EP1412111A2 - Verfahren zum einstellen der dynamischen soft reduction an stranggiessmaschinen - Google Patents

Verfahren zum einstellen der dynamischen soft reduction an stranggiessmaschinen

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EP1412111A2
EP1412111A2 EP02750980A EP02750980A EP1412111A2 EP 1412111 A2 EP1412111 A2 EP 1412111A2 EP 02750980 A EP02750980 A EP 02750980A EP 02750980 A EP02750980 A EP 02750980A EP 1412111 A2 EP1412111 A2 EP 1412111A2
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EP
European Patent Office
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segment
casting
strand
segments
soft reduction
Prior art date
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EP02750980A
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EP1412111B1 (de
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Udo Falkenreck
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SMS Siemag AG
Original Assignee
SMS Demag AG
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Publication date
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Application granted granted Critical
Publication of EP1412111B1 publication Critical patent/EP1412111B1/de
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Lifetime legal-status Critical Current

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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
    • B22D11/16—Controlling or regulating processes or operations
    • 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 setting the dynamic soft reduction in continuous casting plants, in particular in the continuous casting of slabs.
  • a suitable countermeasure is the placement of the strand guide segments below the mold at a certain rate in order to unite strand shells that are growing towards one another. This process is known as soft reduction.
  • the end of a segment is determined by the position of the tangent point of the last roles of the segment; consequently, the start of the next following segment is also set directly behind this pair of roles.
  • the inclination (taper setting) of the upper segment frame is called the taper of the continuous casting machine (CCM). This consists of two sizes: the thermal conicity based on the shrinkage of the casting strand by cooling and solidification, and the soft reduction component, which is set separately. Unless otherwise expressly requested, the latter can also take the size "0".
  • the strand guide consists of 14 segments
  • segments 0 to 7 are clamped to a stop, taking thermal conicity into account
  • segments 8 to 14 are moved to a certain pre-selected jaw width depending on the CCM mode, taking into account the max , Forces that can be introduced into the segment.
  • TTSR thermal tracking calculation
  • liquid fraction is determined via the material data records of the TTSR.
  • the liquid fraction denotes the proportion between liquid and already solidified crystals. The value of this key figure lies between 0 and 1, where 0 is the location of the complete Solidification (Solidus) describes and 1 the position of the liquidus temperature in the strand.
  • TTSR mode The main variables in TTSR mode are:
  • the casting speed Vc the amount of water, the type of steel, the thickness of the strand in the casting machine.
  • the TTSR calculation assumes that the strand shell solidifies symmetrically on the inside and outside radius.
  • the plane of symmetry is half the strand thickness.
  • the level 2 functions for soft reduction can be configured in the following ways:
  • the "Thermal Taper" for the casting machine can be configured using the same mask.
  • Liquid fraction fraction before solidification In total, six different segment positions (quotas with a liquid fraction fraction) are to be entered to influence the top of the swamp.
  • the TTSR value for the liquid fraction calculated from this information indicates the intersection of the liquid fraction portion with the fictitious center line of the strand. This value is measured from the mold level in the mold in the direction of the flame cutting machine. The corresponding strand segment to which the specified quota is applied can then be determined from this parameter.
  • the possibilities for parameterization may result in more than one result for the liquid fraction calculation in a segment. This is particularly likely to happen if the borders are very close to each other.
  • TTSR searches from the point of complete solidification backwards towards the mold for the first intersection with the imaginary center line and determines the segment number.
  • the search algorithm then jumps to the next segment (solid -1) and again determines the first liquid fraction intersection there. This continues until the end.
  • the associated segment employment rates are set in analogy.
  • the TTSR calculation is initiated in a short rhythm of, for example, 10 s, so that the current calculation is then output again.
  • the data from the patterns or their changes accessible to Level 2 are converted into a telegram to Level 1, in which the current quotas for the employment of the segment frames are reported.
  • the maximum permissible change in the quota per cycle was limited to 0.2 mm / m.
  • Level 1 informs every 5 s about the current position of the mouth width of the segment output.
  • the dimension for the mouth width at the segment exit (in level 1) is the same as the dimension for the mouth width at the entrance of the following segment.
  • level 1 is based on the information of the internal width of the outlet dimension of segment 7.
  • the segments in the horizontal part of the casting machine can be adjusted hydraulically to a predetermined size. According to the quotas, the mouth widths are approached by changing the position of the upper frame.
  • the pre The quotas are given by level 2 automation, while the implementation of the mouth widths is regulated by level 1.
  • the regulation of the segment thus works in an operating window, which is determined by the minimum and maximum force, and under all circumstances ensures that the upper frame rests with the appropriate force on the loose side of the slab.
  • the segment that contains the (calculated) solidus point is the last (based on the casting direction) to be assigned a soft reduction rate.
  • the segment After the head has passed, the segment lowers again.
  • the force now pending corresponds to the hot strand pressure.
  • the soft reduction driving style can also be activated after level 1 has been checked for plausibility.
  • segment 8 is gradually lowered to the predetermined soft reduction position.
  • the two hydraulic cylinders at the entry of segment 9 are also lowered with a time delay due to the switching time.
  • the cylinders at the outlet of segment 9 are adjusted together with the cylinders at the inlet of segment 10, taking into account the thermal taper. This process takes place again taking into account the switching cycles between segment 9 end and segment 0 input.
  • TTSR must be based on the comparison with the liquid fraction calculation. decide whether only one segment is required for the soft reduction strategy or whether a second segment is to be charged with the soft reduction rate.
  • the segment 9 is also moved to the soft reduction rate after the liquid fraction has been compared.
  • the following segments must be adjusted in the thermal taper.
  • segment 9 As soon as the swamp tip has penetrated into segment 9 and the defined liquid fraction part has left segment 8, the mouth widths of segment 8 exit together with segment 9 entry are moved into the new position that corresponds to the thermal taper of segment 8 - speaks; this means that segment 9 initially experiences a higher employment rate.
  • the soft reduction rate of segment 9 can be set to the selected value.
  • the position is then retained as a result of the TTSR calculation. This also corresponds to the steady state.
  • the grouping of the segment position is triggered when the switching point is undershot.
  • segment j (old) from which the swamp tip has migrated together with the exit of segment j (new) in which the tip is currently located, is reduced to the internal width dimension that the thermal taper of segment j ( alt) corresponds if you extrapolate the taper position from the CCM end.
  • segment j (new) is now greater than specified.
  • the interface j (new) input and j (new) -1 output must be adapted analogously. This process is repeated until the soft reduction segments cover the entire area again. 5. Several segments receive soft reduction (swamp tip moves towards the mold, the liquid fraction area becomes smaller)
  • the mouth width of the segment must be set to thermal taper that is closest to segment 7.
  • the quota of the segments following towards the end of the CCM will be reset as described in Section 3.
  • segment j with the swamp tip is the last soft reduction segment, a correction will be made in each case via additional soft reduction segments between segment 7 and segment j.
  • the last segment (jn) which is located before the previous soft reduction section, is inserted from the thermal taper setting into the soft reduction taper (mouth width at the segment exit of the newly activated segment jn becomes smaller); at the same time, as already known, the segment (jm) next to jn in the mouth width that is closest to the swamp tip is also set.
  • the mouth width of the segment exit j-m is adjusted according to the soft reduction taper.
  • the segments between j and the end of the caster are adapted to the new slab thickness, taking thermal tapers into account.
  • TTSR first calculates the change in the bottom of the sump and leaves the segment frame as it is switch for a long time until either the sump tip has returned to segment 7 or the extractor has stopped for the flying distributor change.
  • TTSR first calculates the change in the bottom of the sump and lets the segment frames switch until either the bottom of the sump has run back into segment 7 or if the extractor is stopped for slagging. According to the definition, the state now reached is frozen.
  • the soft reduction driving style is switched off when the level 1 tracking system gives the command to lift the upper segment frame.
  • the method described above for setting the dynamic soft reduction can be used not only with conventional slabs, but also with so-called thin slabs.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Continuous Casting (AREA)

Description

Verfahren zum Einstellen der dynamischen Soft Reduction an Stranggießmaschinen
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Einstellen der dynamischen Soft Reduction an Stranggießanlagen, insbesondere beim Stranggießen von Brammen.
Während der Erstarrung im Strang werden an der Grenze zwischen Flüssig und Fest wegen des Sättigungsverhaltens im Festzustand seigernde Elemente wie C, P, Mn und insbesondere S ausgeschieden. Dadurch reichert sich die verbleibende Restschmelze mit diesen Elementen an. Werden keine Gegenmaßnahmen ergriffen, gibt es im Bereich der Resterstarrung eine deutlich meßbare Konzentrationserhöhung, so daß es bei der Weiterverarbeitung zu Ausfällen kommen kann.
Eine probate Gegenmaßnahme ist die Anstellung der Strangführungssegmente unterhalb der Kokille mit einer bestimmten Rate, um aufeinander zuwachsenden Strangschalen miteinander zu vereinigen. Dieses Verfahren bezeichnet man als Soft Reduction.
Nach heute gültigen Erkenntnissen muß dabei eine bestimmte Anstellrate der Segmentoberrahmen eingehalten werden. Kann dies nicht garantiert werden, so entstehen im Bereich der Resterstarrung A-Seigerungen, falls die Anstellrate zu groß ist oder V-Seigerungen, wenn die Anstellrate zu klein ist.
Das Ende eines Segmentes wird durch die Lage des Tangentenpunktes der letzten Rollen des Segmentes bestimmt; demzufolge ist unmittelbar hinter diesem Rollenpaar auch der Beginn des nächstfolgenden Segmentes angesetzt. Die Schrägstellung (Tapereinstellung) der Segmentoberrahmen wird als Konizität der Stranggießmaschine (CCM) bezeichnet. Diese setzt sich aus zwei Größen zusammen: der thermischen Konizität auf Basis des Schrumpfens des Gießstranges durch Abkühlung und Durcherstarrung, sowie dem Soft Reduction Anteil, der gesondert eingestellt wird. Letzterer kann, wenn dies nicht ausdrück- lieh anders gefordert wird, auch die Größe "0" einnehmen.
Besteht bspw. die Strangführung aus 14 Segmenten, so sind die Segmente 0 bis 7 unter Berücksichtigung der thermischen Konizität auf einen Anschlag geklemmt und die Segmente 8 bis 14 (Cyberlink) werden je nach Modus der CCM auf eine bestimmte vorgewählte Maulweite gefahren unter Berücksichtigung der max. Kräfte, die in das Segment eingeleitet werden können.
Veränderungen in der Tapereinstellung der CCM können nur dann erfolgen, wenn sich der Strang bewegt (Vc > 0 m/min.). Bei Stillständen der Gießmaschi- ne werden die jeweils aktiven Betriebszustände eingefroren.
Die neuen Werte nach den folgenden Berechnungen müssen dann nachvollzogen werden, wenn der Strang wieder abgezogen wird.
Die Verstellstrategie zur Einrichtung der neuen Randbedingungen wird in den folgenden Abschnitten angesprochen.
Im Level 2 wird über eine "Thermal Tracking"-Berechnung (TTSR) die Lage der Sumpfspitze im Strang berechnet. TTSR ist ein thermodynamisches Rechen- modell zur Bestimmung der Temperaturprofile im Strang während des Gießens unter Berücksichtigung der Gießparameter.
Darüber hinaus wird über die Materialdatensätze des TTSR eine "Liquid Frac- tion" bestimmt. Die Liquid Fraction bezeichnet im flüssigen Sumpf des Stranges den Anteil zwischen Flüssigkeit und bereits erstarrten Kristallen. Der Wert dieser Kennzahl liegt zwischen 0 und 1 , wobei 0 die Lage der vollständigen Durcherstarrung (Solidus) beschreibt und 1 die Lage der Liquidustemperatur im Strang.
Die wesentlichen Variablen im TTSR Modus sind:
- die Gießgeschwindigkeit Vc, die Wassermenge, die Stahlsorte, die Dicke des Stranges in der Gießmaschine.
Rollenplan und Wärmeleistung der Kokille werden eingelesen.
Für die TTSR-Berechnung wird zur Vereinfachung angesetzt, daß die Strangschale auf Innen- und Außenradius symmetrisch erstarrt. Die Symmetrieebene ist die halbe Strangdicke.
Die Level 2 Funktionen für die Soft Reduction können über folgende Möglichkeiten konfiguriert werden:
ein Dialog mit Hilfe vom Keyboard zur Neueingabe und Änderung, über fest gespeicherte Pattern aus diesem Dialog, die an die Schmelze gekoppelt sind.
Der "Thermal Taper" für die Gießmaschine läßt sich über die gleiche Maske konfigurieren.
Über ein Dialogmenue sind folgende Werte zu parametrieren:
Soft Reduction Quote [mm/m],
Liquid Fraction Anteil vor der Durcherstarrung. Insgesamt ist die Eingabe von sechs unterschiedlichen Segmentanstellungen (Quoten mit Liquid Fraction Anteil) zur Beeinflussung der Sumpfspitze vorgesehen.
Der aus diesen Angaben berechnete TTSR-Wert für die Liquid Fraction be- zeichnet den Schnittpunkt des Liquid Fraction Anteils mit der fiktiven Mittellinie des Stranges. Gemessen wird dieser Wert vom Gießspiegel in der Kokille in Richtung auf die Brennschneidmaschine. Aus diesem Parameter kann dann das entsprechende Strangsegment bestimmt werden, das mit der vorgegebenen Quote beaufschlagt wird.
Bei den Möglichkeiten zur Parametrierung kann es unter den bekannten Randbedingungen dazu kommen, daß in einem Segment mehr als ein Ergebnis für die Liquid Fraction Berechnung liegt. Dies tritt dann besonders wahrscheinlich ein, wenn die Grenzen sehr nahe nebeneinander liegen.
Um einen solchen Konfliktfall zu lösen, sucht TTSR von dem Punkt der kompletten Durcherstarrung aus rückwärts in Richtung auf die Kokille nach dem ersten Schnittpunkt mit der gedachten Mittellinie und bestimmt die Segmentnummer. Danach springt der Suchalgorithmus auf das nächste Segment (Soli- dus -1) und bestimmt dort wiederum den ersten dortigen Liquid Fraction Schnittpunkt. Dies setzt sich bis zum Ende fort. Die zugehörigen Segmentanstellquoten werden in Analogie eingestellt.
Um zu vermeiden, daß --insbesondere in Grenzfällen-- die Segmente bei ge- ringfügigen Veränderungen der berechneten Sumpfspitze unnötig angesteuert werden, wurde der Veränderung der Sumpfspitze ein "Default" Wert zugeordnet. Bei einer Veränderung der Sumpfspitze in Richtung auf das letze Rollenpaar der Gießmaschine wird (falls notwendig) die Segmentanstellung dann verändert, wenn die neue Position um >10 cm vorgeschoben ist; im umgekehrten Fall wird die Segmenteinstellung dann aktiviert, wenn die berechnete Sumpf- spitze sich um >40 cm zurückgenommen worden ist. Beide Werte sind parame- trierbar.
Die TTSR Berechnung wird in einem kurzen Rhythmus von bspw. 10 s angestoßen, so daß dann die aktuelle Berechnung wieder ausgegeben wird.
Auf diese Art und Weise ist sichergestellt, daß Veränderungen im Gießprozeß wie Änderungen der Vc, Spritzwasseränderungen oder auch Strangdickenänderungen entsprechend erfaßt werden.
Die dem Level 2 zugänglichen Daten aus den Pattern bzw. aus deren Änderungen werden zu einem Telegramm an das Level 1 umgesetzt, in dem die aktuellen Quoten für die Anstellung der Segmentrahmen gemeldet werden.
Die maximal zulässige Änderung der Quote je Zyklus wurde auf 0,2 mm/m limi- tiert.
Im Gegenzug zu diesem Telegramm informiert Level 1 alle 5 s über die aktuelle Position der Maulweite des Segmentausgangs.
Es sei an dieser Stelle nochmals ausdrücklich erwähnt, daß das Maß für die Maulweite am Segmentausgang (im Level 1) gleich dem Maß für die Maulweite am Eingang des nachfolgenden Segmentes ist.
Während TTSR im Level 2 über ein "CaDesign" ein Abbild zur Berechnung der Gießmaschine erstellt, setzt Level 1 auf die Information der Maulweite des Austrittsmaß des Segmentes 7 auf.
Die Segmente im Horizontalteil der Gießmaschine sind hydraulisch auf ein vorgegebenes Maß anstellbar. Nach der Vorgabe der Quoten werden die Maul- weiten durch Veränderung der Position der Oberrahmen angefahren. Die Vor- gäbe der Quoten erfolgt durch die Level 2 Automation, während das Umsetzen der Maulweiten durch Level 1 geregelt wird.
Da die Segmente mit der Austrittsrolle an Rollenposition 7 ebenfalls die Ausziehkräfte auf den Strang bzw. Kaltstrang übertragen müssen, muß sicherge- stellt werden, daß die Oberrahmen mit einer Mindestkraft auf den kalten bzw. warmen Strang drücken.
Kann der Segmentoberrahmen eine bestimmte vorgegebene Position nicht anfahren, da der geführte Strang im Segment einen zu großen Verformungswider- stand aufbaut, ist eine obere Kraftbegrenzung eingeführt, die verhindern soll, daß Rollen, Lager oder Traversen Schaden erleiden.
Die Regelung des Segmentes arbeitet somit in einem Betriebsfenster, das durch die minimale und maximale Kraft bestimmt wird, und sorgt unter allen Umständen dafür, daß der Oberrahmen mit der angemessenen Kraft auf der Losseite der Bramme aufliegt.
Um die Strangstützung durch die Segmente auch während der Schaltvorgänge über einen möglichst großen Zeitraum zu gewährleisten, muß eine Schaltlogik sichergestellt werden.
Grundsätzlich gilt, daß das Segment, das den (errechneten) Soliduspunkt beinhaltet, als letztes (bezogen auf die Gießrichtung) mit einer Soft Reduction Quote belegt wird.
1. Gießstart
Solange der Kaltstrang unmittelbar nach Gießstart noch nicht im Zugriff der Segmente 8 bis 14 ist, sind die Segmente in angehobener Position. Erst wenn das Level 1 Tracking System den Befehl zum Klemmen der letzten Rolle der Cyberlink Segmente gibt, wird das in entsprechender Position befindliche Segment mit den Austrittsrollen nach unten gefahren; die anstehende Kraft ist jetzt eine Funktion des Kaltstrangdruck.
Sobald das Tracking System im Level 1 wegen des nahenden Kaltstrangkopfes den Befehl zur Entlastung erteilt, wird der entsprechende Segmentoberrahmen wieder angehoben.
Nachdem der Kopf passiert hat, senkt das Segment wieder ab. Die jetzt anste- hende Kraft entspricht dem Warmstrangdruck. Sobald TTSR die Sumpfspitze im entsprechenden Segment berechnet, kann auch die Soft Reduction Fahrweise nach der Prüfung der Plausibilität durch Level 1 aktiviert werden.
Wenn die entsprechenden Randbedingungen erfüllt sind, wird das Segment 8 auf die vorgegebene Soft Reduction Position schrittweise abgesenkt.
Dabei werden dann, sobald die beiden Hydraulikzylinder am Ende des Segmentes 8 in die neuen Maulweiteneinstellungen fahren, die beiden Hydraulikzylinder am Eintritt des Segmentes 9 mit zeitlicher Verzögerung durch die Schalt- zeit mit abgesenkt. Nach dem Erreichen der Endstellung werden die Zylinder am Austritt des Segmentes 9 zusammen mit den Zylindern am Eintritt des Segmentes 10 unter Berücksichtigung des Thermal Tapers eingestellt. Auch dieser Vorgang erfolgt wieder unter Berücksichtigung der Schaltzyklen zwischen Segment 9 Ende und Segment 0 Eingang.
Alle folgenden Segmente 10 bis 14 werden schrittweise in Analogie auf die neue abgesenkte Position nachgefahren.
Sobald die Sumpfspitze das Segment 8 verläßt und in das Segment 9 eintritt, muß TTSR auf Basis des Abgleiche mit der Liquid Fraction Berechnung ent- scheiden, ob nur ein Segment für die Soft Reduction Strategie benötigt wird, oder ein zweites mit der Soft Reduction Quote beaufschlagt wird.
Nur ein Segment erhält Soft Reduction (Sumpfspitze bewegt sich zum Caster Ende)
Nachdem die Berechnung der Sumpfspitze ausweist, daß die Durcherstarrung des Stranges in das folgende Segment 9 gewandert ist, wird nach Abgleich der Liquid Fraction das Segment 9 ebenfalls in die Soft Reduction Quote gefahren. Die nachfolgenden Segmente müssen im Thermal Taper angepaßt werden.
Sobald die Sumpfspitze weiter in das Segment 9 vorgedrungen ist und der definierte Liquid Fraction Teil das Segment 8 verlassen hat, werden zunächst die Maulweiten des Segmentes 8 Ausgang zusammen mit dem Segment 9 Eintritt in die neue Position gefahren, die dem Thermal Taper des Segmentes 8 ent- spricht; dadurch erfährt das Segment 9 zunächst eine größere Anstellquote. Wenn der Übergang der Segmente 8 und 9 in der gewünschten Position ist, kann die Soft Reduction Quote des Segmentes 9 auf den angewählten Wert eingestellt werden.
Die nachfolgenden Segmente sind in der Thermal Taper Einstellung wie bereits beschrieben zu verfahren.
Dieser Vorgang wiederholt sich bei den nachfolgenden Segmenten analog.
3. Mehrere Segmente erhalten Soft Reduction (Sumpfspitze bewegt sich zum Caster Ende oder erreicht stationären Zustand)
Zunächst wird die Schaltung der Segmente so getätigt wie unter Ziffer 2 im ersten Absatz bereits beschrieben.
Beim weiteren Vordringen der Sumpfspitze werden die Abläufe analog zum zweiten und dritten Abschnitt geschaltet. Wird es in Folge der gießtechnischen Randbedingungen notwendig die Anzahl der Soft Reduction Segmente zu verkleinern, wird bei steigender Vc zunächst der Übergang zwischen den Segmenten, die dem Segment 7 am nächsten sind, in die neue Maulweite gefahren.
Danach wird die Position als Ergebnis der TTSR Berechnung beibehalten. Dies entspricht dann auch dem stationären Zustand.
4. Mehrere Segmente erhalten Soft Reduction (Sumpfspitze bewegt sich zur Richtung Kokille)
Bewegt sich durch geänderte Gießparameter (wie z.B. eine Verringerung der Vc) die Sumpfspitze zurück in Richtung auf die Kokille, wird beim Unterschreiten des Schaltpunktes die Neugruppierung der Segmentanstellung ausgelöst.
Unterstellt man zunächst, daß sich der Bereich der Liquid Fraction parallel zur Sumpfspitz zurückzieht, muß die Anzahl der im Eingriff befindlichen Soft Reduction Segmenten gleich bleiben; d.h. daß die Summe der Segmente gleich bleibt und parallel in Kokillenrichtung verschoben wird.
Dazu wird der Eintritt des Segmentes j(alt), aus dem die Sumpfspitze herausgewandert ist, zusammen mit dem Austritt des Segmentes j(neu), in dem sich die Spitze aktuell befindet, auf das Maulweitenmaß abgesenkt, das dem Thermal Taper des Segmentes j(alt) entspricht, wenn man die Taper Stellung vom CCM Ende extrapoliert.
Jetzt ist die Anstellquote des Segmentes j(neu) größer als vorgegeben. Um dies abzuändern, muß die Schnittstelle j(neu) Eingang und j(neu)-1 Ausgang analog angepaßt werden. Dieser Vorgang wird so oft wiederholt, bis die Soft Reduction Segmente wieder den kompletten Bereich abdecken. 5. Mehrere Segmente erhalten Soft Reduction (Sumpfspitze bewegt sich zur Richtung Kokille, Bereich Liquid Fraction wird kleiner)
Stellt sich nach Ende dieser Neuanstellung heraus, daß die Anzahl der Soft Reduction Segmente verringert werden muß, muß die Maulweite Ausgangs des Segmentes auf Thermischen Taper gestellt werden, das dem Segment 7 am nächsten steht. Die Quote der in Richtung auf das Ende der CCM nachfolgenden Segmente wird wie unter Ziffer 3 beschrieben neu eingestellt.
6. Mehrere Segmente erhalten Soft Reduction (Sumpfspitze bewegt sich zur Richtung Kokille,
Bereich Liquid Fraction liegt unterhalb Segment 8)
Ein ähnlicher Vorgang wie im vorigen Abschnitt beschrieben läuft dann ab, wenn die Liquid Fraction Einstellung in das Segment 7 zurückgeht.
Auch hier muß die übermäßige Segmentanstellquote durch eine Umkehrung der Richtung wieder nachgeregelt werden.
Es ist selbstverständlich, daß die neue Strangdicke entsprechend den Seg- mentanstellungen bis zum Segment 14 jeweils angepaßt werden muß.
7. Mehrere Segmente erhalten Soft Reduction (Bereich Soft Reduction wird größer)
Wenn die Lage der Sumpfspitze nach der Beschleunigung des Stranges wieder in einen stationären Zustand gelangt, kommt es häufiger vor, daß sich die Lage des Gebietes mit der Liquid Fraction Einstellung ebenfalls anpaßt. Diese Anpassung kann dann durch Ausweitung der Segmentanzahl geschehen, die für die Soft Reduction herangezogen wird.
Da das Segment j mit der Sumpfspitze das letzte Soft Reduction Segment ist, wird eine Korrektur jeweils über zusätzliche Soft Reduction Segmente zwischen Segment 7 und dem Segment j erfolgen. Dazu wird das letzte Segment (j-n), das vor dem bisherigen Soft Reduction Abschnitt gelegen ist, von der Thermal Taper Einstellung in den Soft Reduction Taper angestellt (Maulweite am Segmentaustritt des neu aktivierten Segmentes j-n wird kleiner); gleichzeitig wird wie bereits bekannt das zur Sumpfspitze nächstliegende Segment (j-m) neben j-n in der Maulweite mit eingestellt.
Sobald die Endposition bei j-m erreicht ist, wird die Maulweite des Segmentaustritts j-m entsprechend dem Soft Reduction Taper angepaßt.
Dieser Vorgang setzt sich fort, bis alle zwischen j-n und j liegenden Segmente die neue Maulweite erreicht haben.
Darüber hinaus werden auch die zwischen j und dem Caster Ende liegenden Segmente auf die neue Brammendicke unter Berücksichtigung des Thermal Tapers angepaßt.
Falls eine weitere Nachkorrektur erforderlich wird, ist die beschriebene Abfolge zu wiederholen.
8. Mehrere Segmente erhalten Soft Reduction
(Bereich Soft Reduction wird im stationären Zustand kleiner)
Für diesen Fall gilt das Verfahrschema wie es unter Ziffer 5 beschrieben wird.
9. Verbundguß
Beim Verbundguß ohne das Einsetzen eines "Separators" kommen die zuvor beschriebenen Fälle zur Anwendung.
Wird der Verbundguß mit einem "Separator" durchgeführt, rechnet TTSR zunächst die Veränderung der Sumpfspitze durch und läßt die Segmentrahmen so lange schalten, bis entweder die Sumpfspitze in das Segment 7 zurückgelaufen ist, oder die Ausziehmaschine für den fliegenden Verteilerwechsel angehalten hat.
Nach der Definition wird der jetzt erreichte Zustand eingefroren.
Nach dem Neustart wird (wenn sie dasein sollte) die alte Sumpfsitze negiert; die Segmente 8 bis 14 werden in den Thermal Taper gefahren.
Sobald die neue Sumpfspitze wieder das Segment 7 verläßt laufen die be- schriebenen Abläufe wie bei einem Gießstart gemäß Ziffer 1 ab.
10. Gießende
Wird das Gießende eingeleitet, rechnet TTSR zunächst die Veränderung der Sumpfspitze durch und läßt die Segmentrahmen so lange schalten, bis entweder die Sumpfspitze in das Segment 7 zurückgelaufen ist, oder falls die Ausziehmaschine zum Abschlacken angehalten wird. Nach der Definition wird der jetzt erreichte Zustand eingefroren.
Sollte kein Stillstand zum Abschlacken praktiziert werden, werden die Segmentstellungen mit dem Kommando "Gießende (oder Ausfördern)" in der letzten Stellung eingefroren.
Die Soft Reduction Fahrweise wird dann ausgeschaltet, wenn das Level 1 Trak- king-System das Kommando zum Anheben der Segmentoberrahmen gibt.
Dass zuvor beschriebene Verfahren zur Einstellung der dynamischen Soft Reduction ist nicht nur bei herkömmlichen Brammen anwendbar, sondern auch bei sogenannten Dünnbrammen.

Claims

Patentansprüche
1. Verfahren zur Einstellung der dynamischen Soft Reduction an Stranggießanlagen, insbesondere beim Stranggießen von Brammen, dadurch gekennzeichnet, dass die Lage der Sumpfspitze sowie die Anteile Fest und Flüssig im Gießstrang errechnet werden und nach Maßgabe der Lageveränderungen der Sumpfspitze ein oder mehrere Segmente der Strangführung verstellt werden.
2. Verfahren nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass zur Berechnung der Lage der Sumpfspitze ein thermodynamisches Rechenmodell zur Bestimmung der Temperaturprofile im Strang während des Gießens eingesetzt wird.
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass in dem Rechenmodell wesentliche Gießparameter wie Gießgeschwindigkeit Vc die Kühlwassermenge - die Stahlsorte die Dicke des Stranges in der Gießmaschine
Wärmeleistung der Kokille
Rollenplan der Strangführung oder dergleichen
berücksichtigt werden.
4. Verfahren nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass bei einer Lagerveränderung der Sumpfspitze in Richtung auf das letzte Rollenpaar der Gießmaschine die Segmentanstellung dann verän- dert wird, wenn die neue Lage um >10 cm vorgeschoben ist, und im umgekehrten Fall die Segmenteinstellung dann aktiviert wird, wenn die berechnete Sumpfspitze um >40 cm zurückgenommen worden ist.
5. Verfahren nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass mittels des thermodynamischen Rechenmodells die Lage der Sumpfspitze in vorgegebenen Zyklen errechnet wird.
6. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Änderung der Anstellung der Segmente je Zyklus auf einen Default Wert limitiert ist.
EP02750980A 2001-06-01 2002-05-25 Verfahren zum einstellen der dynamischen soft reduction an stranggiessmaschinen Expired - Lifetime EP1412111B1 (de)

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DE10126956 2001-06-01
DE10126956 2001-06-01
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EP1412111A2 true EP1412111A2 (de) 2004-04-28
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