Vorprodukten in einer Stranggiessanlage - Google Patents
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- EP1125657B1 EP1125657B1 EP01103849A EP01103849A EP1125657B1 EP 1125657 B1 EP1125657 B1 EP 1125657B1 EP 01103849 A EP01103849 A EP 01103849A EP 01103849 A EP01103849 A EP 01103849A EP 1125657 B1 EP1125657 B1 EP 1125657B1
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Images
Classifications
-
- 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
- B22D11/04—Continuous casting of metals, i.e. casting in indefinite lengths into open-ended moulds
- B22D11/0405—Rotating moulds
Definitions
- the invention relates to a method for casting precursors, in particular from steel materials such as slabs, blooms, beam blanks or the like in a continuous casting plant, with one of the casting mold downstream, if necessary.
- the invention also relates to a system for carrying out the method.
- EP 0 908 256 A1 describes a method and a system for generating of slabs in a continuous casting plant, with one of the casting mold downstream, formed from two-part segments strand guide, wherein the cast strand by means of rollers from the vertical casting direction in the horizontal rolling direction supported and supported.
- the for the transfer of the Conveyors required adjusting forces for the drive rollers in general means Hydraulic cylinders applied.
- the hydraulic Clamping cylinder which the two segmental frame parts against spacers with each other tense, replace by Segmentanstellzylinder, causing the Anstell adopted shifted for the drive roller to the segment inlet or outlet and applied the forces for strand promotion of the Segmentanstellzylindem with become.
- strand guide frames in segmental construction such as a z. B. in DE 19 63 146 C1 described sheet system, which the cast strand from the vertical Leading casting direction in the horizontal rolling direction are the top and bottom frames the segments arranged by four at the corners outside of the casting, braced the frame connecting hydraulic cylinder against each other.
- the adjustment to different strand thicknesses is made by spacers, against which the frame parts are pressed. A change in the roll spacing during the casting process is not possible with this construction.
- the invention has the object based, a guide of the cast strand, preferably from the vertical casting direction in the horizontal rolling direction, to improve that at gradual wear at run-time with loss of the rolls the transferable pull-out force is anticipatory recognizable by timely initiation of preventive maintenance of an industrial incident, For example, the sticking of the strand in the casting machine to avoid.
- the inventive solution of the problem is in the preamble of claim 1 method the measure that all drives to a predetermined Speed are controlled so that their roller circumferential speeds within the limits of a planned casting speed are the same and the associated motor torques (motor torques) relative to the load capacity the strand shell at the most uniform level below a permissible limit torque, and that for determining the permissible Torque initially at a single drive of the plant, while all other drives to compensate for the specified target casting speed, the Drive torque, starting at zero, steadily increased while the speed of the Drive roller monitors, and at a disproportionate speed increase A the limit moment B is detected and the process is aborted.
- Limit torque B with associated speed taking into account boundary conditions, such as steel quality, casting speed, Casting format, spray plan or the like in relation to the measured Role is stored in a memory for later evaluation.
- an embodiment of the method according to the invention provides that the determined storage data is input to an evaluation module, which includes the parameters for slip torque and slip speed including the pouring conditions linear or square, z. B. by the method the least squares, correlates, and a trend curve that can be created with it with a curve determined from experiments or theoretical considerations for the adhesion limit, the trend curve having the limit curve Y is brought to the section and the point of intersection the remaining time until for reaching the functional limit of the drive rollers, and where planned Operating programs such as maintenance times, etc. are taken into account. there the predictive accuracy increases if the closest possible approximation is reached to the permissible limit, and the evaluation preferably in one Process computer of the system with automatic data transmission takes place.
- the speed control of a strand guide of said expression with subordinate torque control (load balancing control), with the primary All drives are controlled at a speed that will allow their roller peripheral speed within the allowed limits are the same, but at the same time also the motor currents (motor moments), relative to the load capacity of the strand shell within the plant, at the same level as possible.
- a plant for the casting of precursors, in particular of steel materials the type mentioned in the preamble of claim 1 for carrying out the method according to the invention comprises means for storing and transmitting measurement data, in particular the drivable rollers and, if necessary, their assignable Segments, on a data acquisition system of the plant.
- the data acquisition system an algorithm unit for linking of medium wear of towed rollers with that of driven ones Comprises roles, wherein the algorithm unit with an information unit for Operating data, for example from operating tests or from theoretical calculations based on the state of the art data technology is linked.
- FIG. 1 shows a strand guide 10 of a continuous casting plant, for example for thin slabs, comprising a number of roller segments 14, 14 ', by means of which a from the mold 11 leaking cast strand 12 by means of opposing one another Rolls 13, in an arc shape from the casting direction in the horizontal rolling direction 15 out and carried by means of drive rollers 13 '.
- roller segments 14, 14 ' is in each case one of the rollers 13, for example.
- Segment 3 and 4 formed as a drive roller 13 'with drive means and on the Inside the arc of the strand guide 10 is arranged.
- roller segments 5 to 8 are each two opposite each in the middle of the segment Drive rollers 13 'are provided which support and promote the strand.
- roller segments 10, 11, 12 In the subsequent horizontal outlet of the strand 12 are the roller segments 10, 11, 12 also with opposing driven roller pairs 13 'provided.
- the roller segment 14, 14 ' consists of a segment upper frame 16, which pressed against the segment subframe 18 by means of Hydraulikklemmzylindem 17 becomes.
- spacers 19 are provided, which are for a constant distance the frame parts 16, 18 provide each other.
- the in the middle of the segment 14, 14 'in the upper segment frame 16 arranged drive roller 13' brings on the strand 12, corresponding to the graphical representation in Figure 3, the required Strang treat substance 26 ', whereas the other rollers 13 of the segment frame 16, 18 the clamping forces 26 required for segment clamping, apply, so that in the segmental frame parts 16, 18 mounted rollers 13, 13 'their functions as supporting and conveying organs for the transport of the cast strand 12 in the conveying direction 15 can meet.
- Figures 4 and 5 show a segment 14, 14 ', also of a type according to the State of the art.
- the diagram of FIG. 8 initially shows the normal operating case constant speed and constant torque until the end of the horizontal Course at the intersection with the vertical line Y. At the then taking place, initially steady increase in an acceleration curve with approximately square Increase, the intersection A with the vertical line G at the Limit speed reached.
- a first Arithmetic unit 31 for setting speed and torque for each strand drive possesses, namely under the action of one with the motor 21 at least via a drive roller 30 'coupled second arithmetic unit 32 with means to the SOLUIST comparison of speed and torque in cooperation with a third arithmetic unit 33 for controlling the required segment jobs by the adjusting cylinder 17, 17 ', both for the basic functions, namely employment 26 for temperature shrinkage and Softredulement the roller segment 14, 14 ', as well as according to arrow 27 for the additional functions according to the invention such as slip diagnosis and maximizing the drive torque.
- the second Arithmetic unit 22 can be made use of the further measure that the second Arithmetic unit 22, a temperature sensor 25 is switched on. And finally can provide each with a drive roller 13 'for driving torque diagnosis Roll segment 14, 14 'be associated with an individual data storage chip 24, the for example, on the upper segment frame 16 of the segment 14, 14 'or on another Position of the segment can be arranged.
Landscapes
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Description
- Figur 1
- Die Strangführung einer Stranggießanlage mit Rollensegmenten nach dem Stand der Technik;
- Figur 2
- einen Schnitt durch ein Rollensegment nach dem Stand der Technik mit dargestelltem Antrieb;
- Figur 3
- eine graphische Darstellung der aufzubringenden Kräfte auf ein Rollensegment entsprechend Figur 2;
- Figur 4
- einen Schnitt durch ein Rollensegment mit in die Segmentanstellung durch endständige Anstellzylinder integrierter Antriebsrolle;
- Figur 5
- eine graphische Darstellung der aufzubringenden Kräfte auf ein Rollensegment entsprechend Figur 4;
- Figur 6
- einen Schnitt durch ein Rollensegment gemäß Erfindung mit endständig angetriebener integrierter Antriebsrolle;
- Figur 7
- eine graphische Darstellung zur Ermittlung vom Grenzmoment mit zugehöriger Drehzahl (Schlupfmoment und Schlupfdrehzah);
- Figur 8
- eine graphische Darstellung einer erfindungsgemäßen Antriebsmomentendiagnose für normalen Betriebsfall bzw. für Drehzahlerhöhung bis zur Grenzdrehzahl bzw. Grenzmoment.
- unvorhergesehene Ausförderprobleme des Stranges aufgrund des Verschleißes von angetriebenen Rollen zu vermeiden,
- auf einen prophylaktischen Austausch von Rollen bzw. ihren Traggerüsten oder Segmenten ganz zu verzichten und Wartung nur dann vorzunehmen, wenn sie physikalisch erforderlich ist oder
- das zu vergießende Produktionsprogramm auf die aktuellen Ausziehkraftreserve anzupassen,
- langfristig Erfahrungen über die Verschleißhistorie der Gießmaschine zu sammeln
und damit
- einerseits die im Verfahren erforderlichen Grenzkriterien und
- andererseits beispielsweise auch die eingesetzten Rollenwerkstoffe oder
- das Betriebsprogramm der Anlage
- den Einsatz von nicht angestellten Antriebsrollen für den Betreiber einschätzbar und infolgedessen sicher zu machen und damit die Investition sowie Betriebskosten zu senken,
- bei maschinenzugeordeten Speichermedien gleichzeitig noch weitere Informationen über den Lebenszyklus der Einrichtung zu erhalten und die damit die vorausschauende Wartung treffsicherer zu machen;
- bei Einsatz von nicht angestellten Antriebsrollen die maximal mögliche Antriebsleitung durch Veränderung des Anstellwinkels kurzzeitig (bei Ausförder problemen) zur Verfügung zu stellen. Hierbei kann das Prinzip der Anti-Schlupf-Regelung ergänzend zur Anwendung gebracht werden.
Claims (9)
- Verfahren zum Gießen von Vorprodukten insbesondere aus Stahlwerkstof fen wie Brammen, Vorblöcken, Beam Blanks oder dgl., in einer Stranggießanlage mit einer der Gießkokille (11) nachgeordneten, ggfs. in Segmente (14, 14') unterteilten Strangführung (10), bestehend aus paarweise einander gegenüberliegende Rollen (13, 13') zur Stützung und Förderung des erstarrenden Gussstranges (12), wobei mindestens eine dieser Rollen (13, 13') mit einem Antrieb, die Antriebsrolle (13'), zur Übertragung von sowohl Führungs-, als auch Strangförderkräften im Zusammenwirken mit geschleppten Rollen mit definierter Anstellkraft gegen den Gussstrang (12) gedrückt wird,
dadurch gekennzeichnet, dass alle Antriebe (21 - 23) bzw. Antriebsrollen (13') auf eine vorgegebene Drehzahl derart geregelt werden, dass ihre Rollenumfangsgeschwindigkeit innerhalb der Grenzen einer vorgesehenen Gießgeschwindigkeit gleich sind und die zugehörigen motorischen Drehmomente (Motormomente) relativ zur Belastbarkeit der Strangschale auf möglichst gleichmäßigem Niveau unterhalb eines zulässigen Grenzmomentes gehalten werden, und dass zur Ermittlung des zulässigen Grenzmomentes, zunächst an einem einzelnen Antrieb der Anlage, während alle anderen Antriebe die vorgegebene SOLL-Giessgeschwindigkeit ausregeln, das Antriebsmoment, beginnend bei Null, stetig gesteigert und dabei die Drehzahl der Rolle (13') überwacht, und bei einer überproportionalen Steigerung der Drehzahl (A) das Grenzmoment (B) festgestellt und der Vorgang abgebrochen wird. - Verfahren nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet, dass das unmittelbar vor der Drehzahlsteigerung (A) gemessene Grenzmoment (B) mit zugehöriger Drehzahl (Schlupfmoment und Schlupfdrehzahl) unter Berücksichtigung von Randbedingungen wie Stahlqualität, Gießgeschwindigkeit, Gießformat und Spritzplan oder dgl. in Bezug auf die vermessene Rolle (13') in einem Speicher (24) für spätere Auswertung abgelegt wird. - Verfahren nach einem der Ansprüche 1 oder 2,
dadurch gekennzeichnet, dass die Messung der Grenzdrehzahl (A) sowie des Grenzmomentes (B) und deren Abspeicherung sukzessive für alle angetriebenen Rollen der Anlage durchgeführt und die Messungen entweder manuell oder nach Programm durchgeführt werden, wobei die Messungen sequentiell wiederholt und wenigstens je einmal nach einer ausreichend langen Einlaufzeit der Anlage bei abgesenkter Gießgeschwindigkeit auf einem durcherstarrten Bereich des Gussstranges (12) durchgeführt werden. - Verfahren nach Anspruch 3,
dadurch gekennzeichnet, dass die vorgenannten Messungen in jeder Sequenz, zwischen Anguss und Gießende, oder je einmal innerhalb eines festzulegenden Zeitraumes, längstens jedoch mit Monatsabständen, durchgeführt werden. - Verfahren nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 4,
dadurch gekennzeichnet, dass die Speicherdaten einem Auswertemodul eingegeben werden, dass die ermittelten Parameter für Schlupfmoment und Schlupfdrehzahl einschließlich der Gießrandbedingungen linear oder quadratisch, z. B. nach der Methode der kleinsten Fehlerquadrate, korreliert, und eine damit stellbare Trendkurve mit einer aus Versuchen oder theoretischen Überlegungen ermittelten Kurve für die Haftgrenze verglichen wird, wobei die Trendkurve mit der Grenzkurve (Y) zum Schnitt gebracht wird, und deren Schnittpunkte die noch verbleibende Zeit bis zum Erreichen der Funktionsgrenze der Antriebsrollen (13') bezeichnen, wobei geplante Betriebsprogramme, Wartungszeiten etc. berücksichtigt werden. - Anlage zum Gießen von Vorprodukten, insbesondere aus Stahlwerkstoffen der im Oberbegriff von Anspruch 1 genannten Art, zur Durchführung des Verfahrens nach der Erfindung, umfassend Mittel zum Speichern und Übertragen von Messdaten, insbesondere der antreibbaren Rollen (13') auf ein Datenerfassungssystem (20) der Anlage,
dadurch gekennzeichnet, dass das Datenerfassungssystem (20) eine Algorithmuseinheit zur Ver knüpfung des mittleren Verschleisses geschleppter Rollen mit dem der angetriebenen Rollen (13') umfasst, wobei die Algorithmuseinheit mit einer Informationseinheit für Betriebsdaten bspw. aus Betriebsversuchen, oder aus theoretischen Berechnungen auf Basis des Standes der Technik, datentechnisch verknüpft ist. - Anlage nach Anspruch 6,
dadurch gekennzeichnet, dass der Prozessrechner (20) eine erste Einheit (31) zur Lastenausgleichsregelung durch Vorgabe von Drehzahl und Drehmoment an alle Rollenantriebe (13') besitzt, die mit einer zweiten Einheit (32) mit Mitteln zum SOLL/IST-Vergleich von Drehzahl und Drehmoment gekoppelt ist und die mit dem Motor (21) zumindest über eine Antriebsrolle (13') verbunden ist, wobei die zweite Einheit (32) mit einer dritten Einheit (33) zur Regelung einer erforderlichen Segment-Anstellung durch Anstell-Zylinder (17, 17') sowohl für die Anstellung (26) für Temperaturschrumpf und Softreduktion, als auch für die Anstellung (27) für die Schlupfdiagnose des Antriebsmomentes, zusammenwirkt. - Anlage nach einem oder mehreren der Ansprüche 6 oder 7,
dadurch gekennzeichnet, dass der zweiten Einheit (32) des Prozeßrechners (20) ein Temperatursensor (25) aufgeschaltet ist. - Anlage nach einem oder mehreren der Ansprüche 6 bis 8,
dadurch gekennzeichnet, dass jedem mit einer Antriebsrolle (13') zur Antriebsmomentdiagnose versehenen Rollensegment (14, 14') ein individueller Datenspeicherchip (24) zugeordnet ist.
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