EP2229249B1 - Stranggiessanlage mit einer vorrichtung zur bestimmung von erstarrungszuständen eines giessstrangs und verfahren hierfür - Google Patents

Stranggiessanlage mit einer vorrichtung zur bestimmung von erstarrungszuständen eines giessstrangs und verfahren hierfür Download PDF

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EP2229249B1
EP2229249B1 EP08868178.8A EP08868178A EP2229249B1 EP 2229249 B1 EP2229249 B1 EP 2229249B1 EP 08868178 A EP08868178 A EP 08868178A EP 2229249 B1 EP2229249 B1 EP 2229249B1
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EP
European Patent Office
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region
strip
solidification
cast
bearing
Prior art date
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EP08868178.8A
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EP2229249A1 (de
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Ina HÜLLEN
Andreas Runge
Holger Beyer-Steinhauer
Markus Reifferscheid
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SMS Siemag AG
Original Assignee
SMS 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
    • B22D11/12—Accessories for subsequent treating or working cast stock in situ
    • B22D11/128—Accessories for subsequent treating or working cast stock in situ for removing
    • 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 for determining solidification states of a cast strand in a continuous casting plant.
  • Continuous casting plants are well known in the art. Such continuous casting plants for casting liquid metal have, after the mold, typically a support roll stand with strand guide segments for the cast strand.
  • the knowledge of the solidification length of the cast strand is of particular importance.
  • the solidification length or the point of complete solidification of the strand is a parameter for operating the continuous casting plant.
  • the point of solidification or the solidification length corresponds to a point with a fixed portion of the cast strand of 100%, which means that in the core of the cast strand no liquid or doughy material is no longer present.
  • the knowledge about the degree of solidification of the strand is less than 100% of interest for strand guidance and strand cooling.
  • Continuous casting plants are known in the prior art in which the solidification length is achieved by measuring the displaceable amount of the core liquid volume per unit length and building on these measured values Model calculation is performed for the instantaneous length of the sump tip.
  • Such a continuous casting plant is known by the WO 2005/068109 A1 ,
  • the disclosure EP 1 193 007 A1 a method for determining the position of the final solidification in the cast strand, wherein support segments are provided and for determining the position of the final solidification at least in one of the support segments, the pullout tensile force of the tension rollers and / or the clamping force of the hydraulic piston-cylinder units of the support segments is measured and from the Measured values of the area of the sump tip is determined.
  • the object is achieved by a method comprising the features of claim 1.
  • this takes place in a continuous casting plant with a device for determining solidification states of the casting strand with a strand guide with continuous casting segments with rollers, in which at least one of the continuous casting segments is designed as a measuring segment, wherein at least one or more measuring points for direct or indirect determination of one or more Roll acting force is provided, further wherein the at least one measuring point is preferably arranged on a bearing block between a bearing and the segment frame of the strand segment and a data processing unit is provided which determines the solidification states of the cast strand based on the data of the at least one measuring point.
  • At least one of the continuous casting segments is designed as a measuring segment, wherein at least one measuring point or several measuring points for direct or indirect determination of the force acting on one or more rollers is provided, wherein furthermore the at least one measuring point on a bearing block preferably between a bearing and the segment frame the continuous casting segment is arranged which detects a quantity representing a force and a data processing unit is provided which determines the solidification states of the cast strand on the basis of the data of the at least one measuring point.
  • the measuring point is provided on at least one bearing block of a center bearing or more central bearings. It is also expedient if the measuring point is provided on a bearing block on the fixed side and / or on the loose side of a roller. Also can be advantageous Are provided plurality of measuring points within the strand guide, which are interconnected. In this case, the connection can advantageously be made by the data processing unit to a measuring system.
  • center bearings are designed by single or multiple shared roles as measuring points.
  • the data processing unit determines level differences of the measured variable by means of analytical, statistical evaluation methods and derives therefrom a solidification state.
  • the determination of the solidification state takes place by assigning a solidification state to a characteristic measured variable.
  • a characteristic measured variable is a bearing force or a bearing deformation.
  • a scattering of a characteristic measured variable is the scattering of a bearing force or a bearing deformation.
  • the data processing unit evaluates the measured variable by means of fast Fourier analysis or other statistical evaluation methods and thus determines the apparatus influences on the measured variable.
  • the FIG. 1 schematically shows a representation of a cast strand 10 with different solidification states.
  • the casting strand 10 is guided by a plurality of strand guiding elements 1.
  • the strand guide elements 1 castors 2 rolls, which are mounted by means of roller bearings 3.
  • four segments 1 are shown, each having five pairs of rollers 2.
  • the cast strand 10 is guided by the rollers.
  • the cast strand 10 is in a solidification state which has a degree of solidification of less than 20 to 30%. This means that a liquid or doughy fraction 6 of 80 to 70% is present.
  • the Gleßstrang 10 is in a solidification state, which has a solidification degree with a solid content 5 of 20 to 80%.
  • the Gleßstrang 10 is in a solidification state, which has a solidification rate with a solids content of 70 to 80% to less than 100%.
  • there is correspondingly a solidification state of 100%. The sump tip 4 is thus in the last area IV.
  • the measured variable representing the roller force lies in a central region in the first region.
  • the scatter this measure is at a low level.
  • both the measured variable and its scattering are at a high level.
  • the measured value is at a low level, but the spread of the measured variable is at a medium level.
  • Region I corresponds to the liquid phase of the strand with a liquid core.
  • the liquid phase lying at a higher level in the Tell area is burdened by upstream parts of the strand on the strand shell and pushes them from the inside to the outside.
  • This ferrostatic must therefore be absorbed by the bearing forces.
  • the force is increased in comparison to the solidified state, which means that the measured value representing the force is at an average level.
  • the soft strand dampens well so that the standard deviation of the measurand representing the force is small.
  • This first region I ends depending on the steel grade in the range of 20 to 30% solids.
  • the region II represents a transition region in which the force level or the level of the measured variable representing the force is at a higher level than in the region I.
  • This area has a solidification state of 30 to 70%.
  • the strand 10 also has a liquid core with a solid outer region. In addition to the ferrostatic, a proportion of the strand deformation is added. The attenuation of the strand is lower, so that the variance of the force or the force representing the measured variable than in the area I is.
  • the region III represents a virtually solidified region, in which the force level or the level of the force representing the measured variable perpendicular to the casting direction is low. In this area III only parts of the weight and pull-out force act. The scattering or the standard deviation is high due to the low attenuation of the quasi-solidified strand. In this state, although still present melt, but separated by bridges and so there is no continuous steel column,
  • Region IV is the solidified region in which there are substantially the same force and variance ratios as in region III.
  • the FIG. 2 shows a diagram in which measurement results are shown, which were obtained at a measuring point which is arranged on a segment of a continuous casting plant.
  • different measuring points are not arranged at different segments in this example, but measuring points are used on a segment and the solidification ranges move through the measuring points.
  • two measuring points are arranged on a fixed and a floating bearing of a roller bearing.
  • the FIG. 2 shows in the lower area with the lower two curves the measured values of a measuring gap representing a force. In this case, a change in the signal representing the force can be detected, and as a result an assignment to the status areas I to III can be made, as explained above.
  • the top curve shows the casting speed as a function of time.
  • the position of the sump tip or the boundaries between the state areas shifts.
  • the state area I with a high liquid content is located at the measuring point.
  • the status area II with a medium liquid content is located at the measuring point.
  • the state area III is located at the measuring point.
  • FIG. 3 schematically shows a continuous caster 20 with a casting strand 21 and shown with six segments 22 to 27.
  • the sump tip would be found in the region of the last or possibly also penultimate segment when the casting speed is high. So it may well happen that at high casting speeds of greater than 6 m / min, such as 7 m / min, the sump tip in the last, sixth segment 27 is located.
  • measuring points for example, rollers or roller bearings can be selected, with quite a measuring point on a floating bearing and / or on a fixed bearing a role is selectable.
  • the solidification states can be detected.
  • the sump tip is then, for example, in the sixth segment 26, the hitherto last segment.
  • a bearing force measurement is performed.
  • the bearing force measurement via an inductive distance measurement, for example in bearing blocks 30, see FIG. 4 .
  • the measuring bearing blocks 30 are slotted horizontally below the bearing shells 33 by means of slot 32 and equipped with an inductive distance sensor 34.
  • the change in the slot height of the slot 34 behaves approximately proportional to the applied force.
  • the measuring bearings 30 are installed, for example, in the center bearings of long sub-rollers 2 and 7 of the segments 24 and 25 on the fixed side and / or on the Losselte. In this way, the bearing force is determined at 2 x 4 points over the system length.
  • FIG. 4 shows the bearing block 30 of a split Mlttenlagers slotted below the bearing shell, which causes a defined bearing weakening.
  • the position and the geometry of the gap are preferably designed so that at a maximum load advantageous maximum deflection the gap top and no plastic deformation occurs.
  • the distance sensor 34 is inserted centrally from the bearing foot 35 through a bore 36 into the bearing block 30 and protrudes advantageously into the measuring gap 32.
  • the slot 32 is thus designed such that due to the applied force through the cast strand, a local deformation occurs that can be detected. In this regard, let's look at the older one DE 10 2006 027 066 verwlesen.
  • the data processing unit 38 can be seen, which receives data from the sensors (34) of the measuring points and determines the solidification states.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Continuous Casting (AREA)
  • Investigating Strength Of Materials By Application Of Mechanical Stress (AREA)

Description

    Technisches Gebiet
  • Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Bestimmung von Erstarrungszuständen eines Gießstrangs in einer Stranggießanlage.
    • Stand der Technik
  • Stranggießanlagen sind im Stand der Technik hinlänglich bekannt. Solche Stranggießanlagen zum Gießen flüssigen Metalls weisen nach der Kokille typischer Weise ein Stützrollengerüst mit Strangführungssegmenten für den Gießstrang auf. Bei den Stranggleßanlagen ist die Kenntnis von der Erstarrungslänge des Gießstrangs von besonderer Wichtigkeit. Dabei ist die Erstarrungslänge bzw. der Punkt der vollständigen Erstarrung des Strangs ein Parameter zum Betreiben der Stranggießanlage. Dabei entspricht der Punkt der Erstarrung bzw. die Erstarrungslänge einem Punkt mir einem Festanteil des Gießstrangs von 100%, was bedeutet, dass im Kern des Gießstrangs kein flüssiges oder teigiges Material mehr vorhanden ist. Weiterhin ist die Kenntnis über die Erstarrungsgrade des Strangs kleiner als 100% von Interesse für die Strangführung und für die Strangkühlung.
  • Im Stand der Technik sind Stranggießanlagen bekannt, bei welchen die Erstarrungslänge durch ein Messen der verschiebbaren Menge des Kernflüssigkeitsvolumens pro Längeneinheit erfolgt und auf diesen Messwerten aufbauend eine Modelirechnung durchgeführt wird für die momentane Länge der Sumpfspitze. Eine solche Stranggießanlage ist bekannt durch die WO 2005/068109 A1 .
  • Welterhin ist bekannt, dass die Ebene der vollständigen Verfestigung durch Messen an einer Vielzahl von Walzenpaaren auftretende Druckkräfte und deren Vergleich genutzt wird, um dasjenige Walzenpaar zu bestimmen, an welchem die wliständige Verfestigung eintritt, weil kein weiterer Anstieg der Belastung erfolgt. Eine solche Stranggießanlage ist durch die DE 25 30 032 bekannt geworden.
  • Weiterhin offenbart die EP 1 193 007 A1 ein Verfahren zum Bestimmen der Lage der Enderstarrung im Gießstrang, wobei Stützsegmente vorgesehen sind und zur Bestimmung der Lage der Enderstarrung zumindest in einem der Stützsegmente die Strangauszugskraft der Zugrollen und/oder die Zuhaltekraft der hydraulischen Kolben-Zylinder-Einheiten der Stützsegmente gemessen wird und aus den Messwerten der Bereich der Sumpfspitze bestimmt wird.
  • Weiterhin ist es bekannt, dass zur Ermittlung der Strangerstarrung eine Pyrometermessung, eine Bolzenschussmethode, eine Innenrissbestimmung oder, wie oben, eine Kraftmessung an Hubzylindern durchgeführt wird. Diese Methoden sind jedoch nur temporär einsetzbar, wobei sie auch nur lokal einsetzbar sind.
  • Weiterhin besteht die Möglichkeit der rein rechnerischen Bestimmung der Lage der Strangerstarrung, was jedoch für jede Anlage ein eigenes Modell benötigt und was durch die oben zitierten Messungen validiert werden muss. Auch kann von Material zu Material eine Abweichung vorkommen, so dass das Modell ggf. Materialabhängig auszuführen ist.
    • Darstellung der Erfindung, Aufgabe, Lösung, Vorteile
  • Es ist die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Verfahren zur Bestimmung von Erstarrungszuständen des Gießstrangs in einer Stranggießanlage zu schaffen, bei welchem eine sichere und kontinuierliche Durchführung der Bestimmung der Erstarrungszustände durchgeführt werden kann.
  • Erfindungsgemäß wird die Aufgabe mit einem Verfahren, umfassend die Merkmale des Anspruchs 1, gelöst. Erfindungsgemäß erfolgt dies in einer Stranggießanlage mit einer Vorrichtung zur Bestimmung von Erstarrungszuständen des Gießstrangs mit einer Strangführung mit Stranggießsegmenten mit Rollen, bei welchen zumindest eines der Stranggießsegmente als Messsegment ausgestaltet ist, wobei zumindest eine oder mehrere Messstellen zur direkten oder indirekten Bestimmung der auf eine oder mehrere Rollen wirkenden Kraft vorgesehen ist, wobei weiterhin die zumindest eine Messstelle an einem Lagerbock vorzugsweise zwischen einem Lager und dem Segmentrahmen des Stranggleßsegments angeordnet ist und eine Datenverarbeitungseinheit vorgesehen ist, welche auf der Grundlage der Daten der zumindest einen Messstelle die Erstarrungszustände des Gießstrangs ermittelt.
  • Erfindungsgemäß ist zumindest eines der Stranggießsegmente als Messsegment ausgestaltet ist, wobei zumindest eine Messstelle oder mehrere Messstellen zur direkten oder indirekten Bestimmung der auf eine oder mehrere Rollen wirkenden Kraft vorgesehen ist, wobei weiterhin die zumindest eine Messstelle an einem Lagerbock vorzugsweise zwischen einem Lager und dem Segmentrahmen des Stranggießsegments angeordnet ist welche eine eine Kraft repräsentierende Größe detektiert und eine Datenverarbeitungseinhelt vorgesehen ist, welche auf der Grundlage der Daten der zumindest einen Messstelle die Erstarrungszustände des Gießstrangs ermittelt.
  • Dabei ist es zweckmäßig, wenn die Messstelle an zumindest einem Lagerbock eines Mittenlagers oder mehrerer Mittenlager vorgesehen ist. Auch ist es zweckmäßig, wenn die Messstelle an einem Lagerbock an der Festseite und/oder an der Losseite einer Rolle vorgesehen ist. Auch kann vorteilhaft eine Mehrzahl von Messstellen innerhalb der Strangführung vorgesehen sind, die miteinander verbunden sind. Dabei kann die Verbindung vorteilhaft durch die Datenverarbeitungseinheit zu einem Messsystem erfolgen.
  • Weiterhin ist es zweckmäßig, wenn die Mittenlager von einfach- oder mehrfach geteilten Rollen als Messstellen ausgeführt sind.
  • Weiterhin ist es erfindungsgemäß zweckmäßig, wenn die Datenverarbeitungseinheit mittels analytisch, statistischer Auswerteverfahren Niveauunterschiede der Messgröße bestimmt und daraus einen Erstarrungszustand ableitet.
  • Erfindungsgemäß erfolgt die Bestimmung des Erstarrungszustands durch Zuordnung eines Erstarrungszustandes zu einer charakteristischen Messgröße. Dabei ist eine charakteristische Messgröße eine Lagerkraft oder eine Lagerverformung. Weiterhin erfolgt
    die Bestimmung des Erstarrungszustands durch Zuordnung eines Erstarrungszustandes zu einer Streuung einer charakteristischen Messgröße.
  • Erfindungsgemäß ist eine Streuung einer charakteristischen Messgröße die Streuung einer Lagerkraft oder einer Lagerverformung ist.
  • Ebenso ist es vorteilhaft, wenn die Datenverarbeitungseinheit mittels Fast Fourier Analyse oder anderweitiger statistischer Auswertemethoden die Messgröße auswertet und somit apparative Einflüsse auf die Messgröße ermittelt.
    • Kurze Beschreibung der Zeichnungen
  • Nachstehend wird die Erfindung auf der Grundlage eines Ausführungsbeispiels anhand der Zeichnungen näher erläutert.
  • Es zeigen:
    • Fig. 1
    eine schematische Darstellung eines Gießstrangs mit verschiedenen Erstarrungszuständen,
    Fig. 2
    ein Diagramm,
    Fig. 3
    eine schematische Darstellung einer Stranggießanlage,
    Fig. 4
    eine schematische Darstellung eines Lagers,
    Bevorzugte Ausführung der Erfindung
  • Die Figur 1 zeigt schematisch eine Darstellung eines Gießstrangs 10 mit verschiedenen Erstarrungszuständen. Der Gießstrang 10 wird durch eine Mehrzahl von Strangführungselementen 1 geführt. Dabei welsen die Strangführungselemente 1 Rollen 2 auf, die mittels Rollenlager 3 gelagert sind. Im Ausführungsbeispiel der Figur 1 sind schematisch vier Segmente 1 gezeigt, die jeweils fünf Rollenpaare 2 aufweisen. Der Gießstrang 10 wird durch die Rollen geführt. In einem ersten Bereich I liegt der Gießstrang 10 in einem Erstarrungszustand vor, der einen Erstarrungsgrad von kleiner 20 bis 30 % aufweist. Dies heißt, dass ein flüssiger oder teigiger Anteil 6 von 80 bis 70 % vorliegt. In einem zweiten Bereich II liegt der Gleßstrang 10 in einem Erstarrungszustand vor, der einen Erstarrungsgrad mit einem Festanteil 5 von 20 bis 80 % aufweist. In einem dritten Bereich III liegt der Gleßstrang 10 in einem Erstarrungszustand vor, der einen Erstarrungsgrad mit einem Festanteil von 70 bis 80 % bis kleiner 100 % aufweist. In einem vierten Bereich liegt entsprechend ein Erstarrungszustand von 100 % vor. Die Sumpfspitze 4 liegt somit im letzten Bereich IV.
  • Wie zu erkennen ist, liegt die die Rollenkraft repräsentierende Messgröße, wie eine Verformung, im ersten Bereich in einem mittleren Bereich. Die Streuung dieser Messgröße liegt auf einem niedrigen Niveau. Im Bereich II liegen sowohl die Messgröße als auch deren Streuung auf einem hohen Niveau. Im Bereich III und im Bereich IV liegt die Messgröße auf geringem Niveau aber die Streuung der Messgröße liegt auf einem mittleren Niveau.
  • Der Bereich I entspricht der Flüssigphase des Strangs mit einem flüssigen Kern. Dadurch lastet die zum Tell auf potentiell höherem Niveau liegende Flüssigphase von vorgelagerten Teilen des Strangs auf der Strangschale und drückt diese von innen nach außen. Diese Ferrostatik muss daher über die Lagerkräfte aufgenommen werden. Die Kraft ist im Vergleich zum durcherstarrten Zustand erhöht, was dazu führt, dass die die Kraft repräsentierende Messgröße auf einem mittleren Niveau liegt. Der weiche Strang dämpft gut, so dass die Standardabweichung der die Kraft repräsentierenden Messgröße gering ist. Dieser erste Bereich I endet in Abhängigkeit der Stahlgüte im Bereich von 20 bis 30% Festanteil.
  • Der Bereich II stellt einen Übergangsbereich dar, in welchem das Kraftniveau bzw. das Niveau der die Kraft repräsentierenden Messgröße auf einem höheren Niveau als im Bereich I liegt. Dieser Bereich weist einen Erstarrungszustand von 30 bis 70% auf. Der Strang 10 weist auch einen flüssigen Kern auf, wobei ein fester Außenbereich vorliegt. Zusätzlich zur Ferrostatik kommt ein Anteil der Strangverformung hinzu. Die Dämpfung des Strangs ist geringer, so dass die Varianz der Kraft bzw. der die Kraft repräsentierenden Messgröße als im Bereich I ist.
  • Der Bereich III stellt einen quasi durcherstarrten Bereich dar, In welchem das Kraftniveau bzw. das Niveau der die Kraft repräsentierenden Messgröße senkrecht zur Gießrichtung gering ist. In diesem Bereich III wirken nur Anteile der Gewichtskraft und Ausziehungskraft. Die Streuung bzw. die Standardabweichung ist aufgrund der geringen Dämpfung des quasi durcherstarrten Strangs hoch. In diesem Zustand Ilegt zwar noch Schmelze vor, die jedoch durch Brücken voneinander getrennt sind und so keine durchgängige Stahlsäule vorliegt,
  • Der Bereich IV ist der durcherstarrte Bereich, in welchen Im Wesentlichen die gleichen Kraft- und Varianzverhältnisse vorliegen, wie im Bereich III.
  • Die Figur 2 zeigt ein Diagramm, in welchem Messergebnisse dargestellt sind, die an einer Messstelle gewonnen wurden die an einem Segment einer Stranggießanlage angeordnet ist. Dabei werden in diesem Beispiel nicht verschiedene Messstellen an verschiedenen Segmenten angeordnet, sondern es werden Messstellen an einem Segment verwendet und die Erstarrungsbereiche bewegen sich durch die Messstellen. Im Vorliegenden Falle sind zwei Messstellen an einem Fest- und an einem Loslager eines Rollenlagers angeordnet. Die Figur 2 zeigt im unteren Bereich mit den unteren beiden Kurven die Messwerte eines eine Kraft repräsentierenden Messspalts. Dabei ist eine Veränderung des die Kraft repräsentierenden Signals zu erkennen und dadurch kann eine Zuordnung zu den Zustandsbereichen I bis III, wie oben erläutert vorgenommen werden. Die oberste Kurve zeigt die Gießgeschwindigkelt als Funktion der Zeit an. Es ist zu erkennen, dass mit veränderter Gießgeschwindigkelt sich die Lage der Sumpfspitze bzw. sich die Grenzen zwischen den Zustandbereichen verschiebt. Bei hoher Geschwindigkeit befindet sich an der Messstelle der Zustandbereich I mit hohem Flüssiganteil. Bei reduzierter Geschwindigkeit befindet sich an der Messstelle der Zustandsbereich II mit einem mittleren Flüssiganteil. Bei geringen Gießgeschwindigkeiten befindet sich an der Messstelle der Zustandbereich III. Somit ist zu erkennen, dass mit zunehmender Gießgeschwindigkeit der Flüssigkeitsanteil an der Messstelle abnimmt und es zu einem Wechsel der Zustandsbereiche an der Messstelle kommt.
  • Die Figur 3 zeigt schematisch eine Stranggießanlage 20 mit einem Gießstrang 21 und mit sechs Segmenten 22 bis 27 dargestellt. Vorzugsweise würde die Sumpfspitze im bereich des letzten bzw. ggf. auch vorletzten Segments vorzufinden sein, wenn die Gießgeschwindigkeit hoch ist. So kann es durchaus eintreten, dass bei hohen Gießgeschwindigkeiten von größer als 6 m/min, wie beispielsweise von 7 m/min die Sumpfspitze im letzten, sechsten Segment 27 liegt.
  • Daher ist es besonders vorteilhaft, die Erstarrungszustände möglichst permanent zu messen und deren Verteilung bzw. die Lage der Sumpfspitze bestimmen zu können. Als Messstellen können beispielsweise Rollen bzw. Rollenlager ausgewählt werden, wobei durchaus eine Messstelle an einem Loslager und/oder an einem Festlager einer Rolle auswählbar ist. Durch die Anordnung verschiedener Messstellen an verschiedenen Rollen vorzugsweise in verschiedenen Segmenten kann eine vorteilhafte Verteilung der Erstarrungszustände detektiert werden.
  • So kann beispielsweise bei einer Dünnbrammenstranggießanlage mit einer Gießgeschwindigkeit von 6 bis 7 m/min vorteilhaft dauerhaft erreicht werden, dass die Erstarrungszustände detektiert werden können. Die Sumpfspitze befindet sich dann beispielsweise im sechsten Segment 26, dem bisher letzten Segment.
  • Zur Detektierung der Erstarrungszustände wird eine Lagerkraftmessung durchgeführt. Die Lagerkraftmessung erfolgt über eine induktive Abstandsmessung beispielsweise in Lagerböcken 30, siehe Figur 4. Die Messlagerböcke 30 sind unterhalb der Lagerschalen 33 horizontal mittels Schlitz 32 geschlitzt und mit einem induktiven Distanzsensor 34 ausgerüstet. Die Änderung der Schlitzhöhe des Schlitzes 34 verhält sich annähernd proportional zur anliegenden Kraft.
  • Die Messlager 30 sind beispielsweise in den Mittenlagern von langen Teilrollen 2 und 7 der Segmente 24 und 25 auf der Festseite und/oder auf der Losselte eingebaut. Auf diese Weise wird die Lagerkraft an 2 x 4 Punkten über der Anlagenlänge vertellt bestimmt.
  • Wie die Figur 4 zeigt ist der Lagerbock 30 eines geteilten Mlttenlagers unterhalb der Lagerschale geschlitzt, was eine definierte Lagerschwächung bewirkt. Die Position und die Geometrie des Spalts sind mittels vorzugsweise so ausgelegt, dass bei einer maximalen Belastung eine vorteilhafte maximale Durchbiegung der Spaltoberseite und keine plastische Verformung auftritt. Der Distanzsensor 34 ist vom Lagerfuß 35 aus durch eine Bohrung 36 zentrisch in den Lagerbock 30 eingesetzt und ragt vorteilhaft in den Messspalt 32 hinein. Der Schlitz 32 ist somit derart ausgeführt, dass aufgrund der einwirkenden Kraft durch den Gießstrang eine örtliche Verformung auftritt, die detektiert werden kann. Diesbezüglich sei auf die ältere DE 10 2006 027 066 verwlesen. Weiterhin ist die Datenverarbeitungseinheit 38 zu erkennen, welche Daten von den Sensoren (34) der Messstellen erhält und die Erstarrungszustände bestimmt.
    • Bezugszeichenliste
    • 1
    Strangführungselement
    2
    Rolle
    3
    Rollenlager
    4
    Sumpfspitze
    5
    Festanteil
    6
    Flüssiganteil
    10
    Gießstrang
    20
    Stranggießanlage
    21
    Gießstrang
    22
    Segment
    23
    Segment
    24
    Segment
    25
    Segment
    26
    Segment
    27
    Segment
    30
    Lagerbock
    32
    Schlitz, Messspalt
    33
    Lagerschalen
    34
    Sensor
    35
    Fuß
    36
    Bohrung
    37
    Messspaltoberkante
    38
    Datenverarbeltungseinhelt

Claims (1)

  1. Verfahren zur Bestimmung von Erstarrungszuständen des Gießstrangs in einer Stranggießanlage (20) mit einer Strangführung mit Stranggießsegmenten mit Rollen (2) zum Führen des Gießstrangs, wobei zumindest eines der Stranggießsegmente (22, 23, 24, 25, 26, 27) als Messsegment ausgestaltet ist, wobei zumindest eine Messstelle zur direkten oder indirekten Bestimmung der auf eine oder mehrere Rollen (2) wirkenden Kraft vorgesehen ist, wobei weiterhin die zumindest eine Messstelle an einem Lagerkopf (30) vorzugsweise zwischen einem Lager und dem Segmentrahmen des Stranggießsegments angeordnet ist und eine Datenverarbeitungseinheit vorgesehen ist, welche auf der Grundlage der Daten der zumindest einen Messstelle die Erstarrungszustände des Gießstrangs ermittelt, wobei die Messstelle an zumindest einem Lagerbock (30) eines Mittellagers oder mehrerer Mittellager vorgesehen ist, wobei die Mittellager von einfach- oder mehrfachgeteilten Rollen (2) als Messstellen ausgeführt sind, weiterhin eine Mehrzahl von Messstellen innerhalb der Strangführung vorgesehen sind, die miteinander verbunden sind, wobei die Verbindung durch die Datenverarbeltungseinhelt (38) zu einem Messsystem erfolgt und wobei mittels der Datenverarbeitungseinheit (38) mittels analytisch, statistischer Auswerteverfahren Niveauunterschiede der Messgrößen bestimmbar und daraus ein Erstarrungszustand ableitbar ist, wobei eine Bestimmung des Erstarrungszustands durch Zuordnung eines Erstarrungszustands zu einer Streuung der Lagerverformung durchführbar ist, dadurch gekennzeichnet, dass
    der in der Strangführung geführte Gießstrang in vier Bereiche I bis IV unterteilt ist, wobei der erste Bereich I die Flüssigphase des Strangs mit einem flüsslgen Kern, der Bereich II einen Übergangsbereich, der dritte Bereich III einen quasi durcherstarrten Strang und der vierte Bereich IV den durcherstarrten Gießstrang repräsentiert, die die Rollenkraft repräsentierende Messgröße, wie eine Verformung, im ersten Bereich I in einem mittleren Bereich und die Streuung dieser Messgröße auf einem niedrigen Niveau liegt, sowohl die Messgröße als auch deren Streuung im zweiten Bereich II auf einem hohen Niveau liegen und die Messgröße im dritten Bereich III und im vierten Bereich IV auf geringem Niveau, die Streuung der Messgröße im dritten Bereich III und im vierten Bereich IV auf einem mittleren Niveau liegen, und wobei die Zuordnung der Messgröße und von deren Streuung zu den ersten bis dritten Bereichen I bis III dadurch erfolgt, dass eine Veränderung des die Kraft präsentierenden Signale verwendet wird.
EP08868178.8A 2007-12-28 2008-12-23 Stranggiessanlage mit einer vorrichtung zur bestimmung von erstarrungszuständen eines giessstrangs und verfahren hierfür Active EP2229249B1 (de)

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Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102007063098 2007-12-28
DE102008014524A DE102008014524A1 (de) 2007-12-28 2008-03-15 Stranggießanlage mit einer Vorrichtung zur Bestimmung von Erstarrungszuständen eines Gießstrangs und Verfahren hierfür
PCT/EP2008/011069 WO2009083231A1 (de) 2007-12-28 2008-12-23 Stranggiessanlage mit einer vorrichtung zur bestimmung von erstarrungszuständen eines giessstrangs und verfahren hierfür

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