EP4494782A1 - Strangführung einer stranggiessanlage mit verfahrbarer trenneinrichtung - Google Patents

Strangführung einer stranggiessanlage mit verfahrbarer trenneinrichtung Download PDF

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Publication number
EP4494782A1
EP4494782A1 EP23186310.1A EP23186310A EP4494782A1 EP 4494782 A1 EP4494782 A1 EP 4494782A1 EP 23186310 A EP23186310 A EP 23186310A EP 4494782 A1 EP4494782 A1 EP 4494782A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
strand
continuous casting
metal
control device
plant
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
EP23186310.1A
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Jeffrey Morton
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Primetals Technologies Austria GmbH
Original Assignee
Primetals Technologies Austria GmbH
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Primetals Technologies Austria GmbH filed Critical Primetals Technologies Austria GmbH
Priority to EP23186310.1A priority Critical patent/EP4494782A1/de
Priority to PCT/EP2024/059857 priority patent/WO2025016571A1/de
Publication of EP4494782A1 publication Critical patent/EP4494782A1/de
Withdrawn legal-status Critical Current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
    • B22D11/12—Accessories for subsequent treating or working cast stock in situ
    • B22D11/126—Accessories for subsequent treating or working cast stock in situ for cutting
    • 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
    • B22D11/163—Controlling or regulating processes or operations for cutting cast stock

Definitions

  • the metal strand emerges vertically downwards from the continuous casting mold and is gradually diverted to the horizontal later on. This situation is usually also present within the scope of the present invention. However, it is of secondary importance in the sense of the invention. It is important, however, that the term "withdrawal direction" does not mean a direction that is once determined and then unchangeable over the entire strand guide, but always locally the direction in which the cast metal strand is currently moving. The withdrawal direction can therefore depend on the location within the strand guide. At a certain location, the withdrawal direction is of course constant over time.
  • the cutting device can be designed as a flame cutting machine or as a hydraulic shear, as required, both in the prior art and within the scope of the present invention.
  • the cutting point is the location along the strand guide where the separation of the respective section begins.
  • the present invention is further based on a control device for at least one separating device of a continuous casting plant of a plant in the metal industry, wherein the control device is programmed with such a control program so that it carries out such an operating method during operation.
  • the cast metal strand emerges from the continuous casting mold with an already solidified strand shell and a still liquid core. It is cooled intensively in the subsequent strand guide and gradually solidifies until it is completely solidified. After complete solidification, sections of the cast metal strand are often separated and then further processed, for example fed directly or indirectly to a rolling mill.
  • a casting and rolling plant is operated in continuous operation.
  • the cutting location i.e. the location where the separating device is located and where the separation of the respective section begins.
  • the cutting location is determined in such a way that the metal strand is completely solidified at the cutting location even if the metal strand is withdrawn from the continuous casting mold at the maximum possible withdrawal speed.
  • the maximum possible withdrawal speed is determined by the design of the continuous casting plant, in particular the casting format.
  • the continuous casting plant is operated at the maximum possible withdrawal speed (or slightly below this). However, this is not always possible. For example, disruptions in the casting process can occur which require the withdrawal speed to be reduced.
  • a disruption is a shell stick, which must be eliminated in good time before a strand breakage occurs.
  • disruptions can also occur in downstream processes.
  • An example of a planned "disruption" is a roll change in a rolling stand of a rolling mill downstream of the continuous casting plant.
  • An unplanned disruption is, for example, a walkover when threading a rolled stock into a rolling stand. Even in the event of disruptions, casting as such is maintained - as far as possible. However, the withdrawal speed must be reduced.
  • Reducing the withdrawal speed means that the place where the core has completely solidified, i.e. the metal strand has completely solidified, migrates towards the continuous casting mold. Furthermore, this means that the cast metal strand has already cooled down considerably when it reaches the cutting point in the current technology. This means that high forces or large amounts of energy are required to separate the respective section from the cast metal strand. Subsequent processes, such as rolling in a downstream rolling mill or heating up before rolling in the rolling mill, are also adversely affected. If a casting and rolling plant is operated in continuous operation, it may also be necessary to switch from continuous operation to batch operation. In some circumstances, it may even be possible that separation is no longer possible at all, resulting in the casting being aborted.
  • the further separating device is arranged in front of the first-mentioned separating device in the withdrawal direction. Depending on the operating conditions of the continuous casting plant, one or the other separating device is operated.
  • the object of the present invention is to provide possibilities by means of which the disadvantages of the prior art can be avoided in a simple manner.
  • the control device therefore always positions the separating device according to the cutting location known to it for the respective separating process.
  • the cutting location is determined, if possible, in such a way that the cutting location - if necessary while maintaining a safety distance - is as close as possible to the solidification location.
  • the solidification location is the location of the sump tip of the liquid core.
  • control device It is possible for the control device to receive the respective cutting location from an operator before each separation.
  • the specification is made as required as an absolute value ("move the cutting device to the specified position") or by specifying travel commands ("continue to move as long as the operator wishes"). This procedure is particularly simple.
  • control device it is possible for the control device to know a solidification location within the strand guide (5) before each separation, at which the cast metal strand has completely solidified, and for the control device to determine the cutting location depending on from the solidification location.
  • the solidification location can be known to the control device, for example, through a specification by the operator.
  • control device determines the solidification location based on operating data of the continuous casting plant known to the control device. This procedure is particularly flexible.
  • the operating data that can be used include the casting format (width and thickness of the cast metal strand) and the withdrawal speed. If necessary, the extent to which the cast metal strand is cooled in the strand guide may also be relevant.
  • the control device determines the solidification location by modeling the solidification behavior of the cast metal strand. In particular, when determining the solidification location, the control device takes into account the period of time during which the individual areas of the cast metal strand are cooled.
  • the severed section is transported further by means of the strand guide from the point of separation from the cast metal strand at a transport speed which is greater than the withdrawal speed. This minimizes the time it takes to reach the next processing station.
  • the severed section can therefore be fed to the next treatment facility with relatively low thermal losses.
  • the metal industry plant includes a rolling mill arranged in line with the strand guide, the severed sections of the metal strand can in particular be fed to the rolling mill and rolled in the rolling mill using the casting heat.
  • the metal industry plant is therefore not designed as a pure continuous casting plant, but as a casting and rolling plant. If necessary, a furnace can be arranged between the strand guide and the rolling mill.
  • control device During the separation of the respective section of the metal strand, the control device often moves the cutting device by a cutting path in the pull-off direction, starting from the cutting location.
  • the extent to which the control device moves the cutting device during the cutting of the respective section of the metal strand, i.e. the cutting path, is quite small.
  • the cutting path is usually in the lower single-digit meter range, for example in the case of hydraulic shears in the range between 1 m and 2 m and in the case of a flame cutting machine between 2 m and 4 m.
  • the possible travel path within which the control device can position the cutting device is, however, larger than the cutting path, often even considerably larger.
  • the possible travel path satisfies the condition that the possible travel path is at least three times, preferably at least five times and particularly preferably at least ten times as large as the cutting path and/or is at least 10 m and preferably at least 25 m.
  • even larger values are also possible, for example 20 times, 30 times or an even larger multiple of the cutting path. or a possible travel distance of 50 m, 80 m or 100 m.
  • the numerical values given are purely exemplary.
  • the cast metal strand is guided on at least one side (namely at the bottom) by transport rollers of the strand guide.
  • transport rollers are usually only attached to the cast metal strand on the underside of the cast metal strand.
  • those transport rollers of the strand guide that are located between an initial location, where the separating device is located before positioning at the cutting location, and the cutting location are retracted from the metal strand during positioning of the separating device and then reattached to the metal strand. This results in considerable structural simplifications of the strand guide.
  • the retraction and re-attachment can be carried out individually for the respective transport roller or in groups for several transport rollers at a time.
  • the retraction and repositioning of the transport rollers can be implemented as required.
  • corresponding actuators can be assigned to the transport rollers.
  • the actuators can be controlled in particular by the control device.
  • the actuators can be designed as hydraulic cylinders, for example.
  • the transport rollers can be pivotably mounted and for counterweights to apply a force that causes them to be deflected upwards until they either hit stationary stops on the strand guide or the cast metal strand.
  • the separating device or a carriage on which the separating device is arranged can, for example, have a guide rail that temporarily deflects the transport rollers downwards from their raised position.
  • control program with the features of claim 9.
  • An advantageous embodiment of the control program is the subject of dependent claim 10.
  • the processing of the machine code by the control device also causes the control device to carry out the method steps of at least one of the advantageous embodiments of the operating method explained above.
  • the advantages achieved in each case correspond, as before, to those of the operating method.
  • control device with the features of claim 11.
  • the control device is programmed with a control program according to the invention, so that the control device executes an operating method according to the invention during operation.
  • a rolling mill of the metal industry plant is arranged downstream of the strand guide, whereby the separated sections of the metal strand can be fed to the rolling mill by means of the strand guide and can be rolled by the rolling mill from the casting heat.
  • This means that the separated sections can be fed to the rolling mill immediately after separation with little temperature loss and can be rolled there.
  • the possible travel path is advantageously at least 10 m and preferably at least 25 m. Furthermore, the separating device is generally moved by one cutting path in the withdrawal direction starting from the cutting location during the separation of the respective section of the metal strand. In this case, the possible travel path is advantageously greater than, preferably at least three times as large as, particularly preferably at least five times and in particular at least ten times as large as the cutting path. This increases the flexibility when operating the plant in the metal industry.
  • the strand guide usually has transport rollers for transporting the cast metal strand and/or the separated sections.
  • those transport rollers that are located within the possible travel path are designed as transport rollers that can be retracted from the metal strand and then placed back onto the metal strand. This design leads to a considerable structural simplification in the design of the strand guide, in particular the implementation of the movable separating device.
  • a plant in the metal industry has at least one continuous casting plant 1.
  • the plant in the metal industry can have further components in addition to the continuous casting plant 1. This will become clear from later explanations.
  • the continuous casting plant 1 in turn has a continuous casting mold 2.
  • Liquid metal 3 is fed to the continuous casting mold 2 from above.
  • the liquid metal 3 is cast into a metal strand 4 by means of the continuous casting mold 2.
  • the feeding of the liquid metal 3 is generally known to experts and is of secondary importance within the scope of the present invention. It is therefore not explained in more detail.
  • the liquid metal 3 can be, for example, liquid steel or liquid aluminum. Other metals or metal alloys are also possible.
  • the strand shell 6 surrounds a core 7 of the metal strand.
  • the core 7 is initially still liquid and gradually solidifies while the metal strand 4 passes through the strand guide 5.
  • the metal strand 4 therefore has a sump tip 8.
  • the sump tip 8 is the area of the metal strand 4 in which the metal strand 4 is completely solidified.
  • the strand guide 5 has a plurality of transport rollers 9 for conveying the metal strand 4.
  • the cast metal strand is transported by means of the transport rollers 9.
  • FIG 1 only a few of the transport rollers 9 are shown.
  • the transport rollers 9 follow one another in a relatively close sequence when viewed in the withdrawal direction x.
  • the transport rollers 9 can surround the metal strand 4 on several sides.
  • the metal strand 4 is often arranged as shown in FIG 1 initially cast vertically and then gradually deflected to the horizontal. As long as the metal strand 4 is guided essentially vertically and also during deflection to the horizontal, the metal strand 4 is generally supported on both sides by the transport rollers 9. After deflection to the horizontal, it is possible that the metal strand 4 is only supported on its underside by the transport rollers 9. Alternatively, it is possible that the metal strand 4 is also supported in this area on both its top and bottom by the transport rollers 9.
  • the continuous casting plant 1 further comprises a separating device 10.
  • a section 11 of the metal strand 4 that has already solidified can be separated from the metal strand 4.
  • the separating device 10 is always arranged at a location 12 (hereinafter referred to as cutting location 12) which, as seen in the withdrawal direction x, is located behind the sump tip 8.
  • the cutting location 12 is the location at which the separation of the respective section 11 begins. According to the illustration in FIG 1 the separating device 10 can be moved in the withdrawal direction x over a possible travel path 13.
  • the cutting location 12 at which the separating device 10 is positioned to separate the respective section 11 is therefore adjustable.
  • FIG 1 shows the separating device 10 in a middle area between the limits of the possible travel path 13.
  • the metal industry plant also has a control device 14.
  • the control device 14 controls at least the separating device 10. It therefore outputs control signals C to the separating device 10. Furthermore, the control device 14 can also receive information from the separating device 10 or other components and also from outside. This is in FIG 1 not shown for reasons of clarity.
  • the control device 10 can also control other components of the metal industry plant, for example the strand guide 5 and/or the continuous casting mold 2.
  • the control device 14 can also control these components if the metal industry plant has other components.
  • the control device 14 is programmed with a control program 15.
  • the control program 15 comprises machine code 16 which can be processed by the control device 14. Due to the programming of the control device 14 with the control program 15 or due to the processing of the machine code 16, the control device 14 controls (at least) the separating device 10 according to a procedure which is described below in connection with FIG 2 is explained in more detail.
  • a cutting location 12 is known to the control device 14 in a step S1.
  • the cutting location 12 is the location, as seen in the withdrawal direction x, at which a section 11 is to be cut off from the metal strand 4 the next time.
  • the cutting location 12 must be located behind a solidification location 17, as seen in the withdrawal direction x.
  • the solidification location 17 is according to FIG 1 viewed in the withdrawal direction x, the location at which the cast metal strand 4 has completely solidified (add: for the first time).
  • the solidification location 17 is therefore the location within the strand guide 5 at which the sump tip 8 has changed into the solidified state.
  • step S3 the control device 14 checks whether a condition for separating the section 11 from the cast metal strand 4 has occurred. If the condition has occurred, the control device 14 goes to a step S4. Otherwise, the control device 14 goes back to step S1.
  • step S4 the control device 14 controls the separating device 10 in such a way that the separating device 10 separates the section 11 to be separated from the cast metal strand 4. Due to the positioning of the separating device 10 at the cutting location 12, the section 11 to be separated has already completely solidified, i.e. it has no liquid core 7 no longer operates. From step S4, the control device 14 returns to step S1.
  • Steps S1 and S2 and also step S3 are carried out before the respective section 11 is separated.
  • step S2 (this applies even more to step S1) is completed before the respective section 11 is separated.
  • Step S4 is the separation itself.
  • step S3 can be designed in different ways.
  • the control device 14 can wait for a head 18 of the metal strand 4 (see FIG 1 ) has a predetermined distance from the cutting location 12, so that the section 11 to be severed now has a predetermined length.
  • the corresponding control of the separating device 10 takes place iteratively again and again.
  • the control device 14 can also check whether a fault has occurred that makes it necessary to separate a section 11 from the metal strand.
  • Other conditions are also possible. In any case, however, the section 11 is separated from the metal strand 4 as required.
  • the cutting location 12 is directly known to the control device 14.
  • the cutting location 12 can be specified directly as such to the control device 14 ("move to a specific cutting location 12").
  • the cutting location 12 can be specified by specifying process commands ("move in or against the withdrawal direction x as long as the corresponding travel command is present").
  • the solidification location 17 is specified to the control device 14 in a step S11.
  • the control device 14 itself determines the cutting location 12 in a step S12. The determination is made depending on the solidification location 17.
  • the control device 14 becomes aware of operating data of the continuous casting plant 1 in steps S21 and S22.
  • the control device 14 can become aware of a casting format F of the continuous casting mold 2 in step S21 and the control device 14 can become aware of the withdrawal speed vA in step S22.
  • the control device 14 can have made the corresponding settings itself, provided that it controls the corresponding components of the continuous casting plant 1 itself.
  • the aforementioned variables are specified to the control device 14 in another way.
  • the control device can 14 therefore independently determines the solidification location 17 (i.e., the position of the sump tip 8 in the core) in a step S23.
  • the control device 14 can implement a solidification model of the metal strand 4 and continuously determine and update the solidification location 17 using the solidification model.
  • the casting format F of the continuous casting mold 2 either does not change at all or changes only rarely. It is therefore sufficient in many cases if the control device 14, starting from step S4, returns to step S22, i.e. step S21 is only carried out once or is only carried out again in the event of a change in the casting format F.
  • the separating device 10 is positioned at the cutting location 12 before the respective section 11 is separated from the metal strand 4 and thus also at the beginning of the separation.
  • the metal strand 4 is guided by the strand guide 5 (in the FIGS 5 to 7 not shown) with the withdrawal speed va.
  • the separation of the respective section 11 from the metal strand 4 has just begun. This is in FIG 5 indicated by a small notch 19.
  • the cutting path 20 is - depending on the type of separating device 10 - usually between 1 m and 4 m, but in any case less than 6 m.
  • the possible travel path 13, within which the control device 14 positions the separating device 10 to position the separating device 10 at the cutting location 12, is however larger than the cutting path 20, often even considerably larger.
  • the possible travel path 13 is usually at least three times, usually even at least five times and preferably at least ten times as large as the cutting path 12. In terms of absolute length, the possible travel path 13 is usually at least 10 m and preferably at least 25 m.
  • the possible travel path 13 can also be even larger - both relative to the cutting path 20 and in absolute terms.
  • separating device 10 Various configurations are available for moving the separating device 10 over the cutting path 20 and for moving the separating device 10 over the possible travel path 13. possible.
  • the separating device 10 it is possible for the separating device 10 to be arranged immovably on a carriage, and for the carriage to be moved as a whole, both for moving the separating device 10 along the cutting path 20 and for moving the separating device 10 along the possible travel path 13.
  • the carriage can be guided on rails, for example.
  • the separating device 10 it is possible for the separating device 10 to be arranged movably on the carriage.
  • the extent to which the separating device 10 can be moved on the carriage is in this case generally (slightly) greater than the maximum expected cutting path 20.
  • the carriage can remain fixedly positioned and only the separating device 10 can be moved relative to the carriage. In this case, the carriage is only moved as a whole for moving the separating device 10 along the possible travel path 13, i.e. to a new cutting location 12 in each case.
  • Other designs are also possible, in which simultaneous movements of the carriage as a whole and of the separating device 10 relative to the carriage overlap.
  • the carriage itself can also have rollers which essentially have the same function as the transport rollers 9 of the strand guide 5. However, in contrast to the transport rollers 9 of the strand guide 5, these rollers 5 move together with the carriage.
  • the severed section 11 is also transported or further transported by means of the strand guide 5 (more precisely: by means of the transport rollers 9 of the corresponding area of the strand guide 5).
  • the transport takes place from the separation of the section 11 from the cast metal strand 4 at a transport speed vT.
  • the transport speed vT is generally greater than the withdrawal speed vA.
  • a certain time after the separation of the section 11 from the cast metal strand 4 has therefore, as shown in FIG 7 a gap 21 is formed between the head 18 of the (remaining) metal strand and the section 11.
  • the separating device 10 - compare the explanations for FIG 2 - repositioned if necessary. Purely as an example, FIG 7 It is assumed that the separating device 10 for separating the next section 11 from the cast metal strand 4 is at the FIG 7 is positioned at the (new) cutting location 12 indicated by the dashed line.
  • the severed sections 11 of the metal strand 4 - regardless of the specific cutting location 12 - can be immediately accelerated to the transport speed vT after being severed from the metal strand 4 and can then be transported at the transport speed vT, the severed sections 11 can be fed very quickly by means of the strand guide 5 to a component of the metal industry plant arranged downstream of the strand guide 5.
  • a component of the metal industry plant arranged downstream of the strand guide 5.
  • Such a component can, for example, be as shown in FIG 8 a rolling mill 22 which is arranged in line with the strand guide 5.
  • the separated sections 11 can be fed to the rolling mill 22.
  • the sections 11 can be rolled from the casting heat.
  • a furnace 23 for example an induction furnace or a tunnel furnace, can be arranged between the strand guide 5 and the rolling mill 22 - also in line with the strand guide 5.
  • the furnace 23 can also be viewed as a component of the metal industry plant.
  • the transport rollers 9 usually follow one another relatively closely in the transport direction x. Within the possible travel path 13, therefore, as shown in FIG 9 As a rule, several transport rollers 9 are arranged. The distance between the transport rollers 9 can even be smaller than the length of the separating device 10.
  • the transport rollers 9, which are located within the possible travel path 13, are designed as transport rollers 9 that can be retracted from the metal strand 4 and placed back onto the metal strand 4. This is in FIG 9 for one of the corresponding transport rollers 9. In solid lines, the corresponding transport roller 9 is shown in the position in which it is positioned on the metal strand 4. In dashed lines, FIG 9 the position in which this transport roller 9 is retracted from the metal strand 4.
  • the positioning of the corresponding transport roller 9 on the metal strand 4 and the retraction of the corresponding transport roller 9 from the metal strand 4 can be carried out, for example, by means of an actuator 24.
  • the actuator 24 can be designed as shown in FIG 9 for example, be designed as a hydraulic cylinder unit. However, other designs of the actuator 24 are also possible. It is also possible for the transport rollers 9 to be moved passively, for example by a guide rail arranged on the separating device 10. If actuators 24 are used, the actuators 24 can be controlled in particular by the control device 14.
  • At least most of the transport rollers 9 arranged below the metal strand 4 must be positioned against the metal strand 4 or the corresponding section 11 in order to ensure support from below.
  • To position the separating device 10 from a starting point 25 (see FIG 10 ) to the cutting location 12 can be carried out, for example, in such a way that the transport rollers 9 are withdrawn from the metal strand 4 during the positioning of the separating device 10 and then placed back on the metal strand 4.
  • the starting location 25 is the location at which the separating device is located before positioning at the cutting location 12.
  • the starting location 25 can, for example, be the cutting location 12 for the previous separation of a section 11 from the metal strand 4.
  • FIG 12 With the movement of the separating device 10 towards the (new) cutting location 12.
  • the transport rollers 9, which are located in the travel path from the starting location 25 to the cutting location 12 are lowered individually or in groups before passing the separating device 10 and raised again individually or in groups after passing the separating device 10.
  • the strand guide 5 and/or the separating device 10 can have so-called pinch rolls on the input side and/or output side with respect to the withdrawal direction x. Such pinch rolls can ensure that the metal strand 4 or the sections 11 are reliably conveyed in the withdrawal direction x.
  • a deburring device can be arranged downstream of the separating device 10 as seen in the withdrawal direction x. Such a deburring device - often referred to as a deburrer - can be necessary in particular if the separating device 10 is designed as a flame cutting machine.
  • the deburring device can be part of the strand guide 5 as such and thus be arranged in a fixed position, or part of the separating device 10 and thus be arranged so as to be movable.
  • the strand guide 5 can have a transport device by means of which short sections 11 can be laterally pushed out of the line defined by the strand guide 5.
  • the transport device is arranged behind the possible travel path 13 when viewed in the withdrawal direction x. Due to the fact that the solidification location 17 often has to be known within the scope of the present invention, a stirring coil can also be positioned in such a way that it is located shortly before the sump tip when viewed in the withdrawal direction x. 8 or in the area of the sump tip 8. A similar procedure is possible with regard to an inductive heating device.
  • the present invention has many advantages.
  • the cutting location 12 can be individually adjusted for the respective cut.
  • the so-called operating window i.e. the range from the minimum possible to the maximum possible take-off speed vA
  • vA the maximum possible take-off speed

Landscapes

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

Abstract

Mittels einer Stranggießkokille (2) einer Stranggießanlage (1) wird flüssiges Metall (3) zu einem Metallstrang (4) gegossen. Der gegossene Metallstrang (4) wird mittels einer Strangführung (5) der Stranggießanlage mit einer Abzugsgeschwindigkeit (vA) in einer Abzugsrichtung (x) aus der Stranggießkokille (2) abgezogen. Der gegossene Metallstrang (4) weist beim Abziehen aus der Stranggießkokille (2) eine feste Strangschale (6) und einen noch flüssigen Kern (7) auf, der nach und nach erstarrt, während der gegossene Metallstrang (4) die Strangführung (5) durchläuft. Eine Steuereinrichtung (14) steuert eine Trenneinrichtung (10) der Stranggießanlage (1) bei Bedarf derart an, dass die Trenneinrichtung (10) einen bereits erstarrten Abschnitt (11) des Metallstrangs (4) an einem Schneideort (12) von dem gegossenen Metallstrang (4) abtrennt. Der Steuereinrichtung (14) wird vor dem jeweiligen Abtrennen in der Abzugsrichtung (x) gesehen jeweils ein Schneideort (12) bekannt. Die Steuereinrichtung (14) positioniert vor dem jeweiligen Abtrennen die Trenneinrichtung (10) in der Abzugsrichtung (x) gesehen an dem Schneideort (12).

Description

    Gebiet der Technik
  • Die vorliegende Erfindung geht aus von einem Betriebsverfahren für eine Anlage der Metallindustrie,
    • wobei mittels einer Stranggießkokille einer Stranggießanlage der Anlage der Metallindustrie flüssiges Metall zu einem Metallstrang gegossen wird,
    • wobei der gegossene Metallstrang mittels einer Strangführung der Stranggießanlage mit einer Abzugsgeschwindigkeit in einer Abzugsrichtung aus der Stranggießkokille abgezogen wird,
    • wobei der gegossene Metallstrang beim Abziehen aus der Stranggießkokille eine feste Strangschale und einen noch flüssigen Kern aufweist,
    • wobei der Kern nach und nach erstarrt, während der gegossene Metallstrang die Strangführung durchläuft,
    • wobei eine Steuereinrichtung eine Trenneinrichtung der Stranggießanlage bei Bedarf derart ansteuert, dass die Trenneinrichtung einen bereits erstarrten Abschnitt des Metallstrangs an einem Schneideort von dem gegossenen Metallstrang abtrennt.
  • In den meisten Fällen tritt der Metallstrang aus der Stranggießkokille vertikal nach unten aus und wird im späteren Verlauf nach und nach in die Horizontale umgelenkt. Dieser Sachverhalt ist im Regelfall auch im Rahmen der vorliegenden Erfindung gegeben. Er ist im Sinne der Erfindung jedoch von untergeordneter Bedeutung. Von Bedeutung ist jedoch, dass mit dem Begriff "Abzugsrichtung" nicht eine einmal festgelegte und danach über die gesamte Strangführung unveränderliche Richtung gemeint ist, sondern stets lokal diejenige Richtung, in welche sich der gegossene Metallstrang momentan bewegt. Die Abzugsrichtung kann also vom Ort innerhalb der Strangführung abhängen. An einem bestimmten Ort ist die Abzugsrichtung natürlich zeitlich konstant.
  • Die Trenneinrichtung kann sowohl im Stand der Technik als auch im Rahmen der vorliegenden Erfindung nach Bedarf als Brennschneidmaschine oder als hydraulische Schere ausgebildet sein.
  • Der Schneideort ist derjenige Ort entlang der Strangführung, an dem das Abtrennen des jeweiligen Abschnitts beginnt.
  • Die vorliegende Erfindung geht weiterhin aus von einem Steuerprogramm für eine Steuereinrichtung für zumindest eine Trenneinrichtung einer Stranggießanlage einer Anlage der Metallindustrie, wobei mittels einer Stranggießkokille der Stranggießanlage flüssiges Metall zu einem Metallstrang gegossen wird, der mittels einer Strangführung der Stranggießanlage mit einer Abzugsgeschwindigkeit aus der Stranggießkokille abgezogen wird, so dass der gegossene Metallstrang beim Abziehen aus der Stranggießkokille eine feste Strangschale und einen noch flüssigen Kern aufweist, der nach und nach erstarrt, während der Metallstrang die Strangführung durchläuft, wobei das Steuerprogramm Maschinencode umfasst, der von der Steuereinrichtung abarbeitbar ist, wobei die Abarbeitung des Maschinencodes durch die Steuereinrichtung bewirkt,
    • dass die Steuereinrichtung die Trenneinrichtung bei Bedarf derart ansteuert, dass die Trenneinrichtung einen bereits erstarrten Abschnitt des Metallstrangs an einem Schneideort von dem Metallstrang abtrennt.
  • Die vorliegende Erfindung geht weiterhin aus von einer Steuereinrichtung zumindest für eine Trenneinrichtung einer Stranggießanlage einer Anlage der Metallindustrie, wobei die Steuereinrichtung mit einem derartigen Steuerprogramm programmiert ist, so dass sie im Betrieb ein derartiges Betriebsverfahren ausführt.
  • Die vorliegende Erfindung geht weiterhin aus von einer Anlage der Metallindustrie,
    • wobei die Anlage der Metallindustrie eine Stranggießanlage aufweist,
    • wobei die Stranggießanlage eine Stranggießkokille zum Gießen flüssigen Metalls zu einem Metallstrang aufweist,
    • wobei die Stranggießanlage eine der Stranggießkokille nachgeordnete Strangführung zum Abziehen des gegossenen Metallstrangs aus der Stranggießkokille mit einer Abzugsgeschwindigkeit aufweist,
    • wobei der Metallstrang beim Abziehen aus der Stranggießkokille eine feste Strangschale und einen noch flüssigen Kern aufweist und der Kern nach und nach erstarrt, während der Metallstrang die Strangführung durchläuft,
    • wobei die Stranggießanlage eine Trenneinrichtung zum Abtrennen eines jeweiligen bereits erstarrten Abschnitts des Metallstrangs von dem Metallstrang aufweist,
    • wobei die Anlage der Metallindustrie eine zumindest die Trenneinrichtung steuernde Steuereinrichtung aufweist.
    Stand der Technik
  • Ein derartiges Betriebsverfahren und die zugehörige Anlage der Metallindustrie sind aus der WO 2019/193 512 A1 bekannt.
    • Zusammenfassung der Erfindung
  • Beim Stranggießen von Metall - beispielsweise Stahl - tritt der gegossene Metallstrang einer bereits erstarrten Strangschale und einem noch flüssigen Kern aus der Stranggießkokille aus. Er wird in der nachfolgenden Strangführung intensiv gekühlt und erstarrt nach und nach, bis er vollständig durcherstarrt ist. Nach dem vollständigen Erstarren werden oftmals Abschnitte von dem gegossenen Metallstrang abgetrennt und sodann weiter behandelt, beispielsweise direkt oder indirekt einem Walzwerk zugeführt. Es sind aber auch Verfahren bekannt, bei denen eine Gießwalzanlage im Endlos-Betrieb betrieben wird.
  • Im Stand der Technik ist der Schneideort, also der Ort, an dem die Trenneinrichtung angeordnet ist und an dem mit dem Abtrennen des jeweiligen Abschnitts begonnen wird, fest. Der Schneideort ist derart bestimmt, dass der Metallstrang am Schneideort auch dann vollständig durch erstarrt ist, wenn der Metallstrang mit der maximal möglichen Abzugsgeschwindigkeit aus der Stranggießkokille abgezogen wird. Die maximal mögliche Abzugsgeschwindigkeit ist durch die Auslegung der Stranggießanlage festgelegt, insbesondere das Gießformat.
  • Nach Möglichkeit wird die Stranggießanlage mit der maximal möglichen Abzugsgeschwindigkeit (oder geringfügig darunter) betrieben. Dies ist jedoch nicht immer möglich. Beispielsweise können Störungen des Gießprozesses auftreten, aufgrund derer die Abzugsgeschwindigkeit reduziert werden muss. Ein Beispiel einer derartigen Störung ist ein Schalenkleber, der rechtzeitig beseitigt werden muss, bevor es zu einem Strangdurchbruch kommt. Ebenso können auch Störungen in nachgeordneten Prozessen auftreten. Ein Beispiel einer geplanten "Störung" ist ein Walzenwechsel in einem Walzgerüst eines der Stranggießanlage nachgeordneten Walzwerks. Eine ungeplante Störung ist beispielsweise ein Hochgeher beim Einfädeln eines Walzguts in ein Walzgerüst. Auch im Falle von Störungen wird - soweit möglich - das Gießen als solches beibehalten. Die Abzugsgeschwindigkeit muss jedoch reduziert werden. Das Reduzieren der Abzugsgeschwindigkeit hat zur Folge, dass der Ort, an dem der Kern vollständig erstarrt ist, der Metallstrang also durcherstarrt ist, in Richtung auf die Stranggießkokille zu wandert. Weiterhin hat dies zur Folge, dass der gegossene Metallstrang, wenn er im Stand der Technik den Schneideort erreicht, bereits deutlich abgekühlt ist. Dies hat zum einen zur Folge, dass zum Abtrennen des jeweiligen Abschnitts von dem gegossenen Metallstrang hohe Kräfte oder große Mengen an Energie benötigt werden. Auch nachfolgende Prozesse, beispielsweise ein Walzen in einem nachgeordneten Walzwerk oder ein Aufheizen vor dem Walzen in dem Walzwerk, werden nachteilig beeinflusst. Falls eine Gießwalzanlage im Endlos-Betrieb betrieben wird, kann es auch nötig sein, vom Endlos-Betrieb in einen Batch-Betrieb umzuschalten. Unter Umständen kann es sogar möglich sein, dass ein Abtrennen gar nicht mehr möglich ist, so dass ein Gießabbruch die Folge ist.
  • Aus der WO 2019/193 512 A1 ist bekannt, zusätzlich zu der Trenneinrichtung, die im Stand der Technik stets vorhanden ist, eine weitere Trenneinrichtung vorzusehen. Die weitere Trenneinrichtung ist in der Abzugsrichtung gesehen vor der erstgenannten Trenneinrichtung angeordnet. Je nach Betriebsbedingungen der Stranggießanlage wird die eine oder die andere Trenneinrichtung betrieben.
  • Die Lehre der WO 2019/193 512 A1 führt zu einer gewissen Verbesserung. Sie ist jedoch deshalb von Nachteil, weil zwei separate Trenneinrichtungen benötigt werden. Auch ist die Betriebsweise relativ starr, da nur entweder am Schneideort der einen Trenneinrichtung oder am Schneideort der anderen Trenneinrichtung mit dem Abtrennen des Metallstrangs begonnen werden kann.
  • Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, Möglichkeiten zu schaffen, mittels derer die Nachteile des Standes der Technik auf einfache Art und Weise vermieden werden können.
  • Die Aufgabe wird durch ein Betriebsverfahren mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen des Betriebsverfahrens sind Gegenstand der abhängigen Ansprüche 2 bis 8.
  • Erfindungsgemäß wird ein Betriebsverfahren der eingangs genannten Art dadurch ausgestaltet,
    • dass der Steuereinrichtung vor dem jeweiligen Abtrennen in der Abzugsrichtung gesehen jeweils ein Schneideort bekannt wird und
    • dass die Steuereinrichtung vor dem jeweiligen Abtrennen die Trenneinrichtung in der Abzugsrichtung gesehen an dem Schneideort positioniert.
  • Die Steuereinrichtung positioniert die Trenneinrichtung somit stets entsprechend dem ihr für den jeweiligen Abtrennvorgang bekannt gewordenen Schneideort. In der Regel wird der Schneideort nach Möglichkeit derart bestimmt, dass der Schneideort - gegebenenfalls unter Einhaltung eines Sicherheitsabstands - möglichst nahe an dem Erstarrungsort liegt. Der Erstarrungsort ist der Ort der Sumpfspitze des flüssigen Kerns.
  • Es ist möglich, dass die Steuereinrichtung den jeweiligen Schneideort vor dem jeweiligen Abtrennen von einer Bedienperson entgegennimmt. In diesem Fall erfolgt die Vorgabe nach Bedarf als Absolutwert ("fahre die Trenneinrichtung an die vorgegebene Position") oder durch Vorgabe von Verfahrbefehlen ("fahre immer weiter, solange die Bedienperson dies wünscht"). Diese Vorgehensweise ist besonders einfach.
  • Alternativ ist es möglich, dass der Steuereinrichtung vor dem jeweiligen Abtrennen jeweils ein Erstarrungsort innerhalb der Strangführung (5) bekannt wird, an dem der gegossene Metallstrang vollständig durcherstarrt ist, und die Steuereinrichtung den Schneideort in Abhängigkeit von dem Erstarrungsort bestimmt. Der Erstarrungsort kann der Steuereinrichtung beispielsweise durch eine Vorgabe der Bedienperson bekannt sein.
  • Auch ist es möglich, dass die Steuereinrichtung den Erstarrungsort anhand von der Steuereinrichtung bekannter Betriebsdaten der Stranggießanlage ermittelt. Diese Vorgehensweise ist besonders flexibel. Als Betriebsdaten kommen insbesondere das Gießformat (Breite und Dicke des gegossenen Metallstrangs) und die Abzugsgeschwindigkeit in Frage. Gegebenenfalls kann zusätzlich ein Ausmaß relevant sein, zu dem der gegossene Metallstrang in der Strangführung gekühlt wird. Die Steuereinrichtung ermittelt den Erstarrungsort durch eine Modellierung des Erstarrungsverhaltens des gegossenen Metallstrangs. Insbesondere berücksichtigt die Steuereinrichtung bei der Ermittlung des Erstarrungsortes die Zeitspanne, während derer die einzelnen Bereiche des gegossenen Metallstrangs gekühlt werden.
  • Vorzugsweise wird der abgetrennte Abschnitt mittels der Strangführung ab dem Abtrennen von dem gegossenen Metallstrang mit einer Transportgeschwindigkeit weitertransportiert wird, wobei die Transportgeschwindigkeit größer als die Abzugsgeschwindigkeit ist. Dadurch kann die Zeitspanne, die bis zum Erreichen der nächsten Bearbeitungsstation vergeht, minimiert werden. Es kann also der abgetrennte Abschnitt mit relativ geringen thermischen Verlusten der nächsten Behandlungseinrichtung zugeführt werden. Sofern die Anlage der Metallindustrie ein in Linie zur Strangführung angeordnetes Walzwerk umfasst, können die abgetrennten Abschnitte des Metallstrangs insbesondere dem Walzwerk zugeführt werden und in dem Walzwerk aus der Gießhitze heraus gewalzt werden. Vorzugsweise ist die Anlage der Metallindustrie somit nicht als reine Stranggießanlage ausgebildet, sondern als Gießwalzanlage. Gegebenenfalls kann zwischen der Strangführung und dem Walzwerk ein Ofen angeordnet sein.
  • Oftmals verfährt die Steuereinrichtung die Trenneinrichtung während des Abtrennens des jeweiligen Abschnitts des Metallstrangs ausgehend vom Schneideort um einen Schneideweg in der Abzugsrichtung.
  • Das Ausmaß, um welches die Steuereinrichtung die Trenneinrichtung während des Abtrennens des jeweiligen Abschnitts des Metallstrangs verfährt, also der Schneideweg, ist recht gering. Meist liegt der Schneideweg im unteren einstelligen Meterbereich, beispielsweise bei einer hydraulischen Schere im Bereich zwischen 1 m und 2 m und bei einer Brennschneidmaschine zwischen 2 m und 4 m. Der mögliche Verfahrweg, innerhalb dessen die Steuereinrichtung die Trenneinrichtung positionieren kann, ist hingegen größer als der Schneideweg, oftmals sogar erheblich größer. In der Regel erfüllt der mögliche Verfahrweg die Bedingung, dass der mögliche Verfahrweg mindestens dreimal, vorzugsweise mindestens fünfmal und besonders vorzugsweise mindestens zehnmal so groß wie der Schneideweg ist und/oder mindestens 10 m und vorzugsweise mindestens 25 m beträgt. Natürlich sind auch noch größere Werte möglich, beispielsweise das 20-fache, das 30-fache oder ein noch größeres Vielfaches des Schneidewegs bzw. ein möglicher Verfahrweg von 50 m, 80 m oder 100 m. Die genannten Zahlenwerte sind rein beispielhaft.
  • Während des Transports durch die Strangführung wird der gegossene Metallstrang mindestens einseitig (nämlich unten) von Transportrollen der Strangführung geführt. Sobald der gegossene Metallstrang die Horizontale erreicht hat, sind in der Regel nur noch auf der Unterseite des gegossenen Metallstrangs Transportrollen an den gegossenen Metallstrang angestellt. Vorzugsweise werden diejenigen Transportrollen der Strangführung, die sich zwischen einem Anfangsort, an dem die Trenneinrichtung sich vor dem Positionieren am Schneideort befindet, und dem Schneideort befinden, während des Positionierens der Trenneinrichtung vom Metallstrang zurückgezogen und danach wieder an den Metallstrang angestellt. Dadurch ergeben sich erhebliche konstruktive Vereinfachungen der Strangführung. Das Zurückziehen und das Wiederanstellen können nach Bedarf individuell für die jeweilige Transportrolle oder gruppenweise für jeweils mehrere Transportrollen erfolgen.
  • Das Zurückziehen und das Wiederanstellen der Transportrollen können nach Bedarf realisiert sein. Beispielsweise können den Transportrollen entsprechende Aktuatoren zugeordnet sein. Die Aktuatoren können in diesem Fall insbesondere von der Steuereinrichtung angesteuert werden. Die Aktuatoren können beispielsweise als Hydraulikzylinder ausgebildet sein. Auch ist es möglich, dass die Transportrollen schwenkbar gelagert sind und durch Gegengewichte mit einer Kraft beaufschlagt werden, aufgrund derer sie nach oben ausgelenkt werden, bis sie entweder an ortsfeste Anschläge der Strangführung oder an den gegossenen Metallstrang anstoßen. In diesem Fall kann die Trenneinrichtung oder ein Laufwagen, auf dem die Trenneinrichtung angeordnet ist, beispielsweise eine Kulissenführung aufweisen, welche die Transportrollen temporär aus ihrer angehobenen Stellung nach unten auslenkt.
  • Die Aufgabe wird weiterhin durch ein Steuerprogramm mit den Merkmalen des Anspruchs 9 gelöst. Eine vorteilhafte Ausgestaltung des Steuerprogramms ist Gegenstand des abhängigen Anspruchs 10.
  • Erfindungsgemäß bewirkt die Abarbeitung des Steuerprogramms durch die Steuereinrichtung - zusätzlich zur Ansteuerung der Trenneinrichtung zum Abtrennen des jeweiligen Abschnitts -,
    • dass der Steuereinrichtung vor dem jeweiligen Abtrennen in der Abzugsrichtung gesehen jeweils ein Schneideort bekannt wird und
    • dass die Steuereinrichtung vor dem jeweiligen Abtrennen die Trenneinrichtung in der Abzugsrichtung gesehen an dem Schneideort positioniert.
  • Die hierdurch erreichten Vorteile korrespondieren mit denen des Betriebsverfahrens.
  • Vorzugsweise bewirkt die Abarbeitung des Maschinencodes durch die Steuereinrichtung weiterhin, dass die Steuereinrichtung die Verfahrensschritte mindestens einer der vorstehend erläuterten vorteilhaften Ausgestaltungen des Betriebsverfahrens ausführt. Die jeweils erreichten Vorteile korrespondieren wie zuvor mit denen des Betriebsverfahrens.
  • Die Aufgabe wird weiterhin durch eine Steuereinrichtung mit den Merkmalen des Anspruchs 11 gelöst. Erfindungsgemäß ist die Steuereinrichtung mit einem erfindungsgemäßen Steuerprogramm programmiert, so dass die Steuereinrichtung im Betrieb ein erfindungsgemäßes Betriebsverfahren ausführt.
  • Die hierdurch erreichten Vorteile korrespondieren mit denen der entsprechenden Ausgestaltung des Betriebsverfahrens.
  • Die Aufgabe wird weiterhin durch eine Anlage der Metallindustrie mit den Merkmalen des Anspruchs 12 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen der Anlage der Metallindustrie sind Gegenstand der abhängigen Ansprüche 13 bis 15.
  • Erfindungsgemäß ist eine Anlage der Metallindustrie der eingangs genannten Art dadurch ausgestaltet,
    • dass die Trenneinrichtung in der Abzugsrichtung über einen möglichen Verfahrweg verfahrbar und innerhalb des möglichen Verfahrweges an einem jeweiligen Schneideort positionierbar ist und
    • dass die Steuereinrichtung als erfindungsgemäße Steuereinrichtung ausgebildet ist.
  • Die hierdurch erreichten Vorteile korrespondieren mit denen des Betriebsverfahrens.
  • Vorzugsweise ist der Strangführung in Linie ein Walzwerk der Anlage der Metallindustrie nachgeordnet, wobei die abgetrennten Abschnitte des Metallstrangs dem Walzwerk mittels der Strangführung zuführbar sind und von dem Walzwerk aus der Gießhitze heraus walzbar sind. Dadurch können die abgetrennten Abschnitte mit geringen Temperaturverlusten unmittelbar nach dem Abtrennen dem Walzwerk zugeführt werden und dort gewalzt werden.
  • Vorteilhafterweise beträgt der mögliche Verfahrweg mindestens 10 m und vorzugsweise mindestens 25 m beträgt. Weiterhin wird die Trenneinrichtung in der Regel während des Abtrennens des jeweiligen Abschnitts des Metallstrangs ausgehend vom Schneideort um einen Schneideweg in der Abzugsrichtung verfahren. In diesem Fall ist der mögliche Verfahrweg vorteilhafterweise größer als, vorzugsweise mindestens dreimal so groß wie, besonders bevorzugt mindestens fünfmal und insbesondere mindestens zehnmal so groß wie der Schneideweg. Dies vergrößert die Flexibilität beim Betrieb der Anlage der Metallindustrie.
  • Üblicherweise weist die Strangführung Transportrollen zum Transportieren des gegossenen Metallstrangs und/oder der abgetrennten Abschnitte auf. Vorzugsweise sind diejenigen Transportrollen, die sich innerhalb des möglichen Verfahrweges befinden, als vom Metallstrang zurückziehbare und wieder an den Metallstrang anstellbare Transportrollen ausgebildet. Diese Ausgestaltung führt zu einer erheblichen konstruktiven Vereinfachung bei der Ausgestaltung der Strangführung, insbesondere der Implementierung der verfahrbaren Trenneinrichtung.
    • Kurze Beschreibung der Zeichnungen
  • Die oben beschriebenen Eigenschaften, Merkmale und Vorteile dieser Erfindung sowie die Art und Weise, wie diese erreicht werden, werden klarer und deutlicher verständlich im Zusammenhang mit der folgenden Beschreibung eines Ausführungsbeispiels, das im Zusammenhang mit den Zeichnungen näher erläutert wird. Dabei zeigen:
    • FIG 1
    eine Anlage der Metallindustrie,
    FIG 2
    ein Ablaufdiagramm,
    FIG 3 und 4
    Ausgestaltungen der Vorgehensweise von FIG 2,
    FIG 5
    einen Abschnitt eines Metallstrangs und eine Trenneinrichtung vor dem Abtrennen des Abschnitts,
    FIG 6
    einen Abschnitt eines Metallstrangs und eine Trenneinrichtung unmittelbar nach dem Abtrennen des Abschnitts,
    FIG 7
    einen Abschnitt eines Metallstrangs und eine Trenneinrichtung nach dem Abtrennen des Abschnitts,
    FIG 8
    in deutlich vereinfachter Darstellung eine Stranggießanlage und ein nachgeordnetes Walzwerk und
    FIG 9 bis 16
    jeweils einen Bereich einer Strangführung mit Transportrollen.
    Beschreibung der Ausführungsformen
  • Gemäß FIG 1 weist eine Anlage der Metallindustrie zumindest eine Stranggießanlage 1 auf. Die Anlage der Metallindustrie kann zusätzlich zu der Stranggießanlage 1 weitere Komponenten aufweisen. Dies wird aus späteren Ausführungen noch ersichtlich werden.
  • Die Stranggießanlage 1 weist ihrerseits eine Stranggießkokille 2 auf. Der Stranggießkokille 2 wird von oben flüssiges Metall 3 zugeführt. Mittels der Stranggießkokille 2 wird das flüssige Metall 3 zu einem Metallstrang 4 gegossen. Die Zuführung des flüssigen Metalls 3 ist Fachleuten allgemein bekannt und im Rahmen der vorliegenden Erfindung von untergeordneter Bedeutung. Sie wird daher nicht näher erläutert. Das flüssige Metall 3 kann beispielsweise flüssiger Stahl oder flüssiges Aluminium sein. Auch andere Metalle oder Metalllegierungen kommen in Frage.
  • Die Stranggießkokille 1 weist weiterhin eine Strangführung 5 auf. Die Strangführung 5 ist der Stranggießkokille 2 nachgeordnet. Mittels der Strangführung 5 wird der gegossene Metallstrang 4 mit einer Abzugsgeschwindigkeit vA in einer Abzugsrichtung x aus der Stranggießkokille 2 abgezogen. In der Strangführung 5 erfolgt weiterhin auch eine intensive Kühlung des gegossenen Metallstrangs 4.
  • Der abgezogene Metallstrang 4 weist beim Abziehen aus der Stranggießkokille 2 zunächst nur eine relativ dünne feste (= erstarrte) Strangschale 6 auf. Die Strangschale 6 umgibt einen Kern 7 des Metallstrangs. Der Kern 7 ist zunächst noch flüssig und erstarrt nach und nach, während der Metallstrang 4 die Strangführung 5 durchläuft. Der Metallstrang 4 weist daher eine Sumpfspitze 8 auf. Die Sumpfspitze 8 ist derjenige Bereich des Metallstrangs 4, in dem der Metallstrang 4 vollständig erstarrt ist.
  • Die Strangführung 5 weist zum Fördern des Metallstrangs 4 eine Vielzahl von Transportrollen 9 auf. Mittels der Transportrollen 9 wird der gegossene Metallstrang transportiert. In FIG 1 sind nur einige wenige der Transportrollen 9 dargestellt. In der Regel folgen die Transportrollen 9 in der Abzugsrichtung x gesehen in einer relativ dichten Abfolge aufeinander.
  • Die Transportrollen 9 können den Metallstrang 4 an mehreren Seiten umgeben. Oftmals wird der Metallstrang 4 entsprechend der Darstellung in FIG 1 zunächst vertikal gegossen und danach allmählich in die Horizontale umgelenkt. Solange der Metallstrang 4 im wesentlichen vertikal geführt wird und auch während des Umlenkens in die Horizontale wird der Metallstrang 4 in aller Regel beidseitig von den Transportrollen 9 gestützt. Nach dem Umlenken in die Horizontale ist es möglich, dass der Metallstrang 4 nur noch auf seiner Unterseite von den Transportrollen 9 gestützt wird. Alternativ ist es möglich, dass der Metallstrang 4 auch in diesem Bereich sowohl auf seiner Oberseite als auch auf seiner Unterseite von den Transportrollen 9 gestützt wird.
  • Die Stranggießanlage 1 weist weiterhin eine Trenneinrichtung 10 auf. Mittels der Trenneinrichtung 10 kann ein jeweils bereits erstarrter Abschnitt 11 des Metallstrangs 4 von dem Metallstrang 4 abgetrennt werden. Zum Abtrennen eines jeweiligen Abschnitts ist die Trenneinrichtung 10 ist stets an einem Ort 12 angeordnet (nachfolgend als Schneideort 12 bezeichnet), der in der Abzugsrichtung x gesehen hinter der Sumpfspitze 8 liegt. Der Schneideort 12 ist derjenige Ort, an dem mit dem Abtrennen des jeweiligen Abschnitts 11 begonnen wird. Entsprechend der Darstellung in FIG 1 ist die Trenneinrichtung 10 in der Abzugsrichtung x über einen möglichen Verfahrweg 13 verfahrbar. Der Schneideort 12, an dem die Trennvorrichtung 10 zum Abtrennen des jeweiligen Abschnitts 11 positioniert wird, ist also einstellbar. FIG 1 zeigt die Trennvorrichtung 10 in einem mittleren Bereich zwischen den Grenzen des möglichen Verfahrweges 13.
  • Die Anlage der Metallindustrie weist weiterhin eine Steuereinrichtung 14 auf. Die Steuereinrichtung 14 steuert zumindest die Trenneinrichtung 10. Sie gibt also Steuersignale C an die Trenneinrichtung 10 aus. Weiterhin kann die Steuereinrichtung 14 auch von der Trenneinrichtung 10 oder anderen Komponenten und auch von außen Informationen entgegennehmen. Dies ist in FIG 1 aus Gründen der Übersichtlichkeit nicht dargestellt.
  • Die Steuereinrichtung 10 kann auch weitere Bestandteile der Anlage der Metallindustrie steuern, beispielsweise die Strangführung 5 und/oder die Stranggießkokille 2. Auch kann die Steuereinrichtung 14, sofern die Anlage der Metallindustrie weitere Komponenten aufweist, auch diese Komponenten steuern.
  • Die Steuereinrichtung 14 ist mit einem Steuerprogramm 15 programmiert. Das Steuerprogramm 15 umfasst Maschinencode 16, der von der Steuereinrichtung 14 abarbeitbar ist. Aufgrund der Programmierung der Steuereinrichtung 14 mit dem Steuerprogramm 15 bzw. aufgrund der Abarbeitung des Maschinencodes 16 steuert die Steuereinrichtung 14 (zumindest) die Trenneinrichtung 10 gemäß einer Vorgehensweise, die nachstehend in Verbindung mit FIG 2 näher erläutert wird.
  • Gemäß FIG 2 wird der Steuereinrichtung 14 in einem Schritt S1 ein Schneideort 12 bekannt. Der Schneideort 12 ist in der Abzugsrichtung x gesehen derjenige Ort, an dem das nächste Mal ein Abschnitt 11 von dem Metallstrang 4 abgetrennt werden soll. Der Schneideort 12 muss in der Abzugsrichtung x gesehen hinter einem Erstarrungsort 17 liegen. Der Erstarrungsort 17 ist gemäß FIG 1 in der Abzugsrichtung x gesehen derjenige Ort, an dem der gegossene Metallstrang 4 (ergänze: erstmals) vollständig durcherstarrt ist. Der Erstarrungsort 17 ist also derjenige Ort innerhalb der Strangführung 5, an dem die Sumpfspitze 8 in den erstarrten Zustand übergegangen ist.
  • In einem Schritt S2 positioniert die Steuereinrichtung 14 die Trenneinrichtung 10 in der Abzugsrichtung x gesehen an dem Schneideort 12.
  • In einem Schritt S3 prüft die Steuereinrichtung 14, ob eine Bedingung zum Abtrennen des Abschnitts 11 von dem gegossenen Metallstrang 4 eingetreten ist. Ist die Bedingung eingetreten, geht die Steuereinrichtung 14 zu einem Schritt S4 über. Anderenfalls geht die Steuereinrichtung 14 zum Schritt S1 zurück.
  • Im Schritt S4 steuert die Steuereinrichtung 14 die Trenneinrichtung 10 derart an, dass die Trenneinrichtung 10 den nunmehr abzutrennenden Abschnitt 11 von dem gegossenen Metallstrang 4 abtrennt. Aufgrund der Positionierung der Trenneinrichtung 10 an dem Schneideort 12 ist der nunmehr abzutrennende Abschnitt 11 bereits vollständig erstarrt, weist also keinen flüssigen Kern 7 mehr auf. Vom Schritt S4 aus geht die Steuereinrichtung 14 zum Schritt S1 zurück.
  • Wenn die Steuereinrichtung 14 vom Schritt S3 aus zum Schritt S1 zurückgeht, erfolgt natürlich nur dann eine neue Positionierung der Trenneinrichtung 10, wenn sich die Vorgabe des Schrittes S1 geändert hat.
  • Die Schritte S1 und S2 und auch der Schritt S3 werden vor dem Abtrennen des jeweiligen Abschnitts 11 ausgeführt. Insbesondere ist der Schritt S2 (dies gilt erst recht für den Schritt S1) vor dem jeweiligen Abtrennen des jeweiligen Abschnitts 11 abgeschlossen. Der Schritt S4 ist das Abtrennen selbst.
  • Die Bedingungen des Schrittes S3 kann auf verschiedene Art und Weise ausgestaltet sein. Beispielsweise kann die Steuereinrichtung 14 im Schritt S3 abwarten, dass ein Kopf 18 des Metallstrangs 4 (siehe FIG 1) einen vorbestimmten Abstand von dem Schneideort 12 aufweist, so dass der nunmehr abzutrennende Abschnitt 11 eine vorbestimmte Länge aufweist. In diesem Fall erfolgt die entsprechende Ansteuerung der Trenneinrichtung 10 iterativ immer wieder. Auch kann die Steuereinrichtung 14 prüfen, ob eine Störung eingetreten ist, die ein Abtrennen eines Abschnitts 11 vom Metallstrang erforderlich macht. Auch andere Bedingungen sind möglich. In jedem Fall aber erfolgt das Abtrennen des Abschnitts 11 von dem Metallstrang 4 nach Bedarf.
  • In der Ausgestaltung gemäß FIG 2 wird der Schneideort 12 der Steuereinrichtung 14 direkt bekannt. Beispielsweise kann der Schneideort 12 der Steuereinrichtung 14 direkt als solcher vorgegeben werden ("fahre zu einem bestimmten Schneideort 12"). Alternativ kann die Vorgabe des Schneideortes 12 durch die Vorgabe von Verfahrenbefehlen erfolgen ("fahre in oder entgegen der Abzugsrichtung x, solange der entsprechende Fahrbefehl anliegt").
  • Gemäß FIG 3 ist es möglich, dass der Steuereinrichtung 14 in einem Schritt S11 der Erstarrungsort 17 vorgegeben wird. In diesem Fall bestimmt die Steuereinrichtung 14 in einem Schritt S12 selbst den Schneideort 12. Die Bestimmung erfolgt in Abhängigkeit von dem Erstarrungsort 17.
  • Alternativ ist es gemäß FIG 4 möglich, dass der Steuereinrichtung 14 in Schritten S21 und S22 Betriebsdaten der Stranggießanlage 1 bekannt werden. Beispielsweise kann der Steuereinrichtung 14 im Schritt S21 ein Gießformat F der Stranggießkokille 2 bekannt werden und kann der Steuereinrichtung 14 im Schritt S22 die Abzugsgeschwindigkeit vA bekannt werden. Beispielsweise kann die Steuereinrichtung 14 die entsprechenden Einstellungen selbst vorgenommen haben, sofern sie die entsprechenden Komponenten der Stranggießanlage 1 selbst steuert. Auch ist es möglich, dass die genannten Größen der Steuereinrichtung 14 anderweitig vorgegeben werden. Anhand der nunmehr bekannten Betriebsdaten F, vA kann die Steuereinrichtung 14 daher in einem Schritt S23 den Erstarrungsort 17 (also im Kern die Lage der Sumpfspitze 8) eigenständig ermitteln. Beispielsweise kann die Steuereinrichtung 14 ein Erstarrungsmodell des Metallstrangs 4 implementieren und unter Verwendung des Erstarrungsmodells fortlaufend den Erstarrungsort 17 ermitteln und fortschreiben.
  • Das Gießformat F der Stranggießkokille 2 ändert sich entweder gar nicht oder nur selten. Es ist daher in vielen Fällen ausreichend, wenn die Steuereinrichtung 14, ausgehend vom Schritt S4, zum Schritt S22 zurückgeht, der Schritt S21 also nur einmalig ausgeführt wird bzw. nur im Falle einer Änderung des Gießformats F erneut ausgeführt wird.
  • Nachfolgend wird in Verbindung mit den FIG 5 bis 7 das Abtrennen des jeweiligen Abschnitts 11 vom Metallstrang 4 etwas genauer erläutert.
  • Gemäß FIG 5 ist die Trenneinrichtung 10 vor dem Abtrennen des jeweiligen Abschnitts 11 vom Metallstrang 4 und damit auch zu Beginn des Abtrennens am Schneideort 12 positioniert. Der Metallstrang 4 wird mittels der Strangführung 5 (in den FIG 5 bis 7 nicht dargestellt) mit der Abzugsgeschwindigkeit va gefördert. In der Darstellung gemäß FIG 5 hat das Abtrennen des jeweiligen Abschnitts 11 vom Metallstrang 4 gerade begonnen. Dies ist in FIG 5 durch eine kleine Einkerbung 19 angedeutet.
  • Das Abtrennen benötigt eine gewisse Zeit. Während dieser Zeit wird die Trennvorrichtung 10 mit der Abzugsgeschwindigkeit vA in der Abzugsrichtung x verfahren. Bis zum Ende des Abtrennens, also während des Abtrennens des jeweiligen Abschnitts 11 des Metallstrangs 4, wird die Trennvorrichtung 10 daher, ausgehend vom Schneideort 12, um einen bestimmten Weg 20 - nachfolgend Schneideweg 20 genannt - in der Abzugsrichtung x des Metallstrangs 4 verfahren. FIG 6 zeigt den Zustand, zudem das Abtrennen des jeweiligen Abschnitts 11 von dem Metallstrang 4 gerade beendet ist.
  • Der Schneideweg 20 liegt - je nach Art der Trennvorrichtung 10 - meist zwischen 1 m und 4 m, in jedem Fall aber unterhalb von 6 m. Der mögliche Verfahrweg 13, innerhalb dessen die Steuereinrichtung 14 die Trenneinrichtung 10 zum Positionieren der Trenneinrichtung 10 an dem Schneideort 12 positioniert, ist hingegen größer als der Schneideweg 20, oftmals sogar erheblich größer. Meist ist der mögliche Verfahrweg 13 mindestens dreimal, in der Regel sogar mindestens fünfmal und vorzugsweise mindestens zehnmal so groß wie der Schneideweg 12. In der absoluten Länge gesehen beträgt der mögliche Verfahrweg 13 in aller Regel mindestens 10 m und vorzugsweise mindestens 25 m. Der mögliche Verfahrweg 13 kann - sowohl relativ zum Schneideweg 20 als auch absolut - auch noch größer sein.
  • Zum Verfahren der Trenneinrichtung 10 über den Schneideweg 20 und zum Verfahren der Trenneinrichtung 10 über den möglichen Verfahrweg 13 sind verschiedene Ausgestaltungen möglich. Beispielsweise ist es möglich, dass die Trenneinrichtung 10 unbeweglich auf einem Wagen angeordnet ist und sowohl zum Verfahren der Trenneinrichtung 10 über den Schneideweg 20 als auch zum Verfahren der Trenneinrichtung 10 über den möglichen Verfahrweg 13 stets der Wagen als Ganzes verfahren wird. Der Wagen kann beispielsweise auf Schienen geführt sein. Alternativ ist es möglich, dass die Trenneinrichtung 10 beweglich auf dem Wagen angeordnet ist. Das Ausmaß, um welches die Trenneinrichtung 10 auf dem Wagen verfahrbar ist, ist in diesem Fall in der Regel (geringfügig) größer als der maximal zu erwartende Schneideweg 20. In diesem Fall kann beispielsweise zum Verfahren der Trenneinrichtung 10 über den Schneideweg 20 der Wagen fest positioniert bleiben und ausschließlich die Trennvorrichtung 10 relativ zum Wagen verfahren werden. Lediglich zum Verfahren der Trenneinrichtung 10 über den möglichen Verfahrweg 13, also jeweils zu einem neuen Schneideort 12, wird in diesem Fall der Wagen als Ganzes verfahren. Auch andere Ausgestaltungen, bei denen sich simultane Bewegungen des Wagens als Ganzes und der Trenneinrichtung 10 relativ zum Wagen überlagern, sind möglich. Weiterhin kann der Wagen selbst ebenfalls Rollen aufweisen, welche vom Ansatz her die gleiche Funktion wie die Transportrollen 9 der Strangführung 5 aufweisen. Diese Rollen 5 bewegen sich jedoch im Gegensatz zu den Transportrollen 9 der Strangführung 5 zusammen mit dem Wagen.
  • Auch der abgetrennte Abschnitt 11 wird mittels der Strangführung 5 (genauer: mittels der Transportrollen 9 des entsprechenden Bereichs der Strangführung 5) transportiert bzw. weitertransportiert. Der Transport erfolgt ab dem Abtrennen des Abschnitts 11 von dem gegossenen Metallstrang 4 mit einer Transportgeschwindigkeit vT. Die Transportgeschwindigkeit vT ist in aller Regel größer als die Abzugsgeschwindigkeit vA. Eine gewisse Zeit nach dem Abtrennen des Abschnitts 11 von dem gegossenen Metallstrang 4 hat sich daher entsprechend der Darstellung in FIG 7 eine Lücke 21 zwischen dem Kopf 18 des (verbleibenden) Metallstrangs und dem Abschnitt 11 gebildet.
  • In der Zeit, die bis zum Abtrennen des nächsten Abschnitts 11 von dem gegossenen Metallstrang 4 vergeht, wird die Trenneinrichtung 10 - vergleiche die Ausführungen zu FIG 2 - neu positioniert, sofern dies erforderlich ist. Rein beispielhaft ist in FIG 7 angenommen, dass die Trenneinrichtung 10 zum Abtrennen des nächsten Abschnitts 11 von dem gegossenen Metallstrang 4 an dem in FIG 7 gestrichelt angedeuteten (neuen) Schneideort 12 positioniert wird.
  • Aufgrund des Umstands, dass die abgetrennten Abschnitte 11 des Metallstrangs 4 - unabhängig vom konkreten Schneideort 12 - ab dem Abtrennen vom Metallstrang 4 sofort auf die Transportgeschwindigkeit vT beschleunigt und sodann mit der Transportgeschwindigkeit vT transportiert werden können, können die abgetrennten Abschnitte 11 mittels der Strangführung 5 sehr schnell einer der Strangführung 5 nachgeordneten Komponente der Anlage der Metallindustrie zugeführt werden. Eine derartige Komponente kann beispielsweise entsprechend der Darstellung in FIG 8 ein Walzwerk 22 sein, das in Linie zur Strangführung 5 angeordnet ist.
  • Dem Walzwerk 22 können die abgetrennten Abschnitte 11 zugeführt werden. In dem Walzwerk 22 können die Abschnitte 11 aus der Gießhitze heraus gewalzt werden. Gegebenenfalls kann - ebenfalls in Linie zur Strangführung 5 - zwischen der Strangführung 5 und dem Walzwerk 22 ein Ofen 23 angeordnet sein, beispielsweise ein Induktionsofen oder ein Tunnelofen. Auch der Ofen 23 kann als eine Komponente der Anlage der Metallindustrie angesehen werden.
  • Die Transportrollen 9 folgen, wie bereits erwähnt, in der Transportrichtung x üblicherweise relativ dicht aufeinander. Innerhalb des möglichen Verfahrweges 13 sind daher entsprechend der Darstellung in FIG 9 in der Regel mehrere Transportrollen 9 angeordnet. Der Abstand der Transportrollen 9 kann sogar kleiner als die Länge der Trenneinrichtung 10 sein. Vorzugsweise sind die Transportrollen 9, die sich innerhalb des möglichen Verfahrweges 13 befinden, als vom Metallstrang 4 zurückziehbare und wieder an den Metallstrang 4 anstellbare Transportrollen 9 ausgebildet. Dies ist in FIG 9 für eine der entsprechenden Transportrollen 9 angedeutet. In durchgezogenen Linien ist die entsprechende Transportrolle 9 in der Position dargestellt, in der sie an den Metallstrang 4 angestellt ist. Gestrichelt ist in FIG 9 die Position dargestellt, in der diese Transportrolle 9 vom Metallstrang 4 zurückgezogen ist.
  • Das Anstellen der entsprechenden Transportrolle 9 an den Metallstrang 4 und das Zurückziehen der entsprechenden Transportrolle 9 vom Metallstrang 4 kann beispielsweise mittels eines Aktuators 24 erfolgen. Der Aktuator 24 kann entsprechend der Darstellung in FIG 9 beispielsweise als Hydraulikzylindereinheit ausgebildet sein. Es sind aber auch andere Ausgestaltungen des Aktuators 24 möglich. Auch ist es möglich, dass die Transportrollen 9 passiv bewegt werden, beispielsweise durch eine an der Trenneinrichtung 10 angeordnete Kulissenführung. Im Falle der Verwendung von Aktuatoren 24 können die Aktuatoren 24 insbesondere von der Steuereinrichtung 14 gesteuert werden.
  • Die nachfolgenden Ausführungen beziehen sich stets auf die Transportrollen 9 innerhalb des möglichen Verfahrweges 13.
  • Zum ordnungsgemäßen Transport des Metallstrangs 4 bzw. der Abschnitte 11 müssen zumindest die meisten der unterhalb des Metallstrangs 4 angeordneten Transportrollen 9 an den Metallstrang 4 bzw. den entsprechenden Abschnitt 11 angestellt sein, um eine Stützung von unten zu gewährleisten. Zum Positionieren der Trenneinrichtung 10 von einem Anfangsort 25 (siehe FIG 10) zum Schneideort 12 kann beispielsweise derart vorgegangen werden, dass die Transportrollen 9 während des Positionierens der Trenneinrichtung 10 vom Metallstrang 4 zurückgezogen und danach wieder an den Metallstrang 4 angestellt werden. Der Anfangsort 25 ist derjenige Ort, an dem sich die Trenneinrichtung vor dem Positionieren am Schneideort 12 befindet. Der Anfangsort 25 kann beispielsweise der Schneideort 12 für das vorherige Abtrennen eines Abschnitts 11 von dem Metallstrang 4 sein.
  • Zum Verfahren der Trenneinrichtung 10 vom Anfangsort 25 zum Schneideort 12 kann beispielsweise so vorgegangen werden, wie dies nachstehend in Verbindung mit den FIG 10 bis 16 erläutert wird. Soweit in den FIG 10 bis 16 Pfeile 26 eingezeichnet sind, sollen sie jeweilige Bewegungsrichtungen andeuten. Vorab wird darauf hingewiesen, dass alternativ zu der nachstehend erläuterten Vorgehensweise auch andere Vorgehensweisen möglich sind.
  • Zunächst - siehe FIG 10 - befindet sich die Trenneinrichtung 10 am Anfangsort 25. Die Transportrollen 9 sind - eventuell mit Ausnahme derjenigen Transportrollen 9, die sich im Bereich der Trenneinrichtung 10 selbst befinden - alle angehoben. Die Trenneinrichtung 10 soll an einem neuen Schneideort 12 (in FIG 10 gestrichelt angedeutet) positioniert werden.
  • Zum Verfahren der Trenneinrichtung 10 an den Schneideort 12 werden zunächst diejenigen der Transportrollen 9, die sich sowohl zwischen dem Anfangsort 25 und dem Schneideort 12 befinden als auch in der Nähe der Trenneinrichtung 10 befinden, einzeln oder gruppenweise abgesenkt. Rein beispielhaft ist in FIG 11 dargestellt, dass die nächstliegende Transportrolle 9 bereits abgesenkt ist und die Transportrolle 9 danach gerade abgesenkt wird.
  • Sobald genügend Transportrollen 9 abgesenkt sind, wird gemäß FIG 12 mit dem Verfahren der Trenneinrichtung 10 auf den (neuen) Schneideort 12 zu begonnen. Während des Verfahrens der Trenneinrichtung 10 zum Schneideort 12 werden gemäß den FIG 13 bis 16 nach und nach die Transportrollen 9, die sich im Verfahrweg von dem Anfangsort 25 zum Schneideort 12 befinden, vor dem Passieren der Trenneinrichtung 10 einzeln oder gruppenweise abgesenkt und nach dem Passieren der Trenneinrichtung 10 einzeln oder gruppenweise wieder angehoben.
  • Es sind auch weitere Ausgestaltungen möglich. Beispielsweise können die Strangführung 5 und/oder die Trenneinrichtung 10 bezogen auf die Abzugsrichtung x eingangsseitig und/oder ausgangsseitig sogenannte pinchrolls aufweisen. Mittels derartiger pinchrolls kann gewährleistet werden, dass der Metallstrang 4 bzw. die Abschnitte 11 zuverlässig in der Abzugsrichtung x gefördert werden. Weiterhin kann der Trennvorrichtung 10 in der Abzugsrichtung x gesehen eine Entgratungsvorrichtung nachgeordnet sein. Eine derartige Entgratungsvorrichtung - oftmals als Entbarter oder Deburrer bezeichnet - kann insbesondere dann erforderlich sein, wenn die Trenneinrichtung 10 als Brennschneidmaschine ausgebildet ist. Die Entgratungsvorrichtung kann nach Bedarf Bestandteil der Strangführung 5 als solcher und damit ortsfest angeordnet sein oder Bestandteil der Trennvorrichtung 10 und damit beweglich angeordnet sein. Weiterhin kann die Strangführung 5 eine Transportvorrichtung aufweisen, mittels derer kurze Abschnitte 11 seitlich aus der durch die Strangführung 5 definierten Linie herausgefordert werden können. Die Transportvorrichtung ist in diesem Fall in Abzugsrichtung x gesehen hinter dem möglichen Verfahrweg 13 angeordnet. Aufgrund des Umstands, dass im Rahmen der vorliegenden Erfindung oftmals auch der Erstarrungsort 17 bekannt sein muss, kann weiterhin auch eine Rührspule derart positioniert werden, dass sie in der Abzugsrichtung x gesehen kurz vor der Sumpfspitze 8 oder im Bereich der Sumpfspitze 8 angeordnet ist. Eine ähnliche Vorgehensweise ist bezüglich einer induktiven Heizvorrichtung möglich.
  • Die vorliegende Erfindung weist viele Vorteile auf. Insbesondere ist der Schneideort 12 individuell für den jeweiligen Schnitt einstellbar. Das sogenannte Betriebsfenster (d.h. der Bereich von der minimal möglichen bis zur maximal möglichen Abzugsgeschwindigkeit vA) kann optimiert werden.
  • Obwohl die Erfindung im Detail durch die bevorzugten Ausführungsbeispiele näher illustriert und beschrieben wurde, so ist die Erfindung nicht durch die offenbarten Beispiele eingeschränkt und andere Variationen können vom Fachmann hieraus abgeleitet werden, ohne den Schutzumfang der Erfindung zu verlassen.
    • Bezugszeichenliste
    • 1
    Stranggießanlage
    2
    Stranggießkokille
    3
    flüssiges Metall
    4
    Metallstrang
    5
    Strangführung
    6
    Strangschale
    7
    Kern
    8
    Sumpfspitze
    9
    Transportrollen
    10
    Trenneinrichtung
    11
    Abschnitte
    12
    Schneideort
    13
    möglicher Verfahrweg
    14
    Steuereinrichtung
    15
    Steuerprogramm
    16
    Maschinencode
    17
    Erstarrungsort
    18
    Kopf
    19
    Einkerbung
    20
    Schneideweg
    21
    Lücke
    22
    Walzwerk
    23
    Ofen
    24
    Aktuator
    25
    Anfangsort
    26
    Pfeile
    C
    Steuersignale
    F
    Gießformat
    S1 bis S23
    Schritte
    vA, vT
    Geschwindigkeiten
    x
    Abzugsrichtung

Claims (15)

  1. Betriebsverfahren für eine Anlage der Metallindustrie,
    - wobei mittels einer Stranggießkokille (2) einer Stranggießanlage (1) der Anlage der Metallindustrie flüssiges Metall (3) zu einem Metallstrang (4) gegossen wird,
    - wobei der gegossene Metallstrang (4) mittels einer Strangführung (5) der Stranggießanlage mit einer Abzugsgeschwindigkeit (vA) in einer Abzugsrichtung (x) aus der Stranggießkokille (2) abgezogen wird,
    - wobei der gegossene Metallstrang (4) beim Abziehen aus der Stranggießkokille (2) eine feste Strangschale (6) und einen noch flüssigen Kern (7) aufweist,
    - wobei der Kern (7) nach und nach erstarrt, während der gegossene Metallstrang (4) die Strangführung (5) durchläuft,
    - wobei eine Steuereinrichtung (14) eine Trenneinrichtung (10) der Stranggießanlage (1) bei Bedarf derart ansteuert, dass die Trenneinrichtung (10) einen bereits erstarrten Abschnitt (11) des Metallstrangs (4) an einem Schneideort (12) von dem gegossenen Metallstrang (4) abtrennt,
    dadurch gekennzeichnet,
    - dass der Steuereinrichtung (14) vor dem jeweiligen Abtrennen in der Abzugsrichtung (x) gesehen jeweils ein Schneideort (12) bekannt wird und
    - dass die Steuereinrichtung (14) vor dem jeweiligen Abtrennen die Trenneinrichtung (10) in der Abzugsrichtung (x) gesehen an dem Schneideort (12) positioniert.
  2. Betriebsverfahren nach Anspruch 1,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass die Steuereinrichtung (14) den jeweiligen Schneideort (12) vor dem jeweiligen Abtrennen von einer Bedienperson entgegennimmt oder dass der Steuereinrichtung vor dem jeweiligen Abtrennen jeweils ein Erstarrungsort (17) innerhalb der Strangführung (5) bekannt wird, an dem der gegossene Metallstrang (4) vollständig durcherstarrt ist, und die Steuereinrichtung (14) den Schneideort (12) in Abhängigkeit von dem Erstarrungsort (17) bestimmt.
  3. Betriebsverfahren nach Anspruch 1 oder 2,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass der abgetrennte Abschnitt (11) mittels der Strangführung (5) ab dem Abtrennen von dem gegossenen Metallstrang (4) mit einer Transportgeschwindigkeit (vT) weitertransportiert wird und dass die Transportgeschwindigkeit (vT) größer als die Abzugsgeschwindigkeit (vA) ist.
  4. Betriebsverfahren nach Anspruch 3,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass die abgetrennten Abschnitte (11) des Metallstrangs (4) einem in Linie zur Strangführung (5) angeordneten Walzwerk (22) der Anlage der Metallindustrie zugeführt werden und in dem Walzwerk (22) aus der Gießhitze heraus gewalzt werden.
  5. Betriebsverfahren nach einem der obigen Ansprüche,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass die Steuereinrichtung (14) die Trenneinrichtung (10) während des Abtrennens des jeweiligen Abschnitts (11) des Metallstrangs (4) ausgehend vom Schneideort (12) um einen Schneideweg (20) in der Abzugsrichtung (x) des Metallstrangs (4) verfährt.
  6. Betriebsverfahren nach Anspruch 5,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass die Steuereinrichtung (14) die Trenneinrichtung (10) zum Positionieren der Trenneinrichtung (10) an dem Schneideort (12) innerhalb eines möglichen Verfahrweges (13) positioniert, der größer als, vorzugsweise mindestens dreimal so groß wie, besonders bevorzugt mindestens fünfmal so groß wie und insbesondere mindestens zehnmal so groß wie der Schneideweg (20) ist.
  7. Betriebsverfahren nach einem der obigen Ansprüche,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass die Steuereinrichtung (14) die Trenneinrichtung (10) zum Positionieren der Trenneinrichtung (10) an dem Schneideort (12) innerhalb eines möglichen Verfahrweges (13) positioniert, der mindestens 10 m und vorzugsweise mindestens 25 m beträgt.
  8. Betriebsverfahren nach einem der obigen Ansprüche,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass Transportrollen (9) der Strangführung (5), die sich zwischen einem Anfangsort (25), an dem die Trenneinrichtung (10) sich vor dem Positionieren am Schneideort (12) befindet, und dem Schneideort (12) befinden, während des Positionierens der Trenneinrichtung (10) vom Metallstrang (4) zurückgezogen und danach wieder an den Metallstrang (4) angestellt werden.
  9. Steuerprogramm für eine Steuereinrichtung (14) für zumindest eine Trenneinrichtung (10) einer Stranggießanlage (1) einer Anlage der Metallindustrie, wobei mittels einer Stranggießkokille (2) der Stranggießanlage (1) flüssiges Metall (3) zu einem Metallstrang (4) gegossen wird, der mittels einer Strangführung (5) der Stranggießanlage (1) mit einer Abzugsgeschwindigkeit (vA) aus der Stranggießkokille (1) abgezogen wird, so dass der gegossene Metallstrang (4) beim Abziehen aus der Stranggießkokille (2) eine feste Strangschale (6) und einen noch flüssigen Kern (7) aufweist, der nach und nach erstarrt, während der Metallstrang (4) die Strangführung (5) durchläuft, wobei das Steuerprogramm Maschinencode (16) umfasst, der von der Steuereinrichtung (14) abarbeitbar ist, wobei die Abarbeitung des Maschinencodes (16) durch die Steuereinrichtung (14) bewirkt,
    - dass eine Steuereinrichtung (14) eine Trenneinrichtung (10) der Stranggießanlage (1) bei Bedarf derart ansteuert, dass die Trenneinrichtung (10) einen bereits erstarrten Abschnitt (11) des Metallstrangs (4) an einem Schneideort (12) von dem gegossenen Metallstrang (4) abtrennt,
    - dass der Steuereinrichtung (14) vor dem jeweiligen Abtrennen in der Abzugsrichtung (x) gesehen jeweils ein Schneideort (12) bekannt wird und
    - dass die Steuereinrichtung (14) vor dem jeweiligen Abtrennen die Trenneinrichtung (10) in der Abzugsrichtung (x) gesehen an dem Schneideort (12) positioniert.
  10. Steuerprogramm nach Anspruch 9,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass die Abarbeitung des Maschinencodes (16) durch die Steuereinrichtung (14) bewirkt, dass die Steuereinrichtung (14) die Verfahrensschritte mindestens eines der Ansprüche 2 bis 8 ausführt.
  11. Steuereinrichtung zumindest für eine Trenneinrichtung (10) einer Stranggießanlage (1) einer Anlage der Metallindustrie, wobei die Steuereinrichtung mit einem Steuerprogramm (15) nach Anspruch 9 oder 10 programmiert ist, so dass sie im Betrieb ein Betriebsverfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 8 ausführt.
  12. Anlage der Metallindustrie,
    - wobei die Anlage der Metallindustrie eine Stranggießanlage (1) aufweist,
    - wobei die Stranggießanlage (1) eine Stranggießkokille (2) zum Gießen flüssigen Metalls (3) zu einem Metallstrang (4) aufweist,
    - wobei die Stranggießanlage (1) eine der Stranggießkokille (2) nachgeordnete Strangführung (5) zum Abziehen des gegossenen Metallstrangs (4) aus der Stranggießkokille (2) mit einer Abzugsgeschwindigkeit (vA) aufweist,
    - wobei der Metallstrang (4) beim Abziehen aus der Stranggießkokille (2) eine feste Strangschale (6) und einen noch flüssigen Kern (7) aufweist und der Kern (7) nach und nach erstarrt, während der Metallstrang (4) die Strangführung (5) durchläuft,
    - wobei die Stranggießanlage (1) eine Trenneinrichtung (10) zum Abtrennen eines jeweiligen bereits erstarrten Abschnitts (11) des Metallstrangs (4) von dem Metallstrang (4) aufweist,
    - wobei die Anlage der Metallindustrie eine zumindest die Trenneinrichtung (10) steuernde Steuereinrichtung (14) aufweist,
    dadurch gekennzeichnet,
    - dass die Trenneinrichtung (10) in der Abzugsrichtung (x) über einen möglichen Verfahrweg (13) verfahrbar und innerhalb des möglichen Verfahrweges (13) an einem jeweiligen Schneideort (12) positionierbar ist und
    - dass die Steuereinrichtung (14) als Steuereinrichtung nach Anspruch 11 ausgebildet ist.
  13. Anlage der Metallindustrie nach Anspruch 12,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass der Strangführung (5) in Linie ein Walzwerk (22) der Anlage der Metallindustrie nachgeordnet ist, dass die abgetrennten Abschnitte (11) des Metallstrangs (4) dem Walzwerk (22) mittels der Strangführung (5) zuführbar sind und dass die abgetrennten Abschnitte (11) des Metallstrangs (4) von dem Walzwerk (22) aus der Gießhitze heraus walzbar sind.
  14. Anlage der Metallindustrie nach Anspruch 12 oder 13,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass der mögliche Verfahrweg (13) mindestens 10 m und vorzugsweise mindestens 25 m beträgt und/oder dass die Trenneinrichtung (10) während des Abtrennens des jeweiligen Abschnitts (11) des Metallstrangs (4) ausgehend vom Schneideort (12) um einen Schneideweg (20) in der Abzugsrichtung (x) verfahren wird und der mögliche Verfahrweg (13) größer als, vorzugsweise mindestens dreimal so groß wie, besonders bevorzugt mindestens fünfmal so groß wie und insbesondere mindestens zehnmal so groß wie der Schneideweg (20) ist.
  15. Anlage der Metallindustrie nach Anspruch 12, 13 oder 14,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass die Strangführung (5) Transportrollen (9) zum Transportieren des gegossenen Metallstrangs (4) und/oder der abgetrennten Abschnitte (11) aufweist und dass diejenigen Transportrollen (9), die sich innerhalb des möglichen Verfahrweges (13) befinden, als vom Metallstrang (4) zurückziehbare und wieder an den Metallstrang (4) anstellbare Transportrollen (9) ausgebildet sind.
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Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
AT301778B (de) * 1968-07-01 1972-09-25 Westinghouse Electric Corp Einrichtung zur Steuerung einer Stranggußanlage
DE2437294B1 (de) * 1973-08-03 1975-02-13 Concast Ag, Zuerich (Schweiz) Verfahren zum Trennen eines Stahlstranges beim Stranggießen
DE2824699A1 (de) * 1978-06-06 1979-12-20 Messer Griesheim Gmbh Brennschneidmaschine
WO2019193512A1 (en) 2018-04-03 2019-10-10 Danieli & C. Officine Meccaniche S.P.A. Continuous casting and rolling plant for the production of metallurgical products

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