JP6400830B2 - Cooling of metal strand pieces - Google Patents

Cooling of metal strand pieces Download PDF

Info

Publication number
JP6400830B2
JP6400830B2 JP2017504073A JP2017504073A JP6400830B2 JP 6400830 B2 JP6400830 B2 JP 6400830B2 JP 2017504073 A JP2017504073 A JP 2017504073A JP 2017504073 A JP2017504073 A JP 2017504073A JP 6400830 B2 JP6400830 B2 JP 6400830B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
cooling
coolant
control signal
strand
cooling device
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.)
Active
Application number
JP2017504073A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JP2017521262A (en
Inventor
トーマス・フュルンハンマー
ペーター・ラドナー
マルクス・マイアホーファー
ルドルフ・シャイドル
レネ・シュテレンバーガー
ヘルムート・ヴァル
フィリップ・ヴィーザー
ステファン・ヴェス
Original Assignee
プライメタルズ・テクノロジーズ・オーストリア・ゲーエムベーハー
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 プライメタルズ・テクノロジーズ・オーストリア・ゲーエムベーハー filed Critical プライメタルズ・テクノロジーズ・オーストリア・ゲーエムベーハー
Publication of JP2017521262A publication Critical patent/JP2017521262A/en
Application granted granted Critical
Publication of JP6400830B2 publication Critical patent/JP6400830B2/en
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B22CASTING; POWDER METALLURGY
    • B22DCASTING OF METALS; CASTING OF OTHER SUBSTANCES BY THE SAME PROCESSES OR DEVICES
    • B22D11/00Continuous casting of metals, i.e. casting in indefinite lengths
    • B22D11/12Accessories for subsequent treating or working cast stock in situ
    • B22D11/124Accessories for subsequent treating or working cast stock in situ for cooling
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B05SPRAYING OR ATOMISING IN GENERAL; APPLYING FLUENT MATERIALS TO SURFACES, IN GENERAL
    • B05BSPRAYING APPARATUS; ATOMISING APPARATUS; NOZZLES
    • B05B1/00Nozzles, spray heads or other outlets, with or without auxiliary devices such as valves, heating means
    • B05B1/02Nozzles, spray heads or other outlets, with or without auxiliary devices such as valves, heating means designed to produce a jet, spray, or other discharge of particular shape or nature, e.g. in single drops, or having an outlet of particular shape
    • B05B1/08Nozzles, spray heads or other outlets, with or without auxiliary devices such as valves, heating means designed to produce a jet, spray, or other discharge of particular shape or nature, e.g. in single drops, or having an outlet of particular shape of pulsating nature, e.g. delivering liquid in successive separate quantities ; Fluidic oscillators
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B05SPRAYING OR ATOMISING IN GENERAL; APPLYING FLUENT MATERIALS TO SURFACES, IN GENERAL
    • B05BSPRAYING APPARATUS; ATOMISING APPARATUS; NOZZLES
    • B05B12/00Arrangements for controlling delivery; Arrangements for controlling the spray area
    • B05B12/02Arrangements for controlling delivery; Arrangements for controlling the spray area for controlling time, or sequence, of delivery
    • B05B12/04Arrangements for controlling delivery; Arrangements for controlling the spray area for controlling time, or sequence, of delivery for sequential operation or multiple outlets
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B05SPRAYING OR ATOMISING IN GENERAL; APPLYING FLUENT MATERIALS TO SURFACES, IN GENERAL
    • B05BSPRAYING APPARATUS; ATOMISING APPARATUS; NOZZLES
    • B05B13/00Machines or plants for applying liquids or other fluent materials to surfaces of objects or other work by spraying, not covered by groups B05B1/00 - B05B11/00
    • B05B13/02Means for supporting work; Arrangement or mounting of spray heads; Adaptation or arrangement of means for feeding work
    • B05B13/0207Means for supporting work; Arrangement or mounting of spray heads; Adaptation or arrangement of means for feeding work the work being an elongated body, e.g. wire or pipe
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B22CASTING; POWDER METALLURGY
    • B22DCASTING OF METALS; CASTING OF OTHER SUBSTANCES BY THE SAME PROCESSES OR DEVICES
    • B22D11/00Continuous casting of metals, i.e. casting in indefinite lengths
    • B22D11/12Accessories for subsequent treating or working cast stock in situ
    • B22D11/124Accessories for subsequent treating or working cast stock in situ for cooling
    • B22D11/1246Nozzles; Spray heads
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B22CASTING; POWDER METALLURGY
    • B22DCASTING OF METALS; CASTING OF OTHER SUBSTANCES BY THE SAME PROCESSES OR DEVICES
    • B22D11/00Continuous casting of metals, i.e. casting in indefinite lengths
    • B22D11/16Controlling or regulating processes or operations
    • B22D11/22Controlling or regulating processes or operations for cooling cast stock or mould
    • B22D11/225Controlling or regulating processes or operations for cooling cast stock or mould for secondary cooling

Landscapes

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

Description

本発明は、請求項1のおいて書きに記載の金属ストランドのストランド片の冷却方法と、請求項14のおいて書きに記載の冷却装置と、に関する。   The present invention relates to a method for cooling a strand piece of a metal strand described in the writing of claim 1 and a cooling device described in the writing of claim 14.

金属の連続鋳造の際、金属溶融物は、通常振動している水冷式の鋳型に供給され、当該鋳型内で、少なくとも周縁部分が凝固し、一般的には連続的に、すでにストランドの形状において、鋳型から、連続鋳造機の鋳型の下流に配置されたストランド誘導装置に供給され、当該ストランド誘導装置を通って搬送される。   During continuous casting of metal, the metal melt is fed into a normally oscillating water-cooled mold, in which at least the peripheral part solidifies, generally continuously, already in the shape of a strand. From the mold, it is supplied to the strand guiding device arranged downstream of the mold of the continuous casting machine, and is conveyed through the strand guiding device.

その際、ストランド誘導装置内のストランドを、冷却装置で、一般的には冷却剤をストランドに散布することによって、さらに冷却することが必要である。   In that case, it is necessary to further cool the strands in the strand guiding device by a cooling device, generally by spraying a coolant on the strands.

特許文献1からは、金属ストランドの冷却方法が知られており、当該方法においては、冷却剤が、ストランドの搬送装置に沿って配置された複数の冷却ノズルから、ストランドに散布される。ストランドを当該方法に基づいて冷却するために、特許文献1は、切替弁及び冷却ノズルを有する冷却装置を提案している。   From Patent Document 1, a method for cooling a metal strand is known. In this method, a coolant is sprayed onto the strand from a plurality of cooling nozzles arranged along the strand conveying device. In order to cool a strand based on the said method, patent document 1 has proposed the cooling device which has a switching valve and a cooling nozzle.

連続鋳造では、ストランドは一般的に、連続して鋳造され、鋳造の開始と鋳造の終了との間で継ぎ目なく形成されるストランドは、典型的には連続鋳造の後でようやくスラブの長さに切り離されるので、「ストランド片」という概念には、継ぎ目なく形成されるストランドの領域であって、鋳造速度で、連続鋳造機の冷却装置(冷却ゾーンとも呼ばれる)を通って搬送される領域も含まれるべきである。ストランドが冷却装置内での冷却の前にすでに切り離されるということは、本発明にとっては決して重要ではない。典型的には、ストランド片は、単に、鋳造速度で連続鋳造機の冷却装置を通って移送される金属ストランドの「仮想片」である。   In continuous casting, the strands are generally cast continuously, and the strands that form seamlessly between the start and end of casting typically reach the length of the slab only after continuous casting. The concept of “strand pieces”, as they are cut, also includes areas of strands that are formed seamlessly and that are conveyed at the casting speed through a continuous casting machine cooling device (also called a cooling zone). Should be. It is in no way important for the present invention that the strands are already cut off before cooling in the cooling device. Typically, the strand pieces are simply “virtual pieces” of metal strands that are transported through a continuous caster cooling system at the casting rate.

国際公開第2012/163878号International Publication No. 2012/163878

本発明の課題は、金属ストランドのストランド片の確実かつ効果的な冷却を達成することにある。さらなる課題は、冷却領域の導管内、又は、冷却領域への冷却剤供給導管内における望ましくないサージ圧を減少させることにある。   An object of the present invention is to achieve reliable and effective cooling of strand pieces of metal strands. A further problem is to reduce undesirable surge pressure in the conduit of the cooling zone or in the coolant supply conduit to the cooling zone.

本課題は、請求項1の特徴を有する方法と、請求項14の特徴を有する冷却装置と、によって解決される。   This problem is solved by a method having the features of claim 1 and a cooling device having the features of claim 14.

本発明の適切な態様及び利点は、さらなる請求項及び説明部分から明らかであり、方法及び冷却装置に関する。   Suitable aspects and advantages of the invention will be apparent from the further claims and the description and relate to a method and a cooling device.

金属ストランドのストランド片を、連続鋳造機の冷却領域において、それぞれ複数の切替弁と冷却ノズルとを有する冷却装置で冷却するための本発明に係る方法では、ストランド片は、冷却のために冷却領域を通って搬送され、切替弁は、2進パルス幅変調制御信号によって作動し、それによって、冷却剤フローは、冷却ノズルを通じて交互に放出又は遮断され、それによって、冷却剤は、冷却のために断続的に冷却領域のストランド片に散布されるものであり、当該方法は、2進パルス幅変調制御信号が、複数の制御信号の内の少なくとも1つが、複数の制御信号の内の別の制御信号に対する位相シフトを有するように決定されることを規定している。   In the method according to the invention for cooling strand pieces of metal strands in a cooling area of a continuous casting machine with a cooling device each having a plurality of switching valves and cooling nozzles, the strand pieces are cooled for cooling purposes. The switching valve is actuated by a binary pulse width modulation control signal, whereby the coolant flow is alternately discharged or blocked through the cooling nozzle, so that the coolant is cooled for cooling. Intermittently sprayed onto strand pieces of the cooling region, the method comprising: a binary pulse width modulation control signal wherein at least one of the plurality of control signals is another control of the plurality of control signals; It is specified that it is determined to have a phase shift with respect to the signal.

先行技術に係る切替弁を用いた冷却方法では、冷却剤の散布密度は、意図に反して、特に冷却装置の導管又は供給導管における冷却剤の流量の望ましくない変動の影響を受ける可能性がある。このような変動は、冷却剤内のサージ圧が原因であり得るが、他方、当該サージ圧は、切替弁の断続的な切替、すなわち開閉によって生じ得る。サージ圧の高さと、従って当該変動の大きさとは、本発明に基づいて制御信号を決定することによって減少し得る。   In prior art cooling methods using diverter valves, the spraying density of the coolant may unintentionally be affected by undesired fluctuations in the coolant flow rate, particularly in the chiller conduit or supply conduit. . Such fluctuations can be caused by surge pressure in the coolant, but on the other hand, the surge pressure can be caused by intermittent switching, that is, opening and closing of the switching valve. The height of the surge pressure and thus the magnitude of the variation can be reduced by determining the control signal in accordance with the present invention.

出願人の調査の結果によると、位相シフトによって、一方では位相シフトした制御信号によって作動する切替弁の時間をずらした切替がもたらされ、他方では、この時間のずれによって、サージ圧の軽減と、従って開放された冷却ノズルを通る冷却剤の流量の均等化がもたらされる。このように、容易な手段で、冷却剤散布密度の望ましくない影響に対抗することが可能である。本発明に係る方法、特に上述したような制御信号の決定は、冷却領域を通って搬送されるストランド片が、冷却領域の終端で、ストランド片を通じて略同じ冷却剤散布密度で散布されることを可能にする。   According to the results of the applicant's investigation, the phase shift results in a time-shifted switching of the switching valve operated on the one hand by the phase-shifted control signal, and on the other hand, this time shift reduces the surge pressure. Thus, equalization of the coolant flow rate through the open cooling nozzle is provided. In this way, it is possible to counter the undesirable effects of coolant spray density by easy means. The method according to the invention, in particular the determination of the control signal as described above, is that the strand pieces transported through the cooling zone are sprayed at the end of the cooling zone with substantially the same coolant spreading density through the strand pieces. to enable.

つまり、ストランド片の確実かつ効果的な冷却は、特に、冷却領域の導管内、又は、冷却領域への冷却剤供給導管内における望ましくないサージ圧を減少させることによって得られる。   That is, reliable and effective cooling of the strand pieces is obtained in particular by reducing undesirable surge pressures in the cooling zone conduit or in the coolant supply conduit to the cooling zone.

本発明は、ストランドを冷却領域を通って搬送する際、ストランド内部からの熱伝導の結果、まずストランドに沿って、ストランド表面の様々な強さでの再加熱が生じる、という認識から出発している。従って、冷却性能が、ストランド又は冷却装置に沿って変更可能であることが望ましい。そうでない場合、冶金学的な品質低下を伴うストランドの過冷却が生じ得る。これに関して、一方では、冷却剤を断続的に、つまり時間的な中断を伴って、ストランドに散布することが有利である。このようにして、冷却剤の量と、従って冷却性能とを、容易で、安定した、エネルギー効率の良い方法で、広範な値域に亘って設定することが可能である。他方、断続的な冷却剤散布の場合、それ自体が不連続であり、均等な冷却剤散布は、容易には保障され得ない。なぜなら、冷却剤散布の時間的中断と、連続鋳造プロセスの別のプロセス変数との間に、望ましくない相互作用が生じ得るからである。例えば、ストランド片が、部分的又は完全に、冷却剤散布の時間的中断の間に、又は、例えば冷却ノズル等の故障の際にも、冷却領域を通って搬送される場合、当該ストランド片は、意図に反して冷却が不足するか、又は、全く冷却されない。これは、やはり、望ましくないストランドの品質低下を伴う可能性がある。このような望ましくない冷却の不足、又は、品質の低下は、均等な冷却剤散布密度が、単位面積当りの冷却剤の量という意味において、ストランド片上で生じる場合に、回避され得る。その際、均等な冷却剤散布密度が、遅くともストランド片が冷却領域を通って搬送される時点までに、すなわち冷却領域の終端までに生じ得る、という認識が重要である。本発明によって、制御信号は、断続的な冷却剤散布の上述の欠点が克服されるように決定される。単純化して表現すると、ストランドへの冷却剤散布の時間的中断が、断続的な冷却剤散布の上述の欠点が克服されるように、意図的に調整される。   The present invention starts with the recognition that when transporting a strand through a cooling zone, heat conduction from within the strand results in reheating of the strand surface at various strengths first along the strand. Yes. Therefore, it is desirable that the cooling performance can be changed along the strand or the cooling device. Otherwise, strand supercooling can occur with metallurgical degradation. In this connection, on the one hand, it is advantageous to apply the coolant to the strands intermittently, ie with a temporal interruption. In this way it is possible to set the amount of coolant and thus the cooling performance over a wide range of values in an easy, stable and energy efficient manner. On the other hand, in the case of intermittent coolant spraying, it is discontinuous in itself and even coolant spraying cannot be easily guaranteed. This is because an undesirable interaction can occur between the time interruption of coolant application and another process variable of the continuous casting process. For example, if a strand piece is transported through a cooling area, partially or completely, during a time interruption of coolant application, or even in the event of a failure such as a cooling nozzle, the strand piece is , Unintentionally, there is insufficient cooling or no cooling at all. This can again be accompanied by undesirable strand degradation. Such undesirable lack of cooling or quality degradation can be avoided if an even coolant distribution density occurs on the strand pieces in the sense of the amount of coolant per unit area. In doing so, it is important to realize that an even coolant distribution density can occur at the latest by the time the strand pieces are conveyed through the cooling zone, i.e. by the end of the cooling zone. According to the invention, the control signal is determined such that the above-mentioned drawbacks of intermittent coolant application are overcome. In simplified terms, the time interruption of coolant application to the strands is intentionally adjusted so that the above-mentioned drawbacks of intermittent coolant application are overcome.

ストランド片は、ストランドの長手軸方向又は冷却領域を通るストランドの搬送方向におけるストランドの部分であり得る。特にストランドは、その全長において、少なくとも大部分が、複数のストランド片から形成され得る。ストランドの複数のストランド片への分割は、単に擬似連続的なストランドの、すなわちワンピースとして連続して少なくともストランド誘導装置の長さの半分に亘って延在するストランドの、仮想の分割であり得る。   The strand pieces may be portions of the strands in the longitudinal direction of the strands or in the transport direction of the strands through the cooling region. In particular, the strand can be formed of a plurality of strand pieces, at least for the most part in its entire length. The division of a strand into a plurality of strand pieces can simply be a virtual division of a quasi-continuous strand, i.e. a strand that continuously extends as one piece and extends over at least half the length of the strand guide device.

金属ストランドは、少なくとも大部分が鋼を含んでいるか、又は、鋼ストランドであり得る。   The metal strands can at least mostly comprise steel or can be steel strands.

本発明の意味における冷却領域は、ストランド片又はストランドが、冷却剤の散布のために搬送されて通過する領域であり得る。適切なことに、当該冷却領域は、連続鋳造機械のストランド誘導装置に沿って、好ましくはストランド誘導装置の領域内に配置されている。連続鋳造機械は、複数の、特にストランドの搬送方向において連続的に配置された冷却領域を含み得る。例えば、冷却領域は、冷却ノズルから放出される冷却剤によって湿され得る領域であり得る。   A cooling region in the sense of the present invention can be a region through which strand pieces or strands are transported and passed for spraying of coolant. Suitably, the cooling zone is arranged along the strand guiding device of the continuous casting machine, preferably in the region of the strand guiding device. The continuous casting machine may comprise a plurality of cooling zones, in particular arranged continuously in the direction of strand transport. For example, the cooling area can be an area that can be wetted by the coolant discharged from the cooling nozzle.

断続的な冷却剤の散布は、切替弁の開口状態と閉口状態とを繰り返し切り替えることによって実現される。適切なことに、切替弁は、冷却剤の流れる方向において、冷却ノズルの上流に配置されている。   Intermittent spraying of the coolant is realized by repeatedly switching between the open state and the closed state of the switching valve. Suitably, the switching valve is arranged upstream of the cooling nozzle in the flow direction of the coolant.

適切なことに、切替弁は、2進制御信号によって作動する。2進とは、制御信号が2つの状態、特に0若しくは1、又は、HIGH若しくはLOWという状態を想定し得るということを意味している。   Suitably, the switching valve is actuated by a binary control signal. Binary means that the control signal can assume two states, in particular 0 or 1, or HIGH or LOW.

有利には、切替弁はそれぞれ、制御信号によって作動する。別の表現をすれば、好ましくは、切替弁のそれぞれは、固有の制御信号によって作動する。しかしながら、複数の切替弁から成る1つの群を、1つかつ同一の制御信号によって、特に同時に作動させることも考えられる。   Advantageously, each switching valve is actuated by a control signal. In other words, preferably each switching valve is actuated by a unique control signal. However, it is also conceivable to operate one group of switching valves, in particular simultaneously, with one and the same control signal.

切替弁はやはり、冷却剤フローを、唯一の冷却ノズルによって放出又は遮断できる。しかしまた、複数の冷却ノズルから成る1つの群を通る複数の冷却剤フローを、1つかつ同一の切替弁によって放出又は遮断することも考えられる。   The switching valve can still discharge or block the coolant flow with a single cooling nozzle. However, it is also conceivable for multiple coolant flows through one group of multiple cooling nozzles to be released or blocked by one and the same switching valve.

有利には、2進制御信号は、パルス幅変調制御信号であり、その信号技術上の特性は、搬送周波数、パルス幅比率、位相シフト等によって決定され得る。   Advantageously, the binary control signal is a pulse width modulation control signal, the signal technology characteristics of which can be determined by carrier frequency, pulse width ratio, phase shift, etc.

本発明の意味において、決定とは、例えば搬送周波数等の、少なくとも1つの制御信号の信号技術上の特性が、変調又は適合又は変更されることを意味している。別の表現をすれば、制御信号は、その信号技術上の特性の内少なくとも1つの特性の変調、特にそのそれぞれの搬送周波数、そのそれぞれのパルス幅比率、及び/又は、そのそれぞれの別の制御信号に対する位相シフトの変調によって決定され得る。この決定は、有利には、少なくとも1つの状態変数に応じて行われ、当該状態変数は、連続鋳造プロセスの状態変数(例えば鋳造速度)、ストランド、冷却装置等の状態変数であり得る。   In the sense of the present invention, determination means that a signal technology characteristic of at least one control signal, for example the carrier frequency, is modulated or adapted or changed. In other words, the control signal is a modulation of at least one of its signal technology characteristics, in particular its respective carrier frequency, its respective pulse width ratio, and / or its respective further control. It can be determined by modulation of the phase shift on the signal. This determination is advantageously made in response to at least one state variable, which may be a state variable of a continuous casting process (eg casting speed), a strand, a cooling device, etc.

本発明の意味において、冷却剤散布密度とは、ストランド片の単位面積に対する冷却剤の単位量であると理解され得る。適切なことに、冷却剤散布密度は、単位面積当りの冷却剤の量であり、例えば1/mの測定単位で表現可能である。 In the sense of the present invention, the coolant spreading density can be understood as the unit quantity of coolant relative to the unit area of the strand pieces. Suitably, the coolant spray density is the amount of coolant per unit area and can be expressed in units of measurement, for example 1 / m 2 .

本発明は有利なことに、冷却領域におけるストランド片への断続的な冷却剤散布の時間的中断を、制御信号の変調によって、すなわち信号特性の変更によって調整することを規定しており、それによって、ストランド片の冷却されるべき表面は、冷却領域を通過した後、あらゆる位置において、冷却剤の作用によって同じ冷却性能を経験していることになる。   The invention advantageously specifies that the temporal interruption of intermittent coolant application to the strand pieces in the cooling zone is adjusted by modulation of the control signal, i.e. by changing the signal characteristics. The surface of the strand piece to be cooled will experience the same cooling performance by the action of the coolant at every position after passing through the cooling zone.

時間的な中断を決定するためには、制御信号、すなわちその特性を、ストランドの搬送速度及び/又は冷却装置のエラー状態及び/又は冷却領域の形状的特性及び/又は2つの冷却ノズル若しくは2つの冷却ノズル列間の距離等を用いて決定することが有利である。   In order to determine the temporal interruption, the control signal, i.e. its characteristics, the transport speed of the strand and / or the error condition of the cooling device and / or the geometric characteristics of the cooling area and / or two cooling nozzles or two It is advantageous to determine using the distance between the cooling nozzle rows.

このような方法で、ストランドの均等な冷却剤散布と、従って、ストランドの均等な冶金学的品質とを、特に断続的な冷却剤散布の知られている利点を守りながら得ることが可能である。   In this way, it is possible to obtain an even coolant distribution of the strands and thus an even metallurgical quality of the strands, in particular while protecting the known advantages of intermittent coolant distribution. .

冷却装置のエラー状態の検出のために、有利には、冷却剤の物理的状態を表す状態変数が、特に少なくとも複数の切替弁及び/又は複数の冷却ノズルに共通の冷却剤供給導管の領域において検出される。さらに、状態変数の推移を基準推移と比較すると有利である。好ましくは、比較に基づいて、複数の切替弁の内少なくとも1つの切替弁、及び/又は、冷却装置の複数の冷却ノズルの内少なくとも1つの冷却ノズルのエラー状態が検出される。   For detection of an error condition of the cooling device, advantageously, a state variable representing the physical state of the coolant is present, in particular in the region of the coolant supply conduit common to at least a plurality of switching valves and / or a plurality of cooling nozzles. Detected. Furthermore, it is advantageous to compare the transition of the state variable with the reference transition. Preferably, based on the comparison, an error state of at least one switching valve of the plurality of switching valves and / or at least one cooling nozzle of the plurality of cooling nozzles of the cooling device is detected.

冷却装置のエラー状態の検出には、冷却装置のエラー又は故障が存在するかを決定することの他に、冷却装置のどの要素が故障しているのかを決定すること、すなわち冷却装置の故障した要素の位置の特定も含まれ得る。   In addition to determining whether a cooling device error or failure exists, the detection of a cooling device error condition can also determine which element of the cooling device has failed, i.e., the cooling device has failed Identification of the position of the element can also be included.

適切なことに、制御信号は、特にその信号技術上の特性の内少なくとも1つの特性の変調によって、好ましくはストランドの品質に望ましくない影響が生じること無く、エラー状態が少なくとも一時的に補償されるように決定される。   Suitably, the control signal is at least temporarily compensated for error conditions, preferably by modulation of at least one of its signal technology characteristics, preferably without undesirably affecting the quality of the strand. To be determined.

このような方法で、例えば、故障した切替弁及び/又は故障した冷却ノズルの交換を、時間的に遅らせること、並びに、連続鋳造機の生産が行われない停止時間を減少させることが可能である。   In this way, it is possible, for example, to delay the replacement of a defective switching valve and / or a defective cooling nozzle in time and to reduce the downtime during which no continuous casting machine is produced. .

エラー状態の補償とは、エラー状態が存在する場合でも、ストランド片が冷却領域の終端で、ストランド片を通じて略同じ冷却剤散布密度で散布されているように、制御信号が決定又は調整されるということを意味し得る。すなわち適切なことに、エラー状態の補償の際、制御信号は、ストランド片が冷却領域の終端において、冷却装置のエラー状態が存在しない場合と同じ又は略同じ冷却剤散布密度でストランド片に亘って散布されているように、決定又は調整される。すなわち、適切なことに、エラー状態の影響が補償される。   Error condition compensation means that even if an error condition exists, the control signal is determined or adjusted so that the strand pieces are distributed at the end of the cooling region and are distributed at approximately the same coolant distribution density through the strand pieces. Can mean that. That is, properly, when compensating for error conditions, the control signal is applied across the strand pieces at the end of the cooling zone with the same or approximately the same coolant distribution density as when no cooling device error conditions existed. Determined or adjusted as it is sprayed. That is, suitably, the effects of error conditions are compensated.

エラー状態の検出は、冷却剤を散布するための冷却装置が、その機能において、少なくとも部分的にエラーによって阻害され得るという認識に基づいている。このようなエラー状態がストランド片への均等な冷却剤散布に与える望ましくない影響に対抗するためには、冷却装置のエラー状態を確実に認識できることが望ましい。冷却装置のエラー状態は、特に1つ若しくは複数の切替弁の故障及び/又は1つ若しくは複数の冷却ノズルの故障に起因し得る。例えば、1つ及び/又は複数の切替弁は、ブロックの結果、開口状態から閉口状態へ、及び/又は、逆に閉口状態から開口状態へとは、もはや切り替えることが不可能であり、すなわちブロックされている。さらに、1つの切替弁及び/又は1つの冷却ノズルは、少なくとも部分的に塞がれていても良い。加えて、複数の切替弁及び/又は複数の冷却ノズルが、それぞれ少なくとも部分的に塞がれていても良い。その際重要なのは、故障した切替弁及び/又は故障した冷却ノズルの位置を明確に特定しなければならないという認識である。それによって、制御信号の決定が、方法に従って調整され、このようなエラー状態が存在する場合でも、均等な冷却剤散布密度が得られる。その際、センサによって切替弁及び/又は冷却ノズル毎にエラー状態を検出することは、費用を要し、エラーを生じやすい。なぜなら、複数のセンサが必要だからである。冷却剤の状態を表す状態変数が、少なくとも複数の切替弁及び/又は少なくとも複数の冷却ノズルに共通の冷却剤供給導管の領域において検出されることによって、エラー状態の検出に関する測定技術的な費用を削減することができる。すなわち、単純化して言えば、複数のセンサが冷却装置の複数の位置に配置され、複数の測定値が得られるのではなく、1つのセンサが冷却装置に配置され、測定値が得られる。   The detection of an error condition is based on the recognition that a cooling device for spraying coolant can be at least partially disturbed by errors in its function. In order to counter the undesirable effects of such error conditions on the even distribution of coolant to the strand pieces, it is desirable to be able to reliably recognize the error condition of the cooling device. The error condition of the cooling device can be due in particular to one or more switching valve failures and / or one or more cooling nozzle failures. For example, one and / or more switching valves can no longer be switched from an open state to a closed state and / or vice versa as a result of blocking, i.e. blocking. Has been. Furthermore, one switching valve and / or one cooling nozzle may be at least partially blocked. In addition, each of the plurality of switching valves and / or the plurality of cooling nozzles may be at least partially blocked. What is important here is the recognition that the position of the failed switching valve and / or the failed cooling nozzle must be clearly identified. Thereby, the determination of the control signal is adjusted according to the method, and even if such an error condition exists, a uniform coolant distribution density is obtained. At that time, detecting an error state for each switching valve and / or cooling nozzle by a sensor is expensive and easily causes an error. This is because a plurality of sensors are necessary. A state variable representing the state of the coolant is detected in the region of the coolant supply conduit common to at least a plurality of switching valves and / or at least a plurality of cooling nozzles, thereby reducing the measurement technical costs associated with detecting an error condition. Can be reduced. That is, in a simplified manner, a plurality of sensors are arranged at a plurality of positions of the cooling device and a plurality of measured values are not obtained, but one sensor is arranged at the cooling device and a measured value is obtained.

状態変数は、特に冷却剤の状態変数であり、例えば圧力、加速度、音圧、流量等であり得る。   The state variables are in particular coolant state variables, and can be, for example, pressure, acceleration, sound pressure, flow rate, and the like.

適切なことに、複数の切替弁及び/又は複数の冷却ノズルに冷却剤を供給する冷却剤供給導管における状態変数が検出される。   Suitably, a state variable in a coolant supply conduit that supplies coolant to a plurality of switching valves and / or a plurality of cooling nozzles is detected.

状態変数は、冷却装置の通常動作において、すなわちストランド生産の間に、及び/又は、冷却装置のメンテナンス作業の間に検出され得る。   The state variables can be detected during normal operation of the cooling device, i.e. during strand production and / or during cooling device maintenance operations.

基準推移は、検出された状態変数の、時間、周波数等を通じた推移であり、当該推移は、冷却装置の機能にエラーが存在しない場合に検出される、又は、検出されたものである。   The reference transition is a transition of the detected state variable through time, frequency, etc., and the transition is detected or detected when there is no error in the function of the cooling device.

比較は、基準推移及び状態変数の推移を考慮して、数学演算によって行われ得る。当該比較は、状態変数の推移と基準推移との間の差を求めることによって行われ得る。   The comparison can be performed by mathematical operations taking into account the reference transition and the transition of the state variables. The comparison can be done by determining the difference between the state variable transition and the reference transition.

本発明に係る冷却装置は、連続鋳造機の冷却領域において金属ストランド片を冷却するために、切替弁、冷却ノズル、冷却剤及び制御装置を有しており、当該制御装置は、2進パルス幅変調制御信号を決定し、制御信号を用いて切替弁を作動させるように調整されており、当該制御装置は、複数の制御信号の内の1つの制御信号の位相シフトを決定するように調整されている。   The cooling device according to the present invention includes a switching valve, a cooling nozzle, a coolant, and a control device for cooling the metal strand pieces in the cooling region of the continuous casting machine. The control device has a binary pulse width. The modulation control signal is determined and adjusted to operate the switching valve using the control signal, and the control device is adjusted to determine the phase shift of one control signal of the plurality of control signals. ing.

本発明は、ストランド片の確実かつ効果的な冷却のためには、測定技術及び/又は制御技術的手段が必要であるという認識から出発している。本発明は、冷却装置が、このように設定された制御装置を有することによって、これらの手段を方法に従って実行することを可能にしている。   The invention departs from the recognition that measurement techniques and / or control techniques are necessary for reliable and effective cooling of the strand pieces. The invention makes it possible to carry out these means according to the method by having the control device set in this way.

本発明の好ましいさらなる態様は、従属請求項からも明らかになる。これらのさらなる態様は、本発明に係る方法にも、本発明に係る冷却装置にも関連している。   Preferred further embodiments of the invention emerge from the dependent claims. These further aspects relate both to the method according to the invention and to the cooling device according to the invention.

好ましくは、本発明に係る冷却装置は、本発明に係る方法、特に以下に記載する本発明に係る方法のさらなる態様の内の少なくとも1つを実施するように設定されている。   Preferably, the cooling device according to the invention is set up to carry out at least one of the methods according to the invention, in particular the further aspects of the method according to the invention described below.

さらに、冷却装置は、測定装置及び/又は検出装置を有し得る。   Furthermore, the cooling device may have a measuring device and / or a detecting device.

有利には、測定装置はセンサを有しており、当該センサは、少なくとも複数の切替弁及び/又は少なくとも複数の冷却ノズルに共通の冷却剤供給導管の領域において、冷却剤の状態を表す状態変数を検出するように調整されている。   Advantageously, the measuring device comprises a sensor, which is a state variable representing the state of the coolant in the region of the coolant supply conduit common to at least the plurality of switching valves and / or at least the plurality of cooling nozzles It has been adjusted to detect.

冷却装置の有利な一態様では、検出装置は、状態変数の推移と基準推移とを比較し、比較に基づいて冷却装置のエラー状態を検出するように調整されている。   In one advantageous aspect of the cooling device, the detection device is adjusted to compare the transition of the state variable with a reference transition and detect an error state of the cooling device based on the comparison.

好ましくは、制御装置は、冷却領域を通って搬送されるストランド片が、冷却領域の終端で、ストランド片を通じて略同じ冷却剤散布密度で散布されているように、2進パルス幅変調制御信号が決定されるように調整されている。   Preferably, the controller provides the binary pulse width modulation control signal so that the strand pieces transported through the cooling zone are spread at the end of the cooling zone with substantially the same coolant spreading density through the strand pieces. It has been adjusted to be determined.

本発明及び記載されたさらなる態様は、ソフトウェアにおいても、ハードウェアにおいても、例えば特別な電気回路を用いて実現され得る。   The invention and the further aspects described can be implemented in software and hardware, for example using special electrical circuits.

さらに、本発明又は記載されたさらなる態様の実現は、コンピュータが読み取り可能な記憶媒体によって可能であり、当該記憶媒体には、本発明又はさらなる態様を実行するコンピュータプログラムが保存されている。   Furthermore, the present invention or the described further aspects can be realized by a computer-readable storage medium in which a computer program for executing the present invention or the further aspects is stored.

本発明及び/又は記載されたさらなる態様のそれぞれは、記憶媒体を有するコンピュータプログラム製品によっても実現可能であり、当該記憶媒体には、本発明及び/又はさらなる態様を実行するコンピュータプログラムが保存されている。   Each of the present invention and / or the further aspects described may also be realized by a computer program product having a storage medium having stored thereon a computer program for executing the present invention and / or further aspects. Yes.

n個の切替弁をそれぞれ1つの制御信号で、それぞれ搬送周波数F及びパルス幅比率κ等の同じ特性で作動させると仮定して、位相シフトφを、φ=t/n等の単純な数式によって決定することが可能であり、このとき、tは、制御信号の周期長、すなわち搬送周波数Fの逆数である。 Assuming that each of the n switching valves is operated with the same characteristics such as the carrier frequency F and the pulse width ratio κ, each with one control signal, the phase shift φ is a simple equation such as φ = t p / n may be determined by this time, t p is the cycle length of the control signal, i.e. the inverse of the carrier frequency F.

特に、制御信号が様々な搬送周波数及び/又はパルス幅比率を有する場合、制御信号の決定のためには、単純な計算式からは離れることが必要であり得る。   In particular, if the control signal has various carrier frequencies and / or pulse width ratios, it may be necessary to deviate from a simple calculation for the determination of the control signal.

さらなる態様においては、複数の制御信号の内の1つの制御信号の位相シフトは、数値最適化プロセスを用いて、冷却剤の体積流量の変動を最小化するために決定される。   In a further aspect, the phase shift of one of the plurality of control signals is determined using a numerical optimization process to minimize coolant volume flow fluctuations.

体積流量の変動は、冷却装置の導管又は供給導管を通る冷却剤の流量の変動を表現することができる。   The volume flow variation can represent a variation in the coolant flow rate through the chiller conduit or supply conduit.

最適化プロセスのために、体積流量の周波数スペクトルが検出され得る。周波数スペクトルは、一定の項(Term)と三角法(trigonometrisch)の項とに分割され得る。三角法の項は、制御信号のパルス幅比率と位相シフトとに依存し得る。制御信号のパルス幅比率が与えられている場合、最適化は、位相シフトの調整を対象とし得る。   For the optimization process, the frequency spectrum of the volume flow can be detected. The frequency spectrum can be divided into constant terms (Term) and trigonometrisch terms. The trigonometric term may depend on the pulse width ratio and phase shift of the control signal. Given the pulse width ratio of the control signal, the optimization may be directed to adjusting the phase shift.

最適化プロセスは、いわゆる遺伝的アルゴリズム、勾配に基づく方法等によって行われ得る。   The optimization process can be performed by so-called genetic algorithms, gradient-based methods and the like.

好ましいさらなる態様によると、異なる搬送周波数を有する少なくとも2つの制御信号が決定される。   According to a preferred further aspect, at least two control signals having different carrier frequencies are determined.

搬送周波数は、それぞれLOWからHIGHへ、及び/又は、それぞれHIGHからLOWへと、制御信号の2つの状態を切替える間の時間の逆数であり得る。比較的高い搬送周波数は、比較的速く断続する冷却剤散布をもたらす可能性がある。言い換えると、搬送周波数は、制御信号周期の周期長の逆数であり得る。   The carrier frequency can be the reciprocal of the time between switching the two states of the control signal, respectively from LOW to HIGH and / or from HIGH to LOW, respectively. A relatively high carrier frequency can result in coolant spraying that is intermittently relatively fast. In other words, the carrier frequency can be the reciprocal of the period length of the control signal period.

少なくとも2つの制御信号は、それぞれ1つの切替弁を作動させることが可能であり、それぞれの切替弁は、それぞれ冷却剤フローを、冷却ノズルを通じて放出、及び/又は、遮断する。このように、異なる量の冷却剤を、このように方向付けられた冷却ノズルを通じて、ストランドに散布することができる。このように異なる量の冷却剤を、特に冷却装置の様々な、好ましくはストランドの搬送方向において連続する領域に散布することは、ストランド片を通じて同じ冷却剤散布密度を得るためには有利であり得る。   At least two control signals can each actuate one switching valve, each switching valve discharging and / or blocking the coolant flow through the cooling nozzle, respectively. In this way, different amounts of coolant can be spread on the strands through the cooling nozzles thus directed. Dispersing different amounts of coolant in this way, especially in various regions of the cooling device, preferably in continuous regions in the direction of strand transport, can be advantageous in order to obtain the same coolant spray density through the strand pieces. .

搬送周波数及び従って冷却剤散布の時間的中断と、連続鋳造プロセスの方法技術的変数及び/又は連続鋳造機のパラメータとの間に、不利な相互作用が存在する場合、冷却剤散布密度の望ましくない影響が生じ得る。   If there is an adverse interaction between the carrier frequency and thus the time interruption of the coolant spray and the process technical variables of the continuous casting process and / or the parameters of the continuous caster, the coolant spray density is undesirable. Impact can occur.

従って、特に、有利なさらなる態様では、複数の制御信号の内の1つの制御信号の搬送周波数は、ストランド片の速度に応じて決定される。   Thus, in a particularly advantageous further aspect, the carrier frequency of one control signal of the plurality of control signals is determined as a function of the speed of the strand pieces.

このような方法で、ストランド速度又は鋳造速度を変更した場合でも、均等な冷却剤散布密度が得られる。   Even when the strand speed or the casting speed is changed by such a method, a uniform coolant spray density can be obtained.

加えて、複数の制御信号の内の1つの制御信号の搬送周波数が、冷却領域の長さに応じて決定されると有利である。   In addition, it is advantageous if the carrier frequency of one control signal of the plurality of control signals is determined according to the length of the cooling zone.

冷却領域の長さは、概ねストランド搬送方向に沿った冷却領域の延在部分であり得る。冷却領域の長さは、冷却ノズルを通じて冷却剤が散布される領域の長さであり得る。   The length of the cooling region can be an extended portion of the cooling region generally along the strand transport direction. The length of the cooling region may be the length of the region where the coolant is sprayed through the cooling nozzle.

冷却装置は、様々な長さを有する冷却領域を含み得るので、このような方法で、特にこのような状況下で、均等な冷却剤散布密度が得られる。   Since the cooling device can include cooling zones having various lengths, an even coolant distribution density can be obtained in this way, especially under such circumstances.

さらに、複数の制御信号の内の1つの制御信号の搬送周波数が、冷却ノズルを通じて冷却剤が散布可能な領域、特に冷却領域を通るストランドの通過時間に応じて決定されると有利である。   Furthermore, it is advantageous if the carrier frequency of one of the plurality of control signals is determined in accordance with the region in which the coolant can be distributed through the cooling nozzle, in particular the transit time of the strands through the cooling region.

当該通過時間は、冷却領域の長さとストランド速度との商であり得る。   The transit time can be a quotient of the length of the cooling zone and the strand speed.

さらに、複数の制御信号の内の1つの制御信号の搬送周波数が、冷却ノズルの噴霧プロファイルに応じて決定されると有利である。   Furthermore, it is advantageous if the carrier frequency of one control signal of the plurality of control signals is determined according to the spray profile of the cooling nozzle.

噴霧プロファイルは、得ることが可能な冷却剤散布密度の、冷却ノズルを用いて湿される面に沿った推移であり得る。   The spray profile can be a progression of the coolant distribution density that can be obtained along the surface that is wetted using the cooling nozzle.

長方形の噴霧プロファイルが考えられるが、当該噴霧プロファイルでは、いずれの湿される点にも、面に沿って同じ量の冷却剤が散布される。   A rectangular spray profile is conceivable, where the same amount of coolant is sprayed along the surface at any wetted point.

特に長方形の噴霧プロファイルが存在する場合、搬送振動数Fの逆数、すなわち制御信号の周期長tが、方程式t=x/(k*v)に従って決定されると有利であり、このとき、xは冷却領域の長さであり、kは正の整数(1、2、3、…)であり、vはストランドの速度である。 Particularly when a rectangular spray profile is present, it is advantageous if the reciprocal of the carrier frequency F, ie the period length t p of the control signal, is determined according to the equation t p = x n / (k * v), , X n is the length of the cooling zone, k is a positive integer (1, 2, 3,...), And v is the strand velocity.

さらに考えられるのは、三角形の噴霧プロファイルであり、当該噴霧プロファイルでは、冷却剤散布密度は、散布される面に沿って、最小から最大まで直線的に増大し、その後再び、最小まで直線的に減少する。   Also conceivable is a triangular spray profile, in which the coolant spray density increases linearly from minimum to maximum along the surface to be sprayed and then again linearly to minimum. Decrease.

特に三角形の噴霧プロファイルが存在する場合、搬送振動数Fの逆数、すなわち制御信号の周期長tが、方程式t=x/(g*v)に従って決定されると有利であり、このとき、xは冷却領域の長さであり、gは正の偶数(2、4、6、…)であり、vはストランドの速度である。 Particularly when a triangular spray profile is present, it is advantageous if the reciprocal of the carrier frequency F, ie the period length t p of the control signal, is determined according to the equation t p = x n / (g * v), , X n is the length of the cooling zone, g is a positive even number (2, 4, 6,...), And v is the strand velocity.

複数の制御信号の内の1つの制御信号の位相シフトが、ストランドの速度、及び/又は、冷却領域の長さ、及び/又は、冷却ノズルの噴霧プロファイルに応じて決定されると有利である。   Advantageously, the phase shift of one control signal of the plurality of control signals is determined according to the speed of the strands and / or the length of the cooling zone and / or the spray profile of the cooling nozzle.

さらに、複数の制御信号の内の1つの制御信号のパルス幅比率が、ストランドの速度、及び/又は、冷却領域の長さ、及び/又は、冷却ノズルの噴霧プロファイルに応じて決定されると有利である。   Furthermore, it is advantageous if the pulse width ratio of one control signal of the plurality of control signals is determined according to the speed of the strands and / or the length of the cooling zone and / or the spray profile of the cooling nozzle. It is.

上述したような方法で1つ又は複数の制御信号を決定することによって、ストランド片への冷却剤の散布が、冷却領域を通過した後、ストランド片を通じて略同じ冷却剤散布密度で行われているということが実現可能になる。   By determining one or more control signals in the manner as described above, the spraying of the coolant on the strand pieces is performed at approximately the same coolant spray density through the strand pieces after passing through the cooling zone. It becomes feasible.

有利な実施形態では、異なるパルス幅比率を有する少なくとも2つの制御信号が決定される。   In an advantageous embodiment, at least two control signals having different pulse width ratios are determined.

パルス幅比率は、制御信号パルスの、すなわち2進法のHIGHとなる状態の、制御信号推移の周期長に占める相対的な割合を表現し得る。例えば、100%のパルス幅比率は、1又はHIGHという永続的な状態を有する制御信号を表している。例えば、50%のパルス幅比率は、長方形のプロファイルを有する制御信号を表現しており、その長方形のパルスは、それぞれ周期長の半分に亘って持続する。   The pulse width ratio can express the relative ratio of the control signal pulse, that is, the period of the control signal transition in the binary high state. For example, a pulse width ratio of 100% represents a control signal having a permanent state of 1 or HIGH. For example, a pulse width ratio of 50% represents a control signal having a rectangular profile, each rectangular pulse lasting half the period length.

例えば冷却ノズルの故障等のエラーが原因で散布されなかった冷却剤の量を補償するためには、さらなる冷却ノズルによって、増大した量の冷却剤がストランドに散布されると有利である。   In order to compensate for the amount of coolant that has not been sprayed due to errors such as, for example, a failure of the cooling nozzle, it is advantageous if an additional amount of coolant is sprayed onto the strands by further cooling nozzles.

従って、特に、複数の制御信号の内の1つの制御信号のパルス幅比率が、冷却装置のエラー状態に応じて決定されると有利である。   Therefore, it is particularly advantageous if the pulse width ratio of one control signal among the plurality of control signals is determined according to the error condition of the cooling device.

さらに、複数の制御信号の内の1つの制御信号の、複数の制御信号の内の別の制御信号に対する位相シフトが、冷却装置のエラー状態に応じて決定され、及び/又は、複数の制御信号の内の1つの制御信号の搬送周波数が、冷却装置のエラー状態に応じて決定されると有利である。   Further, a phase shift of one control signal of the plurality of control signals with respect to another control signal of the plurality of control signals is determined according to an error condition of the cooling device and / or the plurality of control signals. Advantageously, the carrier frequency of one of the control signals is determined according to the error condition of the cooling device.

例えば、エラー状態が冷却ノズルの故障という形で生じる場合、制御信号のパルス幅比率は、別の冷却ノズルを作動させるために変更され、それによって、エラーが原因で散布されなかった冷却剤の量は、この別の冷却ノズルによって付加的に、ストランドに散布される。このような方法で、望ましくない、エラーによって不均等になるストランドの冷却剤散布に対抗することが可能である。   For example, if an error condition occurs in the form of a cooling nozzle failure, the pulse width ratio of the control signal is changed to activate another cooling nozzle, thereby the amount of coolant that was not sprayed due to the error Is additionally sprayed on the strands by this further cooling nozzle. In this way, it is possible to counter the undesirable coolant dispersion of the strands which is undesirably uneven due to errors.

冷却剤が冷却領域内で、1つの冷却剤ノズルのみ、又は、1列の冷却剤ノズルによって、ストランドに散布される限りにおいて、鋳造速度が特に高い場合又は冷却領域の長さが特に小さい場合、均等な冷却剤散布密度は、容易には得られない。   As long as the casting speed is particularly high or the length of the cooling zone is particularly small, as long as the coolant is sprayed on the strand by only one coolant nozzle or by a row of coolant nozzles in the cooling zone, An equal coolant spray density is not easily obtained.

有利なさらなる態様では、当該方法は、冷却領域においてストランド片を冷却するために用いられ、当該冷却領域では、少なくとも2つの冷却ノズルが、ストランド片の搬送方向において連続して配置されている。このような方法で、冷却剤の量の補償が、1つより多い冷却ノズル(冷却ノズル列)を通じて、容易な手段で行われ得る。   In a further advantageous embodiment, the method is used for cooling strand pieces in a cooling zone, in which at least two cooling nozzles are arranged in succession in the conveying direction of the strand pieces. In this way, compensation of the amount of coolant can be done in an easy way through more than one cooling nozzle (cooling nozzle row).

好ましい一態様によると、状態変数の推移を用いて、状態変数の周波数スペクトルが検出され、基準周波数スペクトルと比較される。   According to a preferred aspect, using the transition of the state variable, the frequency spectrum of the state variable is detected and compared with a reference frequency spectrum.

状態変数の推移は、時間の推移、特に経時的な圧力の推移であり得る。周波数スペクトルの検出は、いわゆる高速フーリエ変換等の手法によって行うことが可能である。基準周波数スペクトルは、冷却装置がエラーを生じずに機能している際に検出される、又は、検出された周波数スペクトルである。   The transition of the state variable can be a transition of time, in particular a transition of pressure over time. The frequency spectrum can be detected by a technique such as so-called fast Fourier transform. The reference frequency spectrum is a frequency spectrum detected or detected when the cooling device is functioning without causing an error.

断続的な冷却剤の放出のために、切替弁を作動及び切り替えることによって、冷却剤供給導管内の冷却剤の状態変数の突然の変化、すなわち状態変数の経時的な突然の変化がもたらされ得る。このような突然の変化は、周波数の過度の上昇、すなわちピーク等を伴う周波数スペクトルを有し得る。その際、複数の切替弁の切替は、周波数スペクトル内部での複数のそれぞれ特徴的な周波数のピークをもたらす可能性があり、その際、それぞれのピークを、それぞれの切替弁及び/又は冷却ノズルに割り当てることができる。このように、基準スペクトルとの比較によって、故障した切替弁及び/又は故障した冷却ノズルを容易に検出し、その位置を特定することができる。   Due to intermittent coolant discharge, actuating and switching the switching valve results in a sudden change in the state variable of the coolant in the coolant supply conduit, i.e. a sudden change in the state variable over time. obtain. Such a sudden change may have a frequency spectrum with an excessive rise in frequency, i.e. peaks. In doing so, switching of the plurality of switching valves may result in a plurality of characteristic frequency peaks within the frequency spectrum, with each peak being directed to the respective switching valve and / or cooling nozzle. Can be assigned. Thus, by comparing with the reference spectrum, the failed switching valve and / or the failed cooling nozzle can be easily detected and the position thereof can be specified.

加えて、状態変数を検出する間に、少なくとも1つの切替弁を、一時的に上昇した切替試験周波数を有する制御信号によって作動させると有利である。   In addition, it is advantageous to activate at least one switching valve with a control signal having a temporarily increased switching test frequency during detection of the state variable.

適切なことに、状態変数の周波数スペクトルが検出される。切替試験周波数が、特徴的な周波数のピークとしては周波数スペクトルに含まれていない場合、切替試験周波数で作動される切替弁及び/又は当該切替弁の下流に配置された冷却ノズルにおけるエラー状態が推定され得る。   Suitably, the frequency spectrum of the state variable is detected. When the switching test frequency is not included in the frequency spectrum as a characteristic frequency peak, an error condition is estimated in the switching valve operated at the switching test frequency and / or the cooling nozzle disposed downstream of the switching valve. Can be done.

適切なことに、共通の冷却剤供給導管によって供給される複数の切替弁は、連続して、好ましくはそれぞれ2秒から4秒に亘り、切替試験周波数で作動する。切替試験周波数が、切替弁の一般的な切替周波数又は搬送周波数を、少なくとも2倍分は超過していると有利である。このような方法で、冷却装置の定常運転の間に、冷却剤散布密度の影響を回避して、エラー状態を検出することができる。   Suitably, the plurality of switching valves supplied by a common coolant supply conduit operate at a switching test frequency in succession, preferably for 2 to 4 seconds each. Advantageously, the switching test frequency exceeds the general switching frequency or carrier frequency of the switching valve by at least twice. In this way, the error condition can be detected while avoiding the influence of the coolant spray density during the steady operation of the cooling device.

好ましい一態様によると、状態変数は、圧力センサによって検出される。圧力センサは、何回も試験されており、複数の、それぞれの用途に適応した実施形態で入手可能である。このような方法で、状態変数を確実かつ安価に検出することができる。   According to one preferred aspect, the state variable is detected by a pressure sensor. The pressure sensor has been tested many times and is available in a number of embodiments adapted to each application. With such a method, the state variable can be detected reliably and inexpensively.

有利な実施変型例では、状態変数は、流量センサによって検出される。しばしば、冷却剤消費量を検出するための流量センサは、冷却装置の構成要素ではないので、状態変数を特に安価に検出することができる。   In an advantageous implementation variant, the state variable is detected by a flow sensor. Often, a flow sensor for detecting coolant consumption is not a component of a cooling device, so that state variables can be detected particularly inexpensively.

別の有利な実施変型例では、状態変数は、音響センサによって検出される。その際、音響は、例えば冷却剤供給導管において直接的に、又は、冷却装置の別の箇所において間接的に検出され、冷却剤フローへのセンサシステムの導入が回避され得る。このように、状態変数を局所的に特に柔軟に検出することが可能である。   In another advantageous implementation variant, the state variable is detected by an acoustic sensor. The sound can then be detected directly, for example, in the coolant supply conduit or indirectly at another point in the cooling device, so that the introduction of a sensor system into the coolant flow can be avoided. In this way, it is possible to detect state variables particularly flexibly locally.

有利には、状態変数は、加速度センサで検出される。加速度センサは、何回も試験されており、複数の、それぞれの用途に適応した実施形態で入手可能である。このような方法で、状態変数を確実かつ安価に検出することができる。   Advantageously, the state variable is detected with an acceleration sensor. Accelerometers have been tested many times and are available in a number of embodiments adapted to each application. With such a method, the state variable can be detected reliably and inexpensively.

本発明の有利な態様では、本発明に係る方法、特に上述のさらなる態様の内の1つが、連続鋳造機の複数の冷却領域の内の1つにおいて用いられる。この文脈において、「複数の冷却領域の内の1つにおいて」という表現は、「複数の冷却領域の内のまさに1つの冷却領域において」又は「複数の冷却領域の内の1つのみの冷却領域において」として理解され得る。さらに、本発明に係る方法、特に上述のさらなる態様の内の1つを、連続鋳造機の複数の冷却領域のそれぞれにおいて用いることができる。   In an advantageous embodiment of the invention, the method according to the invention, in particular one of the further embodiments described above, is used in one of the cooling zones of a continuous caster. In this context, the expression “in one of the cooling zones” means “in just one of the cooling zones” or “only one of the cooling zones”. Can be understood as. Furthermore, the method according to the invention, in particular one of the further aspects described above, can be used in each of the cooling zones of a continuous casting machine.

好ましい態様によると、検出装置は、好ましくは状態変数の時間的推移を用いて、状態変数の周波数スペクトルを検出するように調整されている。   According to a preferred embodiment, the detection device is tuned to detect the frequency spectrum of the state variable, preferably using the temporal transition of the state variable.

さらに、検出装置が、状態変数の周波数スペクトルと基準周波数スペクトルとを比較するように調整されていると有利である。   Furthermore, it is advantageous if the detection device is tuned to compare the frequency spectrum of the state variable with a reference frequency spectrum.

さらに、検出装置が、比較によって、故障した切替弁及び/又は冷却ノズルを検出するように調整されていると有利である。   Furthermore, it is advantageous if the detection device is adjusted to detect a failed switching valve and / or cooling nozzle by comparison.

さらに、制御装置が、複数の制御信号の内の1つの制御信号の搬送周波数を決定するように調整されていると有利である。   Furthermore, it is advantageous if the control device is adjusted to determine the carrier frequency of one control signal of the plurality of control signals.

さらに、制御装置が、複数の制御信号の内の1つの制御信号のパルス幅比率を決定するように調整されていると有利である。   Furthermore, it is advantageous if the control device is adjusted to determine the pulse width ratio of one control signal of the plurality of control signals.

さらに、冷却装置が、異なる搬送周波数及び/又はパルス幅比率を有する少なくとも2つの制御信号を決定するように調整されていると好ましい。   Furthermore, it is preferred if the cooling device is tuned to determine at least two control signals having different carrier frequencies and / or pulse width ratios.

冷却装置が、複数の制御信号の内の少なくとも1つの制御信号を、複数の制御信号の内の別の制御信号に対する位相シフトを有するように決定するように調整されていることが、特に好ましい。   It is particularly preferred that the cooling device is tuned to determine at least one control signal of the plurality of control signals to have a phase shift with respect to another control signal of the plurality of control signals.

有利には、制御装置は、連続鋳造機の複数の冷却領域の内の1つにおける、複数の制御信号の内の1つの位相シフトを決定するように調整されている。この文脈において、「複数の冷却領域の内の1つにおいて」という表現は、「複数の冷却領域の内のまさに1つの冷却領域において」又は「複数の冷却領域の内の1つのみの冷却領域において」として理解され得る。さらに、制御装置は、連続鋳造機の複数の冷却領域のそれぞれにおいて、複数の制御信号の内の1つの制御信号の位相シフトを決定するように調整されていても良い。   Advantageously, the controller is adjusted to determine one phase shift of the plurality of control signals in one of the plurality of cooling zones of the continuous caster. In this context, the expression “in one of the cooling zones” means “in just one of the cooling zones” or “only one of the cooling zones”. Can be understood as. Further, the control device may be adjusted to determine a phase shift of one control signal among the plurality of control signals in each of the plurality of cooling regions of the continuous casting machine.

これまで説明してきた有利な態様は、数多くの特徴を含んでおり、これらの特徴は、それぞれの下位請求項において、部分的に複数の特徴にまとめて、表現されている。しかしながら、これらの特徴は、適切に、個別に考察することも可能であるし、さらに有意義な組み合わせにまとめることも可能である。特に、これらの特徴を、それぞれ個別に、及び、任意の適切な組み合わせにおいて、独立請求項に記載された本発明に係る方法及び本発明に係る装置と組み合わせることが可能である。   The advantageous embodiments described so far include a number of features, which are partly expressed in a plurality of features in the respective subclaims. However, these features can be considered individually and appropriately, and can also be combined into meaningful combinations. In particular, it is possible to combine these features individually and in any suitable combination with the method according to the invention and the device according to the invention as described in the independent claims.

上述した本発明の特性、特徴及び利点と、これらを得るための方法とは、以下の図面を用いて詳細に行われる実施例の説明との関連において明らかになり、明確に理解できるようになる。当該実施例は、本発明の説明に用いられるものであり、本発明を、本発明の説明において記載された特徴の組み合わせに限定するものではないし、機能的特徴に関して限定するものでもない。加えて、それに適した各実施例の特徴を、明確に分離して考察すること、1つの実施例から離れて、その補足のために別の実施例に導入すること、及び/又は、任意の請求項と組み合わせることも可能である。   The characteristics, features, and advantages of the present invention described above, and methods for obtaining them will become apparent and can be clearly understood in the context of the detailed description of the embodiments using the following drawings. . The examples are used to describe the present invention, and the present invention is not limited to the combination of features described in the description of the present invention, nor is it limited in terms of functional features. In addition, the features of each embodiment suitable for it can be considered clearly separated, separated from one embodiment, introduced into another embodiment for its supplement, and / or optional It can also be combined with the claims.

金属ストランド片を冷却するための切替弁及び冷却ノズルを有する冷却装置の概略図である。It is the schematic of the cooling device which has the switching valve and cooling nozzle for cooling a metal strand piece. 図1に係る切替弁を作動させるための2進パルス幅変調制御信号の概略図である。It is the schematic of the binary pulse width modulation control signal for operating the switching valve which concerns on FIG. 冷却剤散布密度と図2に係る制御信号の決定との間の関係を明確にするための図である。FIG. 3 is a diagram for clarifying the relationship between the coolant spray density and the determination of the control signal according to FIG. 2. ストランド片の搬送方向における、冷却ノズルの噴霧プロファイルが三角形である場合の、図3に類似した図である。It is a figure similar to FIG. 3 in case the spray profile of a cooling nozzle is a triangle in the conveyance direction of a strand piece. 図1に係る切替弁の内1つの切替弁を切替えた場合の冷却剤圧力の周波数スペクトルを示す図である。It is a figure which shows the frequency spectrum of the coolant pressure at the time of switching one switching valve among the switching valves concerning FIG. 複数の切替弁を切替えた場合の、図5に係る周波数スペクトルの図である。It is a figure of the frequency spectrum which concerns on FIG. 5 at the time of switching a some switching valve. 図1に係る複数の切替弁及び/又は冷却ノズルの内1つにおいてエラー状態が存在する場合の、2つの周波数推移を比較した図である。It is the figure which compared two frequency transition when an error state exists in one of the some switching valve and / or cooling nozzle which concern on FIG. 切替試験周期で図1に係る切替弁が作動した際の、経時的な圧力推移を示す図である。It is a figure which shows a time-dependent pressure transition when the switching valve which concerns on FIG. 1 act | operates with a switching test period. 図1に係る冷却剤供給導管における冷却剤の体積流量の変動を最小化するための最適化プロセスの概略図である。FIG. 2 is a schematic diagram of an optimization process for minimizing variation in the coolant volumetric flow rate in the coolant supply conduit according to FIG. 1. 図1に係る冷却剤供給導管における冷却剤の体積流量の変動を最小化するための最適化プロセスの概略図である。FIG. 2 is a schematic diagram of an optimization process for minimizing variation in the coolant volumetric flow rate in the coolant supply conduit according to FIG. 1. 図1に係る冷却剤供給導管における冷却剤の体積流量の変動を最小化するための最適化プロセスの概略図である。FIG. 2 is a schematic diagram of an optimization process for minimizing variation in the coolant volumetric flow rate in the coolant supply conduit according to FIG. 1.

図1は、連続鋳造機の冷却領域6において金属ストランド片4を冷却するための冷却装置2を概略的に示している。連続鋳造機は、図の明瞭性のために、図示されていない。   FIG. 1 schematically shows a cooling device 2 for cooling metal strand pieces 4 in a cooling zone 6 of a continuous casting machine. The continuous caster is not shown for clarity of illustration.

冷却装置2は、切替弁8、冷却ノズル10、冷却剤12を誘導する冷却剤供給導管14、測定装置16、検出装置18、及び、制御装置20を有している。当該実施例では、それぞれの切替弁8が、それぞれの冷却ノズル10の上流に配置されている。自明のことながら、複数の冷却ノズル、例えばいわゆる冷却ノズルバーが、それぞれの切替弁を通るように方向付けられることも考えられる。   The cooling device 2 includes a switching valve 8, a cooling nozzle 10, a coolant supply conduit 14 that guides the coolant 12, a measurement device 16, a detection device 18, and a control device 20. In this embodiment, each switching valve 8 is disposed upstream of each cooling nozzle 10. Obviously, it is also conceivable that a plurality of cooling nozzles, for example so-called cooling nozzle bars, are directed through the respective switching valves.

冷却領域6は、長さLを有しており、連続して配置された6つの冷却ノズル10を含んでいる。しかしまた、冷却領域が、冷却ノズル10を1つのみ含んでおり、長さLを有していることも可能である。 The cooling region 6 has a length L and includes six cooling nozzles 10 arranged in series. But also, the cooling region, the cooling nozzle 10 includes only one, it is also possible to have a length L 1.

測定装置16は、冷却剤供給導管14又は測定箇所22に配置されたセンサ24を有しており、当該センサは、冷却剤12の状態を表現する状態変数の推移を検出するように調整されている。当該実施例では、当該状態変数は、測定箇所22における冷却剤12の圧力26である。   The measuring device 16 has a sensor 24 disposed in the coolant supply conduit 14 or the measurement location 22, which is tuned to detect the transition of state variables representing the state of the coolant 12. Yes. In this example, the state variable is the pressure 26 of the coolant 12 at the measurement location 22.

検出装置18は、圧力26の推移、時間及び/又は周波数の推移等を基準推移と比較し、比較に基づいて冷却装置2のエラー状態を検出するように調整されている。   The detection device 18 is adjusted so as to compare the transition of the pressure 26, the transition of time and / or frequency, etc. with the reference transition and detect the error state of the cooling device 2 based on the comparison.

制御装置20は、2進パルス幅変調制御信号を決定し(図2:38、40、42、44を参照)、信号線28を通る制御信号によって切替弁8を作動させるように調整されている。   The control device 20 determines the binary pulse width modulation control signal (see FIG. 2: 38, 40, 42, 44) and is adjusted to operate the switching valve 8 by the control signal passing through the signal line 28. .

連続鋳造プロセスの間、ストランド片4は、ストランド誘導ロール30の間を誘導され、冷却のために、鋳造方向でもある搬送方向32において、速度vで、Lとも考えられる長さLに亘って延在する冷却領域6を通って搬送され、冷却ノズル10の近くを通過する。 During the continuous casting process, the strand piece 4 is guided between the strands induced roll 30, for cooling, in the transport direction 32, which is also the casting direction, at a velocity v, over the length L, which is also considered as L 1 It is conveyed through the extended cooling region 6 and passes near the cooling nozzle 10.

その際、切替弁8は、制御装置20を通じて、それぞれ2進パルス幅変調制御信号(図2を参照)によって作動させられ、それによって冷却剤フローは、冷却ノズル10を通じて、交互に放出又は遮断され、それによって冷却剤12は、冷却のために断続的に、冷却領域6のストランド片4に散布される。冷却ノズル10はそれぞれ、搬送方向32において三角形の噴霧プロファイル34を有している。   In so doing, the switching valve 8 is actuated by a binary pulse width modulation control signal (see FIG. 2), respectively, through the control device 20, whereby the coolant flow is alternately discharged or blocked through the cooling nozzle 10. , Whereby the coolant 12 is intermittently applied to the strand pieces 4 in the cooling zone 6 for cooling. Each cooling nozzle 10 has a triangular spray profile 34 in the transport direction 32.

2進パルス幅変調制御信号は、制御装置20によって、冷却領域6を通って搬送されるストランド片4が、冷却領域6の終端36において、ストランド片4を通じて略同じ冷却剤散布密度で散布されているように決定される。   The binary pulse width modulation control signal is generated by the control device 20 so that the strand pieces 4 conveyed through the cooling region 6 are dispersed at the end 36 of the cooling region 6 through the strand pieces 4 with substantially the same coolant distribution density. To be determined.

図面から特に明らかなことに、先行技術では、ストランド片4の均等な冷却剤散布は、断続的な冷却剤散布ゆえに容易に可能ではない。制御信号が不利な形で決定される場合、速度v、長さL又はL、複数の切替弁8及び/又は冷却ノズル10の内1つの故障等に応じて、ストランド片4の部分は、冷却剤散布が時間的に中断されている間に、冷却ノズル10の下を、冷却剤12を散布されずに搬送され、通過する。先行技術によると、その結果、望ましくない、冷却領域6の終端36における、ストランド片4を通じて不均等な冷却剤散布密度がもたらされ得る。 Particularly evident from the drawings, in the prior art, even coolant spreading of the strand pieces 4 is not easily possible due to intermittent coolant spreading. If the control signal is determined in an unfavorable manner, depending on the speed v, the length L or L 1 , the failure of one of the switching valves 8 and / or the cooling nozzle 10, etc. While the coolant spraying is interrupted in time, the coolant 12 is transported and passed under the cooling nozzle 10 without spraying the coolant 12. According to the prior art, this can result in an uneven coolant distribution density through the strand pieces 4 at the end 36 of the cooling zone 6 which is undesirable.

当該方法は、その利用に関して、当該実施例で示された冷却設備に、特に長尺製品の形状、具体的にはいわゆるビーム、ブランク、ブルーム、ビレット、ラウンド等の形状を有するストランド片の冷却に適した冷却設備に限定されてはいない。他の冷却設備、例えばスラブを冷却するための冷却設備も同様に、当該冷却プロセスの後で稼働可能である。   The method is used for cooling the strand equipment having the shape of a long product, specifically a so-called beam, blank, bloom, billet, round, etc. It is not limited to suitable cooling equipment. Other cooling equipment, such as cooling equipment for cooling the slab, can be operated after the cooling process as well.

図2は、図1に係る切替弁8を作動させるための、2進パルス幅変調制御信号38、40、42及び44の、時間tの経過に伴う例示的な推移を概略的に示している。当該図面は、制御信号の決定のために調整又は変調可能な特性、すなわち周期長、パルス幅比率及び時間オフセット(位相シフト)を表している。   FIG. 2 schematically shows an exemplary change over time of the binary pulse width modulation control signals 38, 40, 42 and 44 for operating the switching valve 8 according to FIG. . The figure shows the characteristics that can be adjusted or modulated for the determination of the control signal, ie period length, pulse width ratio and time offset (phase shift).

図2からは、制御信号38から44が、縦座標に示された信号状態uにおいて、時間tの経過に伴って、それぞれ1又はHIGHと0又はLOWとの間で交代する、すなわち信号技術的な意味において2進であること、が明らかである。   From FIG. 2 it can be seen that the control signals 38 to 44 alternate between 1 or HIGH and 0 or LOW, respectively, over time t in the signal state u shown on the ordinate, ie, signal technology. It is clear that it is binary in this sense.

制御信号38は、周期長t及びパルス幅比率κ=t/tで決定されており、tはパルス長である。周期長の逆数1/tは、制御信号38の搬送周波数Fである。 Control signal 38 is determined by the period length t p and the pulse width ratio κ = t 1 / t p, t 1 is the pulse length. Reciprocal 1 / t p of the period length is the carrier frequency F of the control signal 38.

その際、搬送周波数Fが高ければ高いほど、このように作動する切替弁8の開口状態と閉口状態との間の切替周期は短くなり、当該切替弁の下流に配置された複数の冷却ノズル10の内の1つ及び/又は複数の冷却ノズル10を通じたストランド片4への冷却剤散布の時間的な中断は短くなる。   At this time, the higher the carrier frequency F, the shorter the switching cycle between the open state and the closed state of the switching valve 8 operating in this way, and a plurality of cooling nozzles 10 arranged downstream of the switching valve. The time interruption of the coolant application to the strand pieces 4 through one and / or a plurality of cooling nozzles 10 is shortened.

制御信号40は、制御信号38に比べて2倍の周期長2*tで決定されており、すなわち搬送周波数F/2を有している。その際、制御信号38及び40の絶対的なパルス幅は同じであるが、制御信号40のパルス幅比率はκ/2である。その結果、制御信号40で切替弁が作動する場合、制御信号38での作動と比較すると、切替周期内では、半分の量の冷却剤が散布されるのみである。 Control signal 40 is determined by twice the period length 2 * t p in comparison with the control signal 38, i.e. a carrier frequency F / 2. At this time, the absolute pulse widths of the control signals 38 and 40 are the same, but the pulse width ratio of the control signal 40 is κ / 2. As a result, when the switching valve is operated by the control signal 40, only half the amount of coolant is sprayed within the switching period as compared to the operation by the control signal 38.

制御信号42は、制御信号40と比べて、同じ周期長2*tを有している。その際、絶対的なパルス幅はt/2であるので、制御信号42のパルス幅比率はκ/4=(t/2)/(2*t)である。 Control signal 42, as compared with the control signal 40 has the same period length 2 * t p. At that time, absolute pulse width because it is t 1/2, the pulse width ratio of the control signal 42 is a κ / 4 = (t 1/ 2) / (2 * t p).

制御信号44は、制御信号38、40及び42と比較して、時間遅延tを有するように決定されており、従って、位相シフトを有している。 Control signal 44, as compared to the control signals 38, 40, and 42 are determined to have a time delay t z, therefore, have a phase shift.

図3は、冷却剤散布密度と制御信号の決定との間の関係を、図2に示された信号特性を用いて明らかにするための図である。特に、図3は、時間の経過(横座標、t)に伴う制御信号46の状態(縦座標、u)を示している。制御信号46は、パルス長t及び周期長t=2*tで決定されており、すなわちκ=50%のパルス幅比率を有している。 FIG. 3 is a diagram for clarifying the relationship between the coolant spray density and the determination of the control signal using the signal characteristics shown in FIG. In particular, FIG. 3 shows the state (ordinate, u) of the control signal 46 over time (abscissa, t). The control signal 46 is determined by the pulse length t 1 and the period length t p = 2 * t 1 , that is, has a pulse width ratio of κ = 50%.

その際、制御信号46の曲線は、平均冷却媒体フローqに、すなわち時間単位当たりの冷却剤の、間接的に制御信号46で作動する冷却ノズルを通じて冷却領域に放出される平均的な量に対応している。さらに、時間tまでで曲線46によって囲まれた面は、その時点までに放出された冷却剤の量に相当する。   In doing so, the curve of the control signal 46 corresponds to the average coolant flow q, ie the average amount of coolant per unit of time, which is discharged into the cooling zone through the cooling nozzle operated indirectly by the control signal 46. doing. Furthermore, the surface surrounded by the curve 46 up to time t corresponds to the amount of coolant released up to that point.

ストランド片の一部は、t10の時点で冷却領域に入り、t20の時点で冷却領域を離れるが、その間に冷却剤の量Qを散布される。その際、ストランド片の一部に散布された冷却剤の量Qは、破線で示された領域48によって囲まれた、曲線46の下側の、斜線が付された部分の面積に相当する。 Some strands piece enters the cooling region at the time of t 10, but leaves the cooling region at the time of t 20, it is sprayed an amount Q of coolant therebetween. At this time, the amount Q of the coolant sprayed on a part of the strand piece corresponds to the area of the hatched portion below the curve 46 surrounded by the region 48 indicated by the broken line.

領域50によって明確に示されている、ストランド片の別の部分が、t30の時点で冷却領域に入り、t40の時点で冷却領域を離れる場合、当該部分には、同じ量Qの冷却剤が散布される。 Is clearly shown by the region 50, another portion of the strand piece, enters the cooling zone at time t 30, when leaving the cooling area at the time of t 40, the corresponding portion, the same amount Q of coolant Is sprayed.

ストランド片の両方の部分は、同じ通過時間tで冷却領域を通過し、すなわち、速度vが同じと想定される場合に、同じ長さ又は面積を有しており、同じ量Qの冷却剤が散布される。従って、冷却領域を通って搬送された、両方の領域48及び50によって形成されたストランド片は、冷却領域の終端において、均等な冷却剤散布密度を有している。 Both parts of the strand pieces pass through the cooling region with the same transit time t n , ie have the same length or area when the velocity v is assumed to be the same, and the same amount Q of coolant. Is sprayed. Thus, the strand pieces formed by both regions 48 and 50 conveyed through the cooling region have a uniform coolant distribution density at the end of the cooling region.

領域48及び50それぞれの、平均冷却剤フローqが散布された冷却領域の通過時間tは、周期長tの2倍である。 Regions 48 and 50, respectively, mean transit time t n of the coolant cooling area flow q is sprayed is twice the period length t p.

その際、通過時間tは、冷却領域の長さL及びストランド速度vによって決定される。 The transit time t n is then determined by the cooling zone length L 1 and the strand speed v.

理論上、破線で示された領域48、50を時間軸tに沿ってシフトさせることは、ストランド片を冷却領域を通って搬送することに相当するが、その場合は常に、同じ斜線で示された面が包囲され、従って、均等な冷却剤散布密度が得られる。   Theoretically, shifting the regions 48, 50 indicated by the dashed lines along the time axis t is equivalent to transporting the strand pieces through the cooling region, which is always indicated by the same diagonal lines. The surface is surrounded, so that an even coolant distribution density is obtained.

これが得られるのは、制御信号46の周期長tが、ストランド片4の速度v及び/又は冷却領域の長さL及び/又は冷却ノズル10の噴霧プロファイル34に応じて決定されるからである。 By this the is obtained, the period length t p of the control signal 46, since is determined according to the spray profile 34 of length L 1 and / or cooling the nozzle 10 of the speed v and / or cooling area of the strand piece 4 is there.

図4は、図3に類似して、ストランド片の搬送方向において、冷却ノズルの噴霧プロファイルが三角形の場合の状況を示している。以下の説明は、図3の実施例との違いに概ね限定され、当該実施例は、不変の特徴及び機能に関して指摘される。概ね不変の部材には基本的に同じ参照符号が付されており、言及されない特徴は、新たに記載されることなく、以下の実施例に組み込まれている。   FIG. 4 shows a situation in the case where the spray profile of the cooling nozzle is triangular in the conveying direction of the strand pieces, similar to FIG. The following description is generally limited to the differences from the embodiment of FIG. 3, which is pointed out with respect to invariant features and functions. In general, members that are essentially unchanged are given the same reference numerals, and features not mentioned are incorporated in the following examples without being newly described.

特に図4は、制御信号52の推移と、ストランド片の2つの領域54及び56とを示している。ストランド片の領域54、56は、t50又はt60の時点で冷却領域に入り、t70又はt80の時点で冷却領域を離れ、同じ量Qの冷却剤を散布される。従って、冷却領域を通って搬送された、両方の領域54及び56によって形成されたストランド片は、冷却領域の終端において、均等な冷却剤散布密度を有している。そのために重要なのは、周期長tが、通過時間tの偶数倍であるということである。 In particular, FIG. 4 shows the transition of the control signal 52 and the two regions 54 and 56 of the strand piece. Regions 54, 56 of the strand piece, enters the cooling zone at time t 50 or t 60, leaves the cooling region at the time of t 70 or t 80, it is sprayed with coolant of the same amount Q. Thus, the strand pieces formed by both zones 54 and 56 conveyed through the cooling zone have a uniform coolant distribution density at the end of the cooling zone. For that purpose, it is important that the period length t p is an even multiple of the transit time t n .

図5は、複数の切替弁10の内の1つが作動した場合の、図1に係る冷却装置2の供給導管14における冷却剤12の圧力の周波数スペクトルを示す図(縦座標:p(bar)、横座標:f(Hz))である。圧力p(又は26、図1を参照)は、測定装置16のセンサ24で検出可能である。周波数スペクトルは、検出装置18(図1を参照)によって、圧力の経時的推移から、ここではいわゆるFFT分析(高速フーリエ変換)を用いて検出される。いわゆる部分的FFT分析、すなわち特定の周波数領域に関する高速フーリエ変換を行うことも可能である。   FIG. 5 is a diagram showing the frequency spectrum of the pressure of the coolant 12 in the supply conduit 14 of the cooling device 2 according to FIG. 1 when one of the plurality of switching valves 10 is activated (ordinate: p (bar)). , Abscissa: f (Hz)). The pressure p (or 26, see FIG. 1) can be detected by the sensor 24 of the measuring device 16. The frequency spectrum is detected by a detection device 18 (see FIG. 1) from the time course of pressure using here a so-called FFT analysis (Fast Fourier Transform). It is also possible to perform so-called partial FFT analysis, i.e. fast Fourier transform for a specific frequency domain.

周波数スペクトルは、約75Hzの周波数fにおいて、共振のピーク58を有している。共振のピーク58は、複数の切替弁10の内の1つの切替弁の切替に起因する冷却剤供給導管14内のサージ圧によって生じる。   The frequency spectrum has a resonance peak 58 at a frequency f of about 75 Hz. The resonance peak 58 is caused by a surge pressure in the coolant supply conduit 14 due to switching of one of the switching valves 10.

図6は、複数の切替弁10が作動した場合(右側の横座標:弁の数n(−))の、冷却剤圧力の周波数スペクトルを示す図(縦座標:p(bar)、左側の横座標:f(Hz))である。冷却剤圧力pが、再び測定箇所22において検出される。   FIG. 6 is a diagram showing a frequency spectrum of the coolant pressure when a plurality of switching valves 10 are operated (right abscissa: number of valves n (−)) (ordinate: p (bar), left abscissa). Coordinate: f (Hz)). The coolant pressure p is again detected at the measurement location 22.

周波数スペクトルは、約75Hzの周波数fにおいて、共振のピーク60を有している。その際、共振のピーク60の大きさは、弁の数nを通じて上昇している。   The frequency spectrum has a resonance peak 60 at a frequency f of about 75 Hz. In this case, the magnitude of the resonance peak 60 increases through the number n of valves.

この上昇は、本実施例において存在する、弁の数が増大するにつれて大きくなる測定箇所に対する距離によって説明可能であり、それによって、油圧的なインダクタンスが増大し、冷却剤12内により高い圧力ピークが誘発される。   This increase can be explained by the distance to the measurement point that exists in this example and increases as the number of valves increases, thereby increasing the hydraulic inductance and causing a higher pressure peak in the coolant 12. Be triggered.

冷却装置2、特に切替弁8及び/又は冷却ノズル10におけるエラー状態の検出のために、周波数スペクトル、特に共振のピーク60の推移が、検出装置18によって、基準推移と比較される。   In order to detect an error condition in the cooling device 2, in particular the switching valve 8 and / or the cooling nozzle 10, the transition of the frequency spectrum, in particular the resonance peak 60, is compared by the detection device 18 with a reference transition.

比較によって認められた基準推移と共振のピークの推移との間の差異から、例えば、1つ又は複数の切替弁8及び/又は冷却ノズル10の詰まりの程度を推定することができる。   From the difference between the reference transition recognized by the comparison and the transition of the resonance peak, for example, the degree of clogging of one or more switching valves 8 and / or cooling nozzles 10 can be estimated.

このアプローチの利点は、連続的に、従ってオンラインで、つまり通常の連続鋳造プロセスを行っている間にもエラーの検出が可能なことにある。   The advantage of this approach is that errors can be detected continuously, thus online, ie even during the normal continuous casting process.

図7は、図1に係る複数の切替弁8及び/又は複数の冷却ノズル10の内の1つにエラー状態が存在する場合に、冷却剤圧力pの2つの周波数推移62及び64を比較した図(縦座標:p(bar)、横座標:f(Hz))である。その際、推移62及び64は、それぞれの切替弁10の作動に関連している。   FIG. 7 compares the two frequency transitions 62 and 64 of the coolant pressure p when an error condition exists in one of the switching valves 8 and / or the cooling nozzles 10 according to FIG. It is a figure (ordinate: p (bar), abscissa: f (Hz)). The transitions 62 and 64 are then related to the operation of the respective switching valve 10.

周波数推移62は、エラーの無い状態を表しており、すなわち基準周波数推移である。周波数推移64は、例えば詰まった、切替不可能な、若しくは、その他の方法では切替不可能な切替弁及び/又は損なわれた冷却ノズルにおいて生じる。両方の周波数推移62及び64の間の比較によって、エラー状態を明確に検出することができる。   The frequency transition 62 represents a state with no error, that is, a reference frequency transition. The frequency transition 64 occurs, for example, in clogged, non-switchable or otherwise non-switchable switching valves and / or damaged cooling nozzles. By comparing between both frequency transitions 62 and 64, an error condition can be clearly detected.

図8は、図1に係る切替弁8が切替試験周期68で作動した場合の、時間の経過に伴う圧力推移66を示す図(横座標:t(s))であり、切替試験周期68は、制御信号の経時的な推移によって決定されている。その際、エラー状態の検出は、やはり、基準推移との比較によって、又は、代替的に圧力ピーク70同士の比較によって行われ得る。   FIG. 8 is a diagram (abscissa: t (s)) showing the pressure transition 66 with the passage of time when the switching valve 8 according to FIG. 1 operates in the switching test cycle 68. This is determined by the transition of the control signal over time. In that case, the detection of the error condition can again be performed by comparison with a reference transition or alternatively by comparison between pressure peaks 70.

圧力推移66又は圧力推移66を表す信号を、適切な畳み込み信号で畳み込むことが可能である。その際、畳み込み信号は、増幅及び/又はノイズリダクションが可能な限り有利であるように選択され得る。例えば、関数sin(t)が、畳み込み信号又は関数として選択され得る。さらに、切替弁挙動及びその結果として生じる時間導関数を考察することが可能である。 It is possible to convolve the pressure transition 66 or the signal representing the pressure transition 66 with an appropriate convolution signal. In so doing, the convolution signal may be selected such that amplification and / or noise reduction is as advantageous as possible. For example, the function sin 2 (t) may be selected as a convolution signal or function. Furthermore, it is possible to consider the switching valve behavior and the resulting time derivative.

切替試験周期が、切替試験周期長を通じて均等に分散された切替を有するように決定されると有利である。   Advantageously, the switching test cycle is determined to have switching distributed evenly throughout the switching test cycle length.

図9から図11は、図1に係る冷却剤供給導管14内の冷却剤12の体積流量の変動を最小化するための最適化プロセスを概略的に示している。体積流量の変動を最小化することによって、冷却剤散布密度の望ましくない影響に対抗することが可能である。   FIGS. 9-11 schematically illustrate an optimization process for minimizing the volumetric flow variation of the coolant 12 in the coolant supply conduit 14 according to FIG. By minimizing volume flow fluctuations, it is possible to counter the undesirable effects of coolant spray density.

切替弁を作動させるための制御信号が、同じパルス幅比率で決定される場合、容易なアプローチを用いることができる:   If the control signal for actuating the switching valve is determined with the same pulse width ratio, an easy approach can be used:

例えば、制御信号のスパイク列の間の可変的な時間遅延t(図2を参照)によって、上位の供給システムへの反作用、すなわち体積流量の変動を最小化することができる:制御信号を決定するためのこの容易なアプローチに関して、例として、後置された6つの冷却ノズル10を有する6つの切替弁から成る群(図1、図8を参照)について考察する。当該群は、1Hzの搬送周波数F、及び、50%の同じパルス幅比率κで作動する。切替弁を同時に切り替える場合、共通の冷却剤供給導管14内に望ましくない大きなサージ圧が誘発され、当該サージ圧によって、体積流量の変動と、従って、冷却剤散布密度の望ましくない影響とが生じ得る。 For example, a variable time delay t z (see FIG. 2) between spike trains of control signals can minimize the reaction to the upper delivery system, ie volume flow variation: control signal determination With regard to this easy approach to do this, consider, as an example, a group of six switching valves (see FIGS. 1 and 8) having six cooling nozzles 10 placed downstream. The group operates with a carrier frequency F of 1 Hz and the same pulse width ratio κ of 50%. If the switching valves are switched simultaneously, an undesirably large surge pressure is induced in the common coolant supply conduit 14, which can cause volumetric flow fluctuations and therefore undesirable effects of coolant spray density. .

切替弁が時間をずらして、例えばそれぞれ0.1秒の遅れをもって作動する場合、望ましくないシステムへの反作用は減少する。   If the switching valve is operated at different times, for example with a delay of 0.1 seconds each, the undesirable reaction to the system is reduced.

しかしながら、切替弁を作動するための制御信号が、様々なパルス幅比率κで決定される場合、この容易なアプローチを利用することは不可能となり、図9から図11に図示された、制御信号を決定するための最適化プロセスを用いることが有利である。   However, if the control signal for operating the switching valve is determined at various pulse width ratios κ, it is not possible to use this easy approach and the control signal illustrated in FIGS. It is advantageous to use an optimization process to determine

そのために、冷却剤供給導管14を通る冷却剤12の流量又は体積流量の周波数スペクトルが検出される。当該周波数スペクトルの検出は、例えば、体積流量の間接的な検出のために測定装置16のセンサ24で検出された冷却剤12の圧力pから、又は、体積流量の直接的な検出と後続の検出装置18を用いたFFTとによって行われ得る。   To that end, the frequency spectrum of the flow rate or volume flow rate of the coolant 12 through the coolant supply conduit 14 is detected. The frequency spectrum can be detected, for example, from the pressure p of the coolant 12 detected by the sensor 24 of the measuring device 16 for indirect detection of the volume flow, or directly and subsequent detection of the volume flow. Can be performed by FFT using the apparatus 18.

周波数スペクトルを、シミュレーション手法、例えばいわゆる事前シミュレーションを用いて検出することが可能である。そのためには、一般的なシミュレーションツールを用いることが有利である。   It is possible to detect the frequency spectrum using a simulation technique, for example a so-called prior simulation. For this purpose, it is advantageous to use a general simulation tool.

流量Aの周波数スペクトルは、一定の項と三角法の項とに分割され、三角法の項は、パルス幅比率κと切替の時間遅延tとに依存している。 Frequency spectrum of the flow A is divided into a section of constant section and trigonometry, terms of trigonometry, it depends on the time delay t z pulse width ratio κ and switching.

図9は、2つの切替弁の切替の際の、この分解の結果を、位相ベクトル(Zeigerschreibweise)で、複素数平面72(横座標:実数部Re、縦座標:虚数部Im)に示している。その際、流量A及びAの値は、それぞれの切替弁を作動させる制御信号のそれぞれのパルス幅比率κに依存する。位相シフトφ又はφは、それぞれの時間遅延tに依存する。 FIG. 9 shows the result of this decomposition when switching two switching valves on a complex plane 72 (abscissa: real part Re, ordinate: imaginary part Im) as a phase vector (Zeigerschreibweise). At that time, the values of the flow rates A 1 and A 2 depend on the respective pulse width ratios κ of the control signals for operating the respective switching valves. Phase shift phi 1 or phi 2 is dependent on the respective time delay t z.

その際、結果として生じる、量的な総流量Aを伴う位相ベクトル74を最小化しなければならない。 At that time, the resulting must minimize the phase vector 74 with quantitative total flow A v.

図10は、10個の切替弁が同じパルス幅比率κを有する10の制御信号によって作動するという例示的な場合の最適化の結果を示している。この最適化は、結果として、10の、複素数平面において同じく最適化された位相シフト76(Δφ)の分だけ回転した流量AからA10を供給している。最適化は、遺伝的アルゴリズム、勾配に基づく最適化方法等によって行われ得る。最適化されるのは費用関数であり、当該費用関数は、全ての考察されたフーリエ項を通じて合計された、複素数の位相ベクトルAの絶対値の二乗の合計によって表現され得る。 FIG. 10 shows the result of optimization in the exemplary case where 10 switching valves are operated by 10 control signals having the same pulse width ratio κ. This optimization results in the flow rates A 1 to A 10 being rotated by a phase shift 76 (Δφ), also optimized in the 10 complex plane. Optimization may be performed by genetic algorithms, gradient-based optimization methods, and the like. Is the cost function being optimized, the cost function is summed across all considerations are Fourier terms it was, can be represented by the sum of the absolute value of the square of the complex phasor A v.

図11は、最適化の結果を示す代替的な図である。   FIG. 11 is an alternative diagram showing the result of optimization.

2 冷却装置
4 ストランド片
6 冷却領域
8 切替弁
10 冷却ノズル
12 冷却剤
14 冷却剤供給導管
16 測定装置
18 検出装置
20 制御装置
22 測定箇所
24 センサ
26 圧力
28 信号線
30 ストランド誘導ロール
32 搬送方向
34 噴霧プロファイル
36 冷却領域の終端
38、40、42、44 制御信号
46 制御信号
48、50 領域
52 制御信号
54、56 領域
58、60 共振のピーク
62 基準周波数推移
64 周波数推移
66 圧力時間推移
68 切替試験周期
70 圧力ピーク
72 複素数平面
74 結果として生じる位相ベクトル
76 最適化された位相シフト
t 時間
10、t20、t30、t40 時点
50、t60、t70、t80 時点
通過時間
周期長
パルス長
時間遅延
u 信号状態
v 速度
κ パルス幅比率
φ、φ、φ 位相シフト
Δφ 最適化された位相シフト
からA10 冷却剤流量
結果として生じる冷却剤流量
F 搬送周波数
L、L 冷却領域の長さ
T 搬送周波数
q 冷却剤フロー
Q 冷却剤の量
DESCRIPTION OF SYMBOLS 2 Cooling device 4 Strand piece 6 Cooling area 8 Switching valve 10 Cooling nozzle 12 Coolant 14 Coolant supply conduit 16 Measuring device 18 Detection device 20 Control device 22 Measuring location 24 Sensor 26 Pressure 28 Signal line 30 Strand guide roll 32 Transport direction 34 Spray profile 36 End of cooling region 38, 40, 42, 44 Control signal 46 Control signal 48, 50 region 52 Control signal 54, 56 region 58, 60 Resonance peak 62 Reference frequency transition 64 Frequency transition 66 Pressure time transition 68 Switching test Period 70 Pressure peak 72 Complex plane 74 Resulting phase vector 76 Optimized phase shift t time t 10 , t 20 , t 30 , t 40 time point t 50 , t 60 , t 70 , t 80 time point t n transit time slow t p cycle length t 1 pulse length t z time u signal state v velocity κ pulse width ratio φ, φ 1, φ 2 phase shift Δφ optimized phase shift A 1 from A 10 coolant flow A v resulting coolant flow F carrier frequency L, L 1 cooling area Length T carrier frequency q coolant flow Q amount of coolant

Claims (19)

金属ストランドのストランド片(4)を、連続鋳造機の冷却領域(6)において、それぞれ複数の切替弁(8)と複数の冷却ノズル(10)とを有する冷却装置(2)で冷却するための方法であって、
‐前記ストランド片(4)は、冷却のために前記冷却領域(6)を通って搬送され、
‐前記切替弁(8)は、2進パルス幅変調制御信号(38−46、52)によって作動し、それによって、冷却剤フロー(q)は、前記冷却ノズル(10)を通じて交互に放出又は遮断され、それによって、冷却剤(12)は、冷却のために断続的に前記冷却領域(6)の前記ストランド片(4)に散布される方法において、
前記2進パルス幅変調制御信号(38−46、52)は、前記制御信号(38−46、52)の内の少なくとも1つの制御信号が、前記制御信号(38−46、52)の内の別の制御信号に対する位相シフト(φ、φ、φ、Δφ)を有するように決定されることを特徴とする方法。
For cooling the strand piece (4) of the metal strand in the cooling region (6) of the continuous casting machine by the cooling device (2) having a plurality of switching valves (8) and a plurality of cooling nozzles (10), respectively. A method,
The strand pieces (4) are transported through the cooling zone (6) for cooling;
The switching valve (8) is actuated by a binary pulse width modulation control signal (38-46, 52), whereby the coolant flow (q) is alternately discharged or blocked through the cooling nozzle (10) In which the coolant (12) is intermittently applied to the strand pieces (4) of the cooling region (6) for cooling,
The binary pulse width modulation control signal (38-46, 52) includes at least one of the control signals (38-46, 52) and the control signal (38-46, 52). A method characterized in that it is determined to have a phase shift (φ, φ 1 , φ 2 , Δφ) relative to another control signal.
前記制御信号(38−46、52)の内の1つの制御信号の位相シフト(Δφ)が、数値最適化プロセスを用いて、前記冷却剤(12)の体積流量の変動を最小化するために決定されることを特徴とする、請求項1に記載の方法。   The phase shift (Δφ) of one of the control signals (38-46, 52) is used to minimize the volume flow variation of the coolant (12) using a numerical optimization process. The method of claim 1, wherein the method is determined. 少なくとも2つの前記制御信号(38−46、52)が、異なる搬送周波数(T)を有するように決定されることを特徴とする、請求項1又は2に記載の方法。   Method according to claim 1 or 2, characterized in that at least two of the control signals (38-46, 52) are determined to have different carrier frequencies (T). 前記制御信号(38−46、52)の内の1つの制御信号の搬送周波数(T)が、前記ストランド片(4)の速度(v)、及び/又は、前記冷却領域の長さ(L、L)、及び/又は、前記冷却ノズル(10)の噴霧プロファイル(34)に応じて決定されることを特徴とする、請求項1から3のいずれか一項に記載の方法。 The carrier frequency (T) of one of the control signals (38-46, 52) depends on the speed (v) of the strand piece (4) and / or the length (L, L 1), and / or, characterized in that said determined according to the spray profile of the cooling nozzle (10) (34) the method according to any one of claims 1 to 3. 少なくとも2つの前記制御信号(38−46、52)が、異なるパルス幅比率(κ)を有するように決定されることを特徴とする、請求項1から4のいずれか一項に記載の方法。   5. A method according to any one of the preceding claims, characterized in that at least two of the control signals (38-46, 52) are determined to have different pulse width ratios ([kappa]). 前記制御信号(38−46、52)の内の1つの制御信号のパルス幅比率(κ)が、前記冷却装置(2)に異常又は故障が存在するかどうか、及び前記冷却装置のどの要素が異常を有する又は故障しているのか、に応じて決定されることを特徴とする、請求項1から5のいずれか一項に記載の方法。 The pulse width ratio (κ) of one of the control signals (38-46, 52) indicates whether there is an abnormality or failure in the cooling device (2) , and which element of the cooling device 6. A method according to any one of claims 1 to 5, characterized in that it is determined according to whether it has an anomaly or is malfunctioning . 少なくとも2つの前記冷却ノズル(10)が、前記ストランド片(4)の搬送方向(32)に連続して配置されている前記冷却領域(6)において、前記ストランド片(4)を冷却するために用いられる、請求項1から6のいずれか一項に記載の方法。   In order to cool the strand pieces (4) in the cooling region (6) in which at least two cooling nozzles (10) are arranged continuously in the conveying direction (32) of the strand pieces (4) The method according to claim 1, wherein the method is used. 前記冷却装置(2)のエラー状態の検出のために、
冷却装置に異常又は故障が存在するかどうか及び/又は異常を有する又は故障している要素の位置を決定するための前記冷却剤(12)の圧力、加速度、音圧、流量のうちの1つ以上からなる状態変数(p、26)が、少なくとも複数の前記切替弁(8)及び/又は複数の前記冷却ノズル(10)に共通の冷却剤供給導管(14)の領域において検出されること、
‐前記状態変数(p、26)の推移(58、60、64、66)が、基準推移(62)と比較されること、及び、
‐比較に基づいて、前記冷却装置(2)の少なくとも1つの前記切替弁(8)、及び/又は、少なくとも1つの前記冷却ノズル(10)のエラー状態が検出されること、を特徴とする、請求項1から7のいずれか一項に記載の方法。
For detection of an error condition of the cooling device (2),
One of the pressure, acceleration, sound pressure, flow rate of the coolant (12) for determining whether there is an abnormality or failure in the cooling device and / or the location of the element that has or has an abnormality More than one state variable (p, 26) is detected in the region of the coolant supply conduit (14) common to at least the plurality of switching valves (8) and / or the plurality of cooling nozzles (10). ,
The transition (58, 60, 64, 66) of the state variable (p, 26) is compared with the reference transition (62); and
An error condition of at least one of the switching valves (8) of the cooling device (2) and / or of at least one of the cooling nozzles (10) is detected on the basis of the comparison, The method according to any one of claims 1 to 7.
前記状態変数(p、26)の推移を用いて、前記状態変数(p、26)の周波数スペクトル(58、60、64)が検出され、基準周波数スペクトル(62)と比較されることを特徴とする、請求項8に記載の方法。   Using the transition of the state variable (p, 26), the frequency spectrum (58, 60, 64) of the state variable (p, 26) is detected and compared with a reference frequency spectrum (62). The method according to claim 8. 前記状態変数(p、26)の検出の間に、少なくとも1つの前記切替弁(8)が、一時的に上昇した切替試験周波数を有する制御信号(38−46、52)によって作動させられることを特徴とする、請求項8又は9に記載の方法。   During detection of the state variable (p, 26), at least one of the switching valves (8) is activated by a control signal (38-46, 52) having a temporarily increased switching test frequency. 10. A method according to claim 8 or 9, characterized. 前記状態変数(p、26)が、圧力センサ(24)及び/又は流量センサ及び/又は音響センサ及び/又は加速度センサで検出されることを特徴とする、請求項8から10のいずれか一項に記載の方法。   11. The state variable (p, 26) is detected by a pressure sensor (24) and / or a flow sensor and / or an acoustic sensor and / or an acceleration sensor. The method described in 1. 前記連続鋳造機の複数の前記冷却領域(6)の内の1つの冷却領域で用いられる、請求項1から11のいずれか一項に記載の方法。   The method according to any one of the preceding claims, wherein the method is used in one cooling zone of the plurality of cooling zones (6) of the continuous casting machine. 前記連続鋳造機の複数の前記冷却領域(6)のそれぞれにおいて用いられる、請求項1から11のいずれか一項に記載の方法。   12. A method according to any one of the preceding claims, used in each of a plurality of the cooling zones (6) of the continuous casting machine. 連続鋳造機の冷却領域(6)において金属ストランド片(4)を冷却するために、切替弁(8)、冷却ノズル(10)、冷却剤(12)及び制御装置(20)を有する冷却装置(2)であって、前記制御装置(20)は、2進パルス幅変調制御信号(38−46、52)を決定し、前記制御信号(38−46、52)で前記切替弁(8)を作動させるように調整されている冷却装置(2)において、
前記制御装置(20)は、前記制御信号(38−46、52)の内の1つの制御信号の位相シフト(φ、φ、φ、Δφ)を決定するように調整されていることを特徴とする冷却装置(2)。
In order to cool the metal strand piece (4) in the cooling zone (6) of the continuous casting machine, a cooling device (10) having a switching valve (8), a cooling nozzle (10), a coolant (12) and a control device (20). 2), the control device (20) determines a binary pulse width modulation control signal (38-46, 52), and the control signal (38-46, 52) controls the switching valve (8). In the cooling device (2) that is adjusted to operate,
The control device (20) is adjusted to determine a phase shift (φ, φ 1 , φ 2 , Δφ) of one of the control signals (38-46, 52). Features cooling device (2).
前記制御装置(20)が、前記制御信号(38−46、52)の内の1つの制御信号の搬送周波数(F)及び/又はパルス幅比率(κ)を決定するように調整されていることを特徴とする、請求項14に記載の冷却装置(2)。   The control device (20) is adjusted to determine the carrier frequency (F) and / or pulse width ratio (κ) of one of the control signals (38-46, 52). The cooling device (2) according to claim 14, characterized in that: ‐少なくとも複数の前記切替弁(8)及び/又は少なくとも複数の前記冷却ノズル(10)に共通の冷却剤供給導管(14)の領域において、冷却装置に異常又は故障が存在するかどうか及び/又は異常を有する又は故障している要素の位置を決定するための前記冷却剤(12)の圧力、加速度、音圧、流量のうちの1つ以上からなる状態変数(p、26)を検出するように調整されているセンサ(24)を有する測定装置(16)、及び、
‐前記状態変数(p、26)の推移(58、60、64、66)を基準推移(62)と比較し、比較に基づいて、前記冷却装置(2)のエラー状態を検出するように調整されている検出装置(18)、を特徴とする請求項14又は15に記載の冷却装置(2)。
Whether there is an abnormality or failure in the cooling device in the region of the coolant supply conduit (14) common to at least a plurality of said switching valves (8) and / or at least a plurality of said cooling nozzles (10) and / or Detecting a state variable (p, 26) comprising one or more of the pressure, acceleration, sound pressure, flow rate of the coolant (12) for determining the position of an abnormal or faulty element. A measuring device (16) having a sensor (24) tuned to, and
-The transition (58, 60, 64, 66) of the state variable (p, 26) is compared with the reference transition (62) and adjusted to detect the error condition of the cooling device (2) based on the comparison 16. The cooling device (2) according to claim 14 or 15, characterized in that the detection device (18) is provided.
前記検出装置(18)が、前記状態変数(p、26)の周波数スペクトル(58、60、64)を検出し、前記状態変数(p、26)の前記周波数スペクトル(58、60、64)を基準周波数スペクトル(62)と比較し、比較を用いて、故障した切替弁(8)及び/又は冷却ノズル(10)を検出するように調整されていることを特徴とする、請求項16に記載の冷却装置(2)。   The detection device (18) detects the frequency spectrum (58, 60, 64) of the state variable (p, 26), and the frequency spectrum (58, 60, 64) of the state variable (p, 26). 17. The adjustment according to claim 16, characterized in that it is adjusted to detect a faulty switching valve (8) and / or cooling nozzle (10) using the comparison as compared to a reference frequency spectrum (62). Cooling device (2). 前記制御装置(20)が、前記連続鋳造機の複数の前記冷却領域(6)の内の1つの冷却領域において、前記制御信号(38−46、52)の内の1つの制御信号の位相シフト(φ、φ、φ、Δφ)を決定するように調整されていることを特徴とする、請求項14から17のいずれか一項に記載の冷却装置(2)。 The control device (20) shifts the phase of one control signal of the control signals (38-46, 52) in one cooling region of the plurality of cooling regions (6) of the continuous casting machine. 18. Cooling device (2) according to any one of claims 14 to 17, characterized in that it is adjusted to determine ([phi], [phi] 1 , [phi] 2 , [Delta] [phi]). 前記制御装置(20)が、前記連続鋳造機の複数の前記冷却領域(6)のそれぞれにおいて、前記制御信号(38−46、52)の内の1つの制御信号の位相シフト(φ、φ、φ、Δφ)を決定するように調整されていることを特徴とする、請求項14から17のいずれか一項に記載の冷却装置(2)。 The control device (20) controls the phase shift (φ, φ 1 ) of one of the control signals (38-46, 52) in each of the plurality of cooling regions (6) of the continuous casting machine. , Φ 2 , Δφ) are adjusted to determine the cooling device (2) according to claim 14.
JP2017504073A 2014-07-25 2015-07-22 Cooling of metal strand pieces Active JP6400830B2 (en)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
ATA50523/2014A AT516075B1 (en) 2014-07-25 2014-07-25 Cooling of a metallic strand section
ATA50523/2014 2014-07-25
PCT/EP2015/066700 WO2016012471A1 (en) 2014-07-25 2015-07-22 Cooling of a metal strand portion

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2017521262A JP2017521262A (en) 2017-08-03
JP6400830B2 true JP6400830B2 (en) 2018-10-03

Family

ID=53762159

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2017504073A Active JP6400830B2 (en) 2014-07-25 2015-07-22 Cooling of metal strand pieces

Country Status (6)

Country Link
EP (1) EP3171998B1 (en)
JP (1) JP6400830B2 (en)
KR (1) KR102312840B1 (en)
AT (1) AT516075B1 (en)
ES (1) ES2678774T3 (en)
WO (1) WO2016012471A1 (en)

Families Citing this family (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2017042059A1 (en) * 2015-09-07 2017-03-16 Primetals Technologies Austria GmbH Secondary cooling of a strand in a strand casting system
AT518450B1 (en) * 2016-03-17 2021-02-15 Primetals Technologies Austria GmbH Method and cooling device for cooling a metallic strand
CN106670447B (en) * 2017-02-21 2018-12-18 中冶京诚工程技术有限公司 Continuous casting secondary cooling water nozzle system and control method thereof
EP3252547B1 (en) 2017-05-02 2019-07-03 Primetals Technologies Austria GmbH Method for controlling a movement of a mobile body of a mechanical system
CN110605368A (en) * 2019-09-26 2019-12-24 武汉钢铁有限公司 Slab spray cooling system, method and device
CN111531144B (en) * 2020-05-15 2021-07-23 河钢乐亭钢铁有限公司 Continuous casting nozzle water flow control method with ultra-wide flow and pulling speed variation range

Family Cites Families (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS59125251A (en) * 1982-12-28 1984-07-19 Nippon Steel Corp Method for preventing surface flaw in continuous casting of high-carbon steel
JPS61161175A (en) * 1984-12-29 1986-07-21 Nordson Kk Spraying method of two fluids
US6056041A (en) * 1997-06-12 2000-05-02 Alcan International Limited Method and apparatus for controlling the temperature of an ingot during casting, particularly at start up
AT406237B (en) * 1998-08-03 2000-03-27 Voest Alpine Ind Anlagen METHOD FOR COOLING A HOT BODY AND COOLANT SPRAY NOZZLE FOR CARRYING OUT THE METHOD
JP2003170256A (en) * 2001-12-04 2003-06-17 Nippon Steel Corp Method and device for controlling clogging of spray nozzle arranged inside continuous casting machine
DE10255550B3 (en) * 2002-11-28 2004-01-22 Sms Demag Ag Method and device for the continuous casting of slabs, thin slabs, blooms, billets, billets and the like from liquid metal, in particular from steel material
AT503526B1 (en) * 2006-04-25 2008-07-15 Voest Alpine Ind Anlagen SPRAY NOZZLE ADJUSTMENT
EP2527061A1 (en) * 2011-05-27 2012-11-28 Siemens VAI Metals Technologies GmbH Method for cooling a metallic strand and switching valve for intermittent opening and closing of a volume flow of a coolant medium

Also Published As

Publication number Publication date
ES2678774T3 (en) 2018-08-17
WO2016012471A1 (en) 2016-01-28
JP2017521262A (en) 2017-08-03
EP3171998B1 (en) 2018-04-18
KR102312840B1 (en) 2021-10-14
AT516075B1 (en) 2018-09-15
AT516075A1 (en) 2016-02-15
KR20170036042A (en) 2017-03-31
EP3171998A1 (en) 2017-05-31

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP6400830B2 (en) Cooling of metal strand pieces
JP4678069B1 (en) Hot rolled steel sheet cooling device
US20130186739A1 (en) Optimum net wash oil flow rate in crude vacuum distillation units
RU2386505C1 (en) Method for cooldown of steel plate
JP6110015B2 (en) Cooling device whose cooling action depends on width
JP5673427B2 (en) Abnormality detection method for two-fluid spray nozzle
KR102092618B1 (en) Secondary cooling method and secondary cooling device of continuous casting cast iron
EP2937162B1 (en) Hybrid cooling nozzle apparatus, and method for controlling cooling nozzle of continuous casting equipment using same
JP2012506776A (en) Method, control and / or adjustment device and rolling equipment for adjusting the outlet thickness of a material to be rolled passing through a multi-stand rolling line
WO2016080083A1 (en) Metal strip stabilization apparatus and method for manufacturing hot-dipped metal strip using same
JP4449789B2 (en) Rolling apparatus control method and control apparatus
JP6177990B2 (en) Cooling section with lower jet bar
WO2012052118A3 (en) Apparatus for cooling metal strips or plates which are conveyed on a conveying path
JP5098594B2 (en) Manufacturing method of continuous casting slab and continuous casting machine
KR101159907B1 (en) Apparatus for controlling temperature of finishing mill and method thereof
JP5012305B2 (en) Preventing clogging of spray nozzle for secondary cooling of continuous casting machine
CN106163684A (en) It is cooled to the cooling section of corresponding specified parameter doubly
BR102015009492A2 (en) continuous steel casting method
JP4924579B2 (en) Hot-rolled steel strip cooling device and cooling method thereof
US20100236748A1 (en) Caster
JP4595388B2 (en) Steel plate meandering prevention method and looper equipment
JP2007075850A (en) Thickness controller for continuous hot rolling mill, thickness control system, method and program therefor, and computer readable storage medium
JP2008531281A (en) Method and apparatus for strip casting metal
JP5598412B2 (en) Tension control system, tension control method, and computer program
JP5644141B2 (en) Metal band damping and position correcting apparatus, and hot-dip plated metal band manufacturing method using the apparatus

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20170327

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20180411

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20180416

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20180711

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20180806

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20180905

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Ref document number: 6400830

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250