EP2459336A2 - Vorrichtung und verfahren zur detektion der druckverteilung des in einer stranggiessanlage oder walzstrasse aufgebrachten kühlmediums - Google Patents

Vorrichtung und verfahren zur detektion der druckverteilung des in einer stranggiessanlage oder walzstrasse aufgebrachten kühlmediums

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EP2459336A2
EP2459336A2 EP10740161A EP10740161A EP2459336A2 EP 2459336 A2 EP2459336 A2 EP 2459336A2 EP 10740161 A EP10740161 A EP 10740161A EP 10740161 A EP10740161 A EP 10740161A EP 2459336 A2 EP2459336 A2 EP 2459336A2
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EP
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strand
pressure measuring
cooling medium
measuring film
continuous casting
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EP10740161A
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Norbert Vogl
Dirk Lieftucht
Uwe Plociennik
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SMS Siemag AG
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SMS Siemag AG
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    • 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
    • B22D11/124—Accessories for subsequent treating or working cast stock in situ for cooling
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
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    • B22D—CASTING OF METALS; CASTING OF OTHER SUBSTANCES BY THE SAME PROCESSES OR DEVICES
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    • B22D11/124—Accessories for subsequent treating or working cast stock in situ for cooling
    • B22D11/1246—Nozzles; Spray heads
    • 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
    • B22D11/22—Controlling or regulating processes or operations for cooling cast stock or mould
    • B22D11/225—Controlling or regulating processes or operations for cooling cast stock or mould for secondary cooling
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B21—MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21B—ROLLING OF METAL
    • B21B45/00—Devices for surface or other treatment of work, specially combined with or arranged in, or specially adapted for use in connection with, metal-rolling mills
    • B21B45/02—Devices for surface or other treatment of work, specially combined with or arranged in, or specially adapted for use in connection with, metal-rolling mills for lubricating, cooling, or cleaning
    • B21B45/0266—Measuring or controlling thickness of liquid films

Definitions

  • the invention is in the field of detecting the pressure distribution of the cooling medium applied in a continuous casting plant or rolling mill.
  • devices with sensors are introduced into the roll gap of the continuous casting or rolling mill.
  • Devices and methods are known in which devices are introduced into the roller gap, which are able to determine the spray water distribution in binary at a few discrete points.
  • BESTATIGUNGSKOPIE Another device which monitors the function of spray nozzles in a continuous casting plant is shown in patent application EP 0 011 896 A1.
  • This device is introduced, similar to the Roll Gap Checker, instead of a strand in the roller gap of the system.
  • the device In the device there is a recess in which there is an array of several individual sensors arranged in a row perpendicular to the casting direction.
  • a disadvantage of this arrangement is inter alia the arrangement of sensors at a certain distance, so that the spray water cones can be characterized only inaccurately. Furthermore, due to the large recess in which the sensors are located, it is not possible to investigate the generation of surge water.
  • the invention initially comprising a device for detecting the pressure distribution of cooling medium in a continuous casting plant or rolling train, the continuous casting plant or rolling train comprising at least one pair of rolls forming a roll nip in the one Strand can be passed through, wherein in the casting direction before and / or behind the at least one pair of rollers spray water nozzles are arranged, which can act on a strand with cooling medium and wherein the device has substantially the dimensions of a strand with respect to the width direction and / or the thickness direction and the device comprises at least one pressure measuring foil arranged on the surface of the device so that the pressure distribution of the cooling medium through the pressure measuring foil can be detected when the device is inserted into the continuous casting plant instead of a strand e or rolling mill is introduced.
  • Such a device can easily detect or characterize the spray water areas or the spray cones of individual nozzles with a very high local resolution.
  • the pressure of occurring splash water can also be detected, whereby knowledge of the exact distribution of coolant on the strand surface is obtained.
  • the at least one pressure measuring film is arranged over the entire width of the device.
  • This arrangement of the pressure measuring film, the function of the spray water nozzles can be tested over the entire width of a strand.
  • the pressure measuring film is arranged on the top and / or bottom of the device.
  • the pressure measuring film has a thickness of less than 0.5 mm.
  • a thinly selected measuring film has the advantage that it only minimally increases the thickness of the device and thus has virtually no influence on the thickness of the device.
  • the pressure measuring film is arranged in a recess of the device whose depth corresponds to the thickness of the pressure measuring film.
  • the pressure measuring foil can then be installed flush with the surface of the device, which results in even more realistic measuring conditions in comparison with an actual strand.
  • the pressure measuring film is designed as a flexible grid of pressure-sensitive sensors.
  • each sensor is formed by a matrix of rows and columns of semiconductor material whose electrical resistance changes when a force is exerted on them.
  • the device comprises a nozzle exchange device for changing nozzles.
  • any defective nozzles have been found by the device described above, they can be replaced directly by an exchange device in the device.
  • the nozzle exchange device comprises a robot arm, which can remove and / or install nozzles.
  • the invention further comprises a method for detecting the pressure distribution of cooling medium in a continuous casting or rolling mill, wherein the continuous casting or rolling mill comprises at least one pair of rollers, which forms a roller gap and between which a strand can be passed therethrough, in the casting before and / or behind the at least one pair of rollers spray water nozzles are arranged, which can act on a strand with cooling medium, wherein a device is introduced instead of a strand in the continuous casting or rolling mill, so that the pressure distribution of the cooling medium can be detected, the device substantially Dimensions of a strand with respect to the width direction and / or the thickness direction and the device comprises at least one pressure measuring film for detecting the pressure distribution.
  • the method has substantially the same advantages as the present device for detecting the pressure distribution of cooling medium.
  • the device comprises an evaluation device with which the detected pressure distribution of the cooling medium is represented computer-aided.
  • the formation of splash water in the casting direction in front of the rollers is detected by the pressure measuring film.
  • the device comprises a nozzle exchange device, are replaced by the defective nozzles.
  • the heat transfer between strand and water spray and splash water can also be determined by comparison with reference values. This allows the calculation of the temperature distribution of the strand with the current water supply. This calculation is part of the evaluation unit.
  • FIG. 1a a perspective view of a roll carpet together with rolls and drawn nozzle sticks and spray cones;
  • FIG. 1 b the roller carpet from FIG. 1 a in a different perspective
  • Figure 2 A pressure measuring device according to the invention for introduction into a roller gap
  • FIG. 3 The device according to the invention from FIG. 2 in the roller gap of a roller carpet according to FIG. 1.
  • Figures 1a and 1b show a conventional arrangement of rollers 3 in a roll carpet of a continuous casting plant in two different perspectives.
  • the rollers 3 form opposite pairs of rollers.
  • spray nozzles are arranged in the casting direction (for example in FIGS. 1a and 1b from top to bottom).
  • the nozzle sticks 4 Shown are in Figure 1a and 1b, the nozzle sticks 4, at the ends of the nozzles (not explicitly shown) are.
  • These nozzles spray cooling medium or water onto a strand.
  • Such a strand moves in the roller gap between the rollers 3 of a respective pair of rollers.
  • the spray water forms a spray water cone 5 or a spray water region on a strand running between the rolls.
  • FIG. 2 shows a device 1 according to the invention.
  • This can instead of a strand in the continuous casting, as it is shown, for example, in the figures 1a and 1b, retracted.
  • the device 1 is formed from a body which substantially coincides with a strand with respect to the width dimension and the thickness dimension, that is, for example, has the same cross-section as a strand.
  • a pressure measuring film 2 is now attached to the surface of the device 1, preferably on one of the broad sides, of the strand.
  • Pressure measuring film 2 can, as can be seen in FIG. 2, be arranged over the entire width of the device.
  • Such pressure measuring films 2 are commercial available, such as by the company Tekscan Inc., South Boston, USA.
  • Corresponding pressure measuring films have high resolutions of, for example, 248 measuring points per cm 2 . Acquisition rates can be 10,000 Hz or more.
  • Thicknesses of such pressure measuring foils 2 can be, for example, only 0.1 mm, so that they almost do not influence a measurement by their intrinsic thickness.
  • such films 2 are designed to be a flexible grid of pressure-sensitive sensors, each sensor being formed by a matrix of rows and columns of semiconductor material whose electrical resistance changes when a force is applied thereto.
  • the data determined by the pressure measuring film 2 can be transmitted, preferably via a wireless connection, to a preferably external evaluation device which also displays the spray and splash water distribution on the surface graphically. It is also possible to determine the heat transfer conditions using reference values and to calculate the temperatures of the strand.
  • a data memory and / or at least a part of the evaluation device is arranged within the device 1.
  • additional sensors can be arranged on the surface of the device in addition to the pressure measuring film 2, for example pressure sensors of another type or temperature sensors and other sensors for measuring the conditions on the steel surface.
  • a nozzle replaceable device 6 can be arranged in the body of the device 1.
  • This device 6 can serve to replace defective nozzles. This can be done, for example, by a robotic arm. are taken, which is disposed within the device in a recess under a hinged lid and can install and remove if necessary nozzles.
  • FIG. 3 shows the device 1 according to FIG. 2 in the roller gap of a roller carpet, as already shown in FIGS. 1a or 1b.
  • the device 1 is inserted instead of a strand in the continuous casting.
  • the rollers 3, 4 nozzle blocks and spray cone 5 are also shown the continuous casting.
  • the device 1 comprises a pressure measuring film 2, which is arranged on one of the broad sides of the device 1, so that the pressure distribution of the cooling medium through the film 2 can be detected.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Continuous Casting (AREA)
  • Force Measurement Appropriate To Specific Purposes (AREA)
  • Measuring Fluid Pressure (AREA)

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung (1) sowie ein Verfahren zur Detektion der Druckverteilung von Kühlmedium in einer Stranggießanlage oder Walzstraße, wobei die Stranggießanlage oder Walzstraße mindestens ein Rollenpaar zweier Rollen (3) umfasst, die einen Rollenspalt bilden in dem ein Strang hindurch geführt werden kann, wobei in Gießrichtung vor und/oder hinter dem mindestens einen Rollenpaar Spritzwasserdüsen angeordnet sind, die einen Strang mit Kühlmedium beaufschlagen können, wobei die Vorrichtung im Wesentlichen die Abmessungen eines Strangs in Bezug auf die Breitenrichtung und/oder die Dickenrichtung aufweist und dass die Vorrichtung (1) mindestens eine Druckmessfolie (2) aufweist, die an der Oberfläche der Vorrichtung (1) angeordnet ist, so dass die Druckverteilung des Kühlmediums durch die Druckmessfolie (2) detektiert werden kann, wenn die Vorrichtung (1) anstelle eines Strangs in die Stranggießanlage oder Walzstraße eingeführt wird.

Description

Vorrichtung und Verfahren zur Detektion der Druckverteilung des in einer Stranggießanlage oder Walzstraße aufgebrachten Kühlmediums
Gebiet der Erfindung
Die Erfindung bewegt sich auf dem Gebiet der Detektion der Druckverteilung des in einer Stranggießanlage oder Walzstraße aufgebrachten Kϋhlmediums. Zur Messung der Drücke von aufgebrachtem Spritzwasser, werden Vorrichtungen mit Sensoren in den Rollenspalt der Stranggießanlage oder Walzstraße eingeführt.
Stand der Technik
Bekannt sind Vorrichtungen und Verfahren, bei denen Vorrichtungen in den Rollenspalt eingeführt werden, die in der Lage sind, die Sprühwasserverteilung binär an wenigen diskreten Punkten zu bestimmen.
Ein Beispiel für eine solche Vorrichtung ist der„Roll Gap Checker" der Firma Vatron GmbH, Linz, Österreich. Dieser Roll Gap Checker verfügt über 8 Mikrofone, die in Breitenrichtung verteilt angeordnet sind. Über diese Mikrofone lassen sich die Geräusche jeder einzelnen Spritzwasserdüse auswerten, wodurch erkannt werden kann, ob einzelne Düsen verstopft sind. Durch Softwarefilter werden zwar unerwünschte Nebengeräusche ausgeblendet, aber diese Vorrich- tung weist den großen Nachteil auf, dass der eigentlich wichtige Sprühkegel der Düsen nicht detailliert betrachtet werden kann. Zusätzlich kann auch keine Information über die auftretende so genannte Schwallwasserbildung vor den Rollen gesammelt werden. Schwallwasser tritt in Gießrichtung vor den Rollen auf und beeinflusst gerade im Bereich der Rollen die Kühlung eines Strangs. Durch Mittenlager der Rollen wird die Führung des Schwallwassers zusätzlich beeinflusst, indem Kühlwasser nach unten abgeführt wird. Diese Effekte werden durch den beschriebenen Roll Gap Checker nicht erfasst.
BESTATIGUNGSKOPIE Eine weitere Vorrichtung, die die Funktion von Spritzwasserdüsen in einer Stranggießanlage überwacht, ist in der Patentanmeldung EP 0 011 896 A1 gezeigt. Diese Vorrichtung wird, ähnlich dem Roll Gap Checker, anstatt eines Strangs in den Rollenspalt der Anlage eingeführt. In der Vorrichtung ist eine Aussparung vorhanden in der sich eine Anordnung von mehreren einzelnen Sensoren befindet, die in einer Reihe senkrecht zur Gießrichtung angeordnet sind. Nachteilig an dieser Anordnung ist unter anderem die Anordnung von Sensoren in einem gewissen Abstand, so dass die Spritzwasserkegel nur ungenau charakterisiert werden können. Weiterhin ist durch die große Aussparung, in der sich die Sensoren befinden keine Untersuchung der Schwallwas- serbildung möglich.
Die technische Aufgabe, die sich aus dem oben genannten Stand der Technik ergibt, ist es die genannten Nachteile zu überwinden.
Offenbarung der Erfindung Die technische Aufgabe wird durch die vorliegend beanspruchte Erfindung gelöst, wobei die Erfindung zunächst eine Vorrichtung zur Detektion der Druckverteilung von Kühlmedium in einer Stranggießanlage oder Walzstraße umfasst, wobei die Stranggießanlage oder Walzstraße mindestens ein Rollenpaar umfasst, das einen Rollenspalt bildet in dem ein Strang hindurch geführt werden kann, wobei in Gießrichtung vor und/oder hinter dem mindestens einen Rollenpaar Spritzwasserdüsen angeordnet sind, die einen Strang mit Kühlmedium beaufschlagen können und wobei die Vorrichtung im Wesentlichen die Abmessungen eines Strangs in Bezug auf die Breitenrichtung und/oder die Dickenrichtung aufweist und die Vorrichtung mindestens eine Druckmessfolie aufweist, die an der Oberfläche der Vorrichtung angeordnet ist, so dass die Druckverteilung des Kühlmediums durch die Druckmessfolie detektiert werden kann, wenn die Vorrichtung anstelle eines Strangs in die Stranggießanlage oder Walzstraße eingeführt wird. Eine solche Vorrichtung kann ohne weiteres die Spritzwasserbereiche bzw. die Sprühkegel einzelner Düsen mit einer sehr hohen örtlichen Auflösung detektie- ren bzw. charakterisieren. Auch der Druck von auftretendem Schwallwasser kann detektiert werden, wodurch Kenntnis über die genaue Kühlmittelverteilung auf der Strangoberfläche erlangt wird. In einer bevorzugten Ausführungsform der Vorrichtung ist die mindestens eine Druckmessfolie über die gesamte Breite der Vorrichtung angeordnet.
Durch diese Anordnung der Druckmessfolie kann die Funktion der Spritzwasserdüsen über die gesamte Breite eines Strangs geprüft werden.
In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der Vorrichtung ist die Druck- messfolie auf der Ober- und/oder der Unterseite der Vorrichtung angeordnet.
Dadurch kann die Kühlwirkung von Spritzwasserdüsen auf beiden Seiten eines Strangs getestet werden.
In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der Vorrichtung weist die Druckmessfolie eine Dicke von weniger als 0,5 mm auf. Eine so dünn gewählte Messfolie weist den Vorteil auf, dass sie die Dicke der Vorrichtung nur minimal erhöht und somit nahezu keinen Einfluss auf Dicke der Vorrichtung nimmt.
In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der Vorrichtung ist die Druckmessfolie in einer Aussparung der Vorrichtung angeordnet, deren Tiefe der Di- cke der Druckmessfolie entspricht.
Durch eine solche Ausgestaltung der Vorrichtung wird zwar eine zusätzliche Aussparung benötigt, allerdings kann die Druckmessfolie dann bündig zur O- berfläche der Vorrichtung verbaut werden, wodurch noch realistischere Messbedingungen im Vergleich mit einem tatsächlichen Strang gegeben sind. In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der Vorrichtung ist die Druckmessfolie als ein flexibles Gitternetz von druckempfindlichen Sensoren ausgebildet.
In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der Vorrichtung ist jeder Sensor durch eine Matrix aus Zeilen und Spalten eines Halbleitermaterials gebildet, dessen elektrischer Widerstand sich ändert, wenn auf diesen eine Kraft ausgeübt wird.
In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der Vorrichtung, umfasst die Vorrichtung eine Düsenaustauscheinrichtung zum Wechseln von Düsen.
Sind etwaige defekte Düsen durch die oben beschriebene Vorrichtung gefun- den worden, so können diese direkt durch eine Austauscheinrichtung in der Vorrichtung getauscht werden.
In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der Vorrichtung umfasst die Düsenaustauscheinrichtung einen Roboterarm, der Düsen aus- und/oder einbauen kann. Neben der beschriebenen Vorrichtung umfasst die Erfindung weiterhin ein Verfahren zur Detektion der Druckverteilung von Kühlmedium in einer Stranggießanlage oder Walzstraße, wobei die Stranggießanlage oder Walzstraße mindestens ein Rollenpaar umfasst, das einen Rollenspalt bildet und zwischen dem ein Strang hindurch geführt werden kann, wobei in Gießrichtung vor und/oder hinter dem mindestens einen Rollenpaar Spritzwasserdüsen angeordnet sind, die einen Strang mit Kühlmedium beaufschlagen können, wobei eine Vorrichtung anstelle eines Strangs in die Stranggießanlage oder Walzstraße eingeführt wird, so dass die Druckverteilung des Kühlmediums detektiert werden kann, wobei die Vorrichtung im Wesentlichen die Abmessungen eines Strangs in Bezug auf die Breitenrichtung und/oder die Dickenrichtung aufweist und die Vorrichtung mindestens eine Druckmessfolie zur Detektion der Druckverteilung umfasst.
Das Verfahren weist im Wesentlichen die gleichen Vorteile auf wie die vorliegende Vorrichtung zur Detektion der Druckverteilung von Kühlmedium. In einer bevorzugten Ausführungsform des Verfahrens umfasst die Vorrichtung eine Auswerteeinrichtung, mit der die detektierte Druckverteilung des Kühlmediums rechnergestützt dargestellt wird.
Somit ist es möglich, dass ein genaues Bild der Druckverteilung und damit der Kühlmittelverteilung auf der Strangoberfläche dargestellt wird. In einer bevorzugten Ausführungsform des Verfahrens werden durch die Druckmessfolie detektierte Daten, vorzugsweise drahtlos, an die Auswerteeinrichtung übermittelt.
In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform des Verfahrens wird durch die Druckmessfolie die Schwallwasserbildung in Gießrichtung vor den Rollen er- fasst.
In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform des Verfahrens umfasst die Vorrichtung eine Düsenaustauscheinrichtung, durch die defekte Düsen ausgetauscht werden.
Mit der Auswerteeinrichtung kann zusätzlich der Wärmeübergang zwischen Strang und Spritzwasser und Schwallwasser, durch Vergleich mit Referenzwerten, ermittelt werden. Dies ermöglicht die Berechnung der Temperaturverteilung des Stranges mit der aktuellen Wasserbeaufschlagung. Diese Berechnung ist Teil der Auswerteeinheit.
Kurze Beschreibung der Figuren
Im Folgenden werden kurz die Figuren der Ausführungsbeispiele beschrieben. Weitere Details sind der detaillierten Beschreibung der Ausführungsbeispiele zu entnehmen. Es zeigen:
Figur 1a: Eine perspektivische Ansicht eines Rollenteppichs samt Rollen und eingezeichneten Düsenstöcken sowie Spritzkegeln; und
Figur 1 b: Den Rollenteppich aus Figur 1a in einer anderen Perspektive; und Figur 2: Eine erfindungsgemäße Druckmessvorrichtung zur Einführung in einen Rollenspalt; und
Figur 3: Die erfindungsgemäße Vorrichtung aus Figur 2 im Rollenspalt eines Rollenteppichs gemäß Figur 1.
Detaillierte Beschreibung der Ausführungsbeispiele
Die Figuren 1a und 1 b zeigen eine übliche Anordnung von Rollen 3 in einem Rollenteppich einer Stranggießanlage in zwei verschiedenen Perspektiven. Die Rollen 3 bilden gegenüberliegende Rollenpaare. Zwischen den Rollen 3 sind in Gießrichtung (zum Beispiel in Figur 1a und 1b von oben nach unten) Spritzwas- serdüsen angeordnet. Gezeigt sind in Abbildung 1a und 1 b deren Düsenstöcke 4, an deren Enden sich die Düsen (nicht explizit dargestellt) befinden. Diese Düsen sprühen Kühlmedium bzw. Wasser auf einen Strang. Ein solcher Strang (nicht gezeigt) bewegt sich im Rollenspalt zwischen den Rollen 3 eines jeweiligen Rollenpaars. Das Spritzwasser bildet dabei ein Spritzwasserkegel 5 bzw. einen Spritzwasserbereich auf einem zwischen den Rollen hindurch laufenden Strang.
In Figur 2 ist nun eine erfindungsgemäße Vorrichtung 1 dargestellt. Diese kann anstelle eines Strangs in die Stranggießanlage, wie sie bspw. in den Figuren 1a und 1 b gezeigt ist, eingefahren werden. Dabei wird die Vorrichtung 1 aus einem Körper gebildet, der bezüglich der Breitenabmessung und der Dickenabmessung mit einem Strang im Wesentlichen übereinstimmt, das heißt also zum Beispiel den gleichen Querschnitt wie ein Strang besitzt.
Erfindungsgemäß wird nun eine Druckmessfolie 2 auf der Oberfläche der Vor- richtung 1 , vorzugsweise auf einer der Breitseiten, des Strangs angebracht. Die
Druckmessfolie 2 kann dabei, wie in Figur 2 zu sehen, über die gesamte Breite der Vorrichtung angeordnet sein. Solche Druckmessfolien 2 sind kommerziell erhältlich, wie bspw. durch die Firma Tekscan Inc., South Boston, USA. Entsprechende Druckmessfolien weisen hohe Auflösungen von bspw. 248 Messpunkten pro cm2 auf. Erfassungsraten können 10.000 Hz oder mehr betragen. Dicken solcher Druckmessfolien 2 können zum Beispiel lediglich 0,1 mm betragen, so dass sie eine Messung durch ihre Eigendicke nahezu nicht beeinflus- sen. Insbesondere sind derartige Folien 2 so ausgebildet, dass sie ein flexibles Gitternetz von druckempfindlichen Sensoren darstellen, wobei jeder Sensor durch eine Matrix aus Zeilen und Spalten eines Halbleitermaterials gebildet sein kann, dessen elektrischer Widerstand sich ändert, wenn auf diesen eine Kraft ausgeübt wird. Die durch die Druckmessfolie 2 ermittelten Daten können, vorzugsweise über eine drahtlose Verbindung, an eine, vorzugsweise externe, Auswerteeinrichtung übermittelt werden, die die Spritz- und Schwallwasserverteilung auf der Oberfläche auch graphisch darstellt. Auch können mit Referenzwerten die Wärmeübergangsverhältnisse ermittelt und die Temperaturen des Stranges berechnet werden.
Wahlweise ist es auch möglich, dass ein Datenspeicher und/oder zumindest ein Teil der Auswerteeinrichtung innerhalb der Vorrichtung 1 angeordnet wird.
Weitere Konstruktionsdetails der Form des Körpers einer Vorrichtung 1 sind dem Fachmann geläufig und aus dem Stand der Technik bekannt. Oft beste- hen, solche sogenannten„Strang-Dummies" aus Stahlelementen, die über Gelenke miteinander verbunden sind.
Wie auch in der Figur 2 zu sehen, können weitere Sensoren zusätzlich zur Druckmessfolie 2 an der Oberfläche der Vorrichtung angeordnet sein, wie zum Beispiel Drucksensoren anderen Typs oder Temperaturfühler und andere Sen- soren zur Messung der Bedingungen auf der Stahloberfläche.
Insbesondere kann aber auch eine Düsenaustaucheinrichtung 6 im Körper der Vorrichtung 1 angeordnet sein. Diese Einrichtung 6 kann dazu dienen, defekte Düsen auszutauschen. Dies kann zum Beispiel durch einen Roboterarm über- nommen werden, der innerhalb der Vorrichtung in einer Aussparung unter einem schwenkbaren Deckel angeordnet ist und der bei Bedarf Düsen ein- und ausbauen kann.
Figur 3 zeigt die Vorrichtung 1 gemäß Figur 2 im Rollenspalt eines Rollenteppichs wie er bereits in den Figuren 1a oder 1 b dargestellt ist. Die Vorrichtung 1 ist anstelle eines Strangs in die Stranggießanlage eingeführt. Ferner sind in Figur 3 ebenfalls die Rollen 3, Düsenstöcke 4 und Spritzkegel 5 der Stranggießanlage dargestellt. Wie bereits in Figur 2 gezeigt, umfasst die Vorrichtung 1 eine Druckmessfolie 2, welche auf einer der Breitseiten der Vorrichtung 1 angeordnet ist, so dass die Druckverteilung des Kühlmediums durch die Folie 2 de- tektiert werden kann.
Bezugszeichenliste
1 : Vorrichtung
2: Druckmessfolie
3: Rolle
4: Düsenstock
5: Spritzkegel
6: Düsenaustauschvorrichtung

Claims

Patentansprüche
1. Vorrichtung zur Detektion der Druckverteilung von Kühlmedium in einer Stranggießanlage oder Walzstraße, wobei die Stranggießanlage oder Walzstraße mindestens ein Rollenpaar umfasst, das einen Rollenspalt zum Durchführen eines Strangs bildet, wobei in Gießrichtung vor und/oder hinter dem mindestens einen Rollenpaar Spritzwasserdüsen angeordnet sind, die den Strang mit dem Kühlmedium beaufschlagen können,
dadurch gekennzeichnet,
dass die Vorrichtung (1 ) im Wesentlichen die Abmessungen eines
Strangs in Bezug auf die Breitenrichtung und/oder die Dickenrichtung aufweist und dass die Vorrichtung mindestens eine Druckmessfolie (2) aufweist, die an der Oberfläche der Vorrichtung (1 ) angeordnet ist, zum Detektieren der Druckverteilung des Kühlmediums, wenn die Vorrichtung (1 ) anstelle eines Strangs in die Stranggießanlage oder Walzstraße eingeführt ist.
2. Die Vorrichtung nach Anspruch 1 , wobei die mindestens eine Druckmessfolie (2) über die gesamte Breite der Vorrichtung (1 ) angeordnet ist.
3. Die Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Druckmessfolie (2) auf der Ober- und oder der Unterseite der Vorrichtung (1 ) angeordnet ist.
4. Die Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Druckmessfolie (2) eine Dicke von weniger als 0,5 mm aufweist.
5. Die Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Druckmessfolie (2) in einer Aussparung der Vorrichtung (1 ) angeordnet ist, deren Tiefe der Dicke der Druckmessfolie (2) entspricht.
6. Die Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Druckmessfolie (2) als ein flexibles Gitternetz von druckempfindlichen Sensoren ausgebildet ist.
7. Die Vorrichtung nach Anspruch 6, wobei jeder Sensor durch eine Matrix aus Zeilen und Spalten eines Halbleitermaterials gebildet ist, dessen e- lektrischer Widerstand sich ändert, wenn auf diesen eine Kraft ausgeübt wird.
8. Die Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Vorrichtung eine Düsenaustauscheinrichtung (6) zum Wechseln von Düsen umfasst.
9. Die Vorrichtung nach Anspruch 8, wobei die Düsenaustauscheinrichtung (6) einen Roboterarm umfasst, der Düsen aus- und/oder einbauen kann.
10. Verfahren zur Detektion der Druckverteilung von Kühlmedium in einer Stranggießanlage oder Walzstraße, wobei die Stranggießanlage oder Walzstraße mindestens ein Rollenpaar umfasst, das einen Rollenspalt bildet und zwischen dem ein Strang hindurch geführt werden kann, wobei in Gießrichtung vor und/oder hinter dem mindestens einen Rollenpaar Spritzwasserdüsen angeordnet sind, die den Strang mit dem Kühlmedium beaufschlagen können, wobei eine Vorrichtung anstelle eines
Strangs in die Stranggießanlage oder Walzstraße eingeführt wird, so dass die Druckverteilung des Kühlmediums detektiert werden kann, dadurch gekennzeichnet,
dass die Vorrichtung (1 ) im Wesentlichen die Abmessungen eines
Strangs in Bezug auf die Breitenrichtung und/oder die Dickenrichtung aufweist; und
dass die Vorrichtung (1 ) mindestens eine Druckmessfolie (2) zur Detektion der Druckverteilung umfasst.
11. Das Verfahren nach Anspruch 10, wobei die Vorrichtung eine Auswerteeinrichtung umfasst und die detektierte Druckverteilung des Kühlmediums mithilfe der Auswerteeinrichtung rechnergestützt dargestellt wird.
12. Das Verfahren nach Anspruch 11 , wobei durch die Druckmessfolie (2) detektierte Daten vorzugsweise drahtlos an die Auswerteeinrichtung ü- bermittelt werden.
13. Das Verfahren nach einem der Ansprüche 10 bis 12, wobei durch die Druckmessfolie (2) die Schwallwasserbildung in Gießrichtung vor den Rollen erfasst wird.
14. Das Verfahren nach einem der Ansprüche 10 bis 13, wobei die Vorrich- tung eine Düsenaustauscheinrichtung (6) umfasst und durch diese Dü- senaustauscheinrichtung (6), insbesondere einen Roboterarm, defekte Düsen ausgetauscht werden.
15. Das Verfahren nach einem der vorangegangenen Ansprüche 11 bis 14, wobei die Auswerteinheit aus den Signalen der Druckmessfolie über Re- ferenzwerte die Wärmeübergangsverhältnisse zwischen Strang und
Spritz-, Schwallwasser ermittelt und die Temperaturen des Stranges berechnet.
EP10740161.4A 2009-07-30 2010-07-29 Vorrichtung und verfahren zur detektion der druckverteilung des in einer stranggiessanlage oder walzstrasse aufgebrachten kühlmediums Active EP2459336B1 (de)

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