EP1183118B1 - Automatisation d'une installation de coulee continue grande vitesse - Google Patents
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Images
Classifications
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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
Definitions
- the invention relates to a method according to the preamble of claim 1 and a system according to the preamble of claim 7. Especially when operating of high-speed systems for slabs and especially in In connection with rolling mill systems, it is important to include the continuous caster at a high and controlled speed.
- Figure 1 shows this relationship and shows that at high casting speeds, when using casting powder and a certain casting speed of z. B.> 4.5 m / min the mold load remains almost constant and the strand shell load decreases sharply.
- the reason for this is a constant slag lubrication film at high casting speeds and therefore constant heat transfer, but a shorter dwell time of the strand shell in the mold, which is proportional to the increase in casting speed.
- the picture makes it clear that with increasing casting speed the mold load no longer rises and the strand shell load decreases, which reduces the risk of cracking but also the strand shell z. B. becomes thinner and hotter at the end of the mold.
- From US-A-3 478 808 is a method for controlling parameters in one Continuous casting plant for casting steel known.
- Target values of parameters which were taken from previous casting processes, saved, actual values parameters, a comparison between actual and target values carried out and a regulation of the influencing variables.
- a parameter are among others the flow rate, the rate of heat removal within the mold and the pull-off speed.
- the object of the invention is a method and a System for carrying out the method for the controlled operation of a continuous caster for casting slabs, especially thin slabs, with very high To further develop casting speeds.
- FIG. 3 consists of the sub-figures a), b) and c).
- FIG. 3 a) shows schematically a slab or bloom block (1), each consisting of two individual narrow sides (1.2), which on the operating side (1.2.1) (NO) and drive side (1.2.2) (ND) with adjusting cylinders (1.2.3) are provided, and two broad sides (1.3), the back (1.3.1) (WF) and the loose side (1.3.2) (WL).
- the mold (1) can also advantageously be equipped with a pouring funnel (1.1) be provided.
- the liquid steel (1.4) is covered by the immersion spout (1.5) the bath level (1.7.2) into the mold when using casting powder (1.6) with formation of pouring slag (1.6.1) and a pouring slag film between the mold (1) and strand shell (1.7.1), for lubrication and for heat flow control serves, directed.
- Figure 3 b) and c) show the specific heat flow in MW / m 2 of the broad side WF, WL (1.3.2) and the narrow sides NO (1.2.1), NO (1.2.2) in normal. inconspicuous casting process, the casting time from start to time tx, at which the steel is in temperature equilibrium with the distributor.
- the narrow side streams have to show a ratio to the broad sides of ⁇ 1 via the conicity of the narrow sides, which must be kept constant over the casting time.
- Figure 6 shows the pouring window, formed by the steel temperature in the distributor and the maximum possible casting speed.
- the diagram in FIG. 6 shows three melts with different distributor temperatures and therefore different maximum possible casting speeds, but for example the same temperature loss of 5 ° C / hour represents.
- the steel temperature in the distributor at the start of casting is Melt 1,560 ° C and at the end of casting 1,555 ° C, which is a maximum casting speed of 5.0 m / min and at the end of casting 5.85 m / min allowed.
- the temperature is 1,550 ° C and allows a casting speed of 7.2 m / min and one at the end of casting with a temperature of 1,545 ° C Casting speed of> 8 m / min.
- the speed of max. 8 m / min can be started when a temperature of approx. 1,548 ° C is reached.
- Figure 7 shows the structure of a semi-automatic or fully automatic / auto-pilot for casting a high-speed system.
- the system consists of the steel pan (5), a distributor (6) with a Plug or slide closure (6.1) and a discontinuous or continuous Temperature measurement in the distributor, a continuous caster with oscillating Mold (1) and adjustable narrow sides (12) as well as pull-out rollers (6.3), which are driven by a motor (6.3.1) and the line with controlled Deliver the casting speed (1.8).
- the fully automatic system corrects the conicity settings of each individual narrow side on the basis of the heat flow conditions between narrow sides and broad sides outside of a narrow side / broad side ratio of, for example 0.8> N W > 0.5 and automatically moves in the maximum possible casting speed, which is possible due to the steel temperature in the distributor and the function set.
- the invention enables reproductive operation of the continuous casting plant maximum possible productivity while avoiding breakthroughs and controlled String quality possible.
Landscapes
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- Continuous Casting (AREA)
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Claims (9)
- Procédé pour faire fonctionner une installation de coulée continue à grande vitesse pour couler un brin métallique (1.7), en particulier une brame, avec des vitesses de coulée de 10m/min au maximum avec une coquille (1) oscillante qui comprend des petits côtés de coquille (1.2.1, 1.2.2) et des grands côtés de coquille (1.3.1, 1.3.2), respectivement opposés les uns aux autres, en particulier en plaques de cuivre, de la matière en fusion s'écoulant au moyen d'un déversoir de coulée immergé (1.5) ou d'une tuyère depuis un distributeur (6) jusque dans la coquille (1) et le distributeur (6) présentant un bouchon (6.1) mobile ou une busette à tiroir pour réguler la quantité de matière en fusion en écoulement, le procédé fonctionnant avec ou sans poudre de coulée (1.6),
et les paramètres suivants étant mesurés pendant l'opération de coulée (en ligne) pour déterminer l'état de coulée effectif :caractérisé en ce qu'on mesure en outre :niveau de coulée (9) de la matière en fusion dans la coquille (1) en mm/min,température (6.2) de la matière en fusion dans le distributeur (6) sur la période de coulée,vitesse de coulée effective en m/min sur le temps de coulée,et en ce que des modifications de l'état de coulée effectif à l'aide du mouvement du bouchon ou de la busette à tiroir, du mouvement du niveau de coulée ainsi que de la modification des flux de chaleur sur les grands côtés de la coquille sont déterminées sur un intervalle de temps prédéterminé, etle mouvement du bouchon ou de la busette à tiroir (6.1.1) en qualité de mesure pour le degré de pureté oxydique sur la période de coulée,le flux de chaleur sur les grands côtés de la coquille (WF ; WL)le flux de chaleur sur les petits côtés de la coquille (NO ; ND) en MW/m2 sur le temps de coulée,
en ce que, dans le cas où les modifications varient dans un intervalle de consigne prédéterminé, on permute vers un mode fonctionnement automatique pour la coulée, qui inclut :ou en ce que, dans le cas où les modifications d'au moins une partie ou de tous les paramètres pour la détermination de l'état de coulée se trouvent en dehors d'un intervalle de consigne prédéterminé, on maintient une commande semi-automatique de l'angle de conicité des petits côtés ainsi que de la vitesse de coulée.la comparaison des rapports de flux de chaleur de chaque petit côté etde chaque grand côté individuel pour effectuer un équilibrage de la conicité des petits côtés, en particulier de la conicité des plaques de cuivre des petits côtés les uns par rapport aux autres, ainsi que pour effectuer une correction en relation avec les flux de chaleur sur les grands côtés,le réglage d'une vitesse de coulée maximale possible en fonction de la température de la matière en fusion dans le distributeur et dans le matériau respectif à couler, - Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'après avoir effectué une inversion vers un mode de fonctionnement automatique lors du dépassement de valeurs limites prédéterminées des modifications des paramètres de coulée, une alarme (11.2) est déclenchée et le mode de fonctionnement peut être retourné en en mode semi-automatique.
- Procédé selon la revendication 1 et la revendication 2, caractérisé en ce qu'on spécifie la dépendance de la température de fonte dans le distributeur et la vitesse de coulée maximale possible pour chaque groupe d'acier comme par exemple les groupes à taux de carbone faible, à taux de carbone moyen et à taux de carbone élevé.
- Procédé selon l'une des revendications 1 à 3, caractérisé en ce qu'on mesure les flux de chaleur par unité de surface du côté fixe tout comme du côté mobile des grands côtés de la coquille (W) et
en ce qu'on mesure les flux de chaleur par unité de surface du côté commande (NO) et du côté entraínement (ND) des petits côtés de la coquille,
en ce qu'on détermine les modifications des valeurs respectives mesurées sur un intervalle de temps de coulée prédéterminé, et
au cas où l'on trouve des modifications d'au moins une partie des valeurs enregistrées dans un intervalle limite prédéterminé, on inverse vers un mode de fonctionnement automatique, l'intervalle limite étant défini par :la modification du mouvement de bouchon est au maximum ± 2mm/unité de temps,la modification du niveau de coulée est au maximum ± 5mm/unité de temps,la modification des flux de chaleur des grands côtés de la coquille est au maximum ± 0,10 MW/m2 en valeur absolue et les unes par rapport aux autres, etle rapport de flux de chaleur des petits côtés par rapport aux grands côtés est le suivantaprès avoir effectué l'inversion vers le mode de fonctionnement automatique,le réglage de l'angle de conicité des petits côtés au moyen du pilotage de cylindres de réglage de sorte que le rapport des flux de chaleur des petits côtés sur les grands côtés évolue dans l'intervalle limite suivantla mesure de la température de fonte effective dans le distributeur,la régulation de la vitesse de coulée maximale admissible en fonction de la température de fonte et de la composition de l'alliage. - Procédé selon la revendication 4, caractérisé en ce que la correction de l'angle de conicité des petits côtés a lieu automatiquement dans des étapes d'une action d'ajustage respective de 0,1 mm.
- Procédé selon l'une des revendications 1 à 5, caractérisé en ce qu'en plus de la composition de l'alliage, la poudre de coulée est, en tant que paramètre, prise en considération dans la régulation de la vitesse de coulée maximale admissible.
- Installation de coulée en continu à haute vitesse d'un brin métallique (1.7) pour exécuter le procédé selon l'une des revendications 1 à 6, en particulier pour couler une brame, avec des vitesses de coulée de 10m/min au maximum avec une coquille (1) oscillante qui comprend des petits côtés de coquille (1.2.1, 1.2.2) et des grands côtés de coquille (1.3.1, 1.3.2), respectivement opposés les uns aux autres, en particulier en plaques de cuivre, dont la conicité peut être contrôlée pendant la coulée à l'aide de cylindres de réglage, la matière en fusion s'écoulant au moyen d'un déversoir de coulée immergé (1.5) ou d'une tuyère hors d'un distributeur (6) jusque dans la coquille (1), et le distributeur (6) présentant un bouchon (6.1) mobile ou une busette à tiroir pour régler la quantité de fonte s'écoulant, en utilisant le cas échéant de la poudre de coulée (1.6),
comportant des moyens de mesure du mouvement du niveau de coulée (9),
comportant un dispositif de mesure continu ou discontinu pour mesurer la température de fonte dans le distributeur (6.2),
comportant des moyens de mesure de la vitesse de coulée effective (1.8) du brin, en particulier de la brame,
ainsi qu'une unité de calcul (10) pour déterminer les modifications de l'opération de coulée sur un intervalle de temps de coulée prédéterminé ainsi que pour comparer les modifications avec des valeurs limites (10.1) prédéterminées,
caractérisée en ce que cette installation comporte en outre :des moyens de mesure du mouvement du bouchon ou de la busette à tiroir (6.1.1),des moyens de mesure des flux de chaleur des grands côtés (7) du côté fixe et du côté mobile,des moyens de mesure des flux de chaleur des petits côtés (8) du côté commande et du côté entraínement,des moyens (1.2.3) pour modifier la position angulaire des deux petits côtés de la coquille agencés de manière conique l'un par rapport à l'autre, ainsi quedes moyens pour modifier la vitesse de coulée,les moyens de modification de la position angulaire des petits côtés ainsi que les moyens de modification de la vitesse de coulée sont pilotables automatiquement en fonction du résultat de l'unité de calcul (10) ou sont pilotables de manière semi-automatique. - Installation de coulée en continu selon la revendication 7,
caractérisée par
des moyens d'alarme (11.2) qui sont activés lors du dépassement des valeurs limites prédéterminées par les modifications calculées des valeurs de mesure et par
des moyens de recommutation du fonctionnement automatique en un fonctionnement semi-automatique. - Installation de coulée en continu selon l'une ou l'autre des revendications 7 et 8, caractérisée en ce qu'il est prévu une manette (joystick) (11) comme moyen de commande pour la commande semi-automatique de la vitesse de coulée et/ou de la position angulaire d'au moins un des deux petits côtés de la coquille (12, 13).
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