WO1998000253A1 - Verfahren zum führen eines stranges und strangführung dazu - Google Patents

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servo
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servo piston
strand
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Inventor
Jakob Wetter
Johannes Schwedmann
Rüdiger BLASK
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Mannesmann Ag
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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
    • B22D11/128Accessories for subsequent treating or working cast stock in situ for removing

Definitions

  • the invention relates to a method for guiding a strand in a continuous caster with a soft reduction section, in which hydraulic servo units continuously adjust the jaw width of opposite strand guide rollers, and the corresponding strand guide for this.
  • Continuous casters in particular continuous steel casters, use rollers to guide the strand, which limit the thickness of the strand which has not yet solidified and prevent the strand shell from bulging as a result of the ferrostatic internal pressure.
  • Groups of at least 4 pairs of roles are usually combined into segments.
  • the strand guide rollers arranged above the strand are fastened to the upper part of the segment or to the loose part, while the strand guide rollers lying below the strand are arranged to the lower part or in the fixed part of the segment. Fixed part and loose part of the individual segment are over
  • Such a strand guide is known from DE 40 22 871 C2, in which scaffolding parts, which carry the opposite strand guide rollers, can be clamped against one another by means of a displacement device until a support device is seated against counter-support devices that have different altitudes located support surfaces and are provided with counter support surfaces, the individual support disks being adjustable by twisting.
  • a simple possibility of changing the mouth width for segments with 4 clamping cylinders can be achieved by designing the cylinders with position control as servo-hydraulic axes. With such a solution, the so-called spacers can be dispensed with.
  • the mouth width of the segment is specified by a corresponding target value specification for the 4 position-controlled piston-cylinder units.
  • the two servo units at the segment input and at the segment output are controlled in synchronism. By using a total of 4 servo units, this system is statically overdetermined.
  • DE 41 38 740 A1 discloses a process for the continuous casting of slabs or blocks in a continuous casting installation with a soft-reduction section, which has rollers which are continuously adjustable in relation to one another or as a segment by means of hydraulic cylinders and by means of spindles in relation to one another by means of spindles, the spindles can be moved to a desired internal width dimension with reduced load.
  • This segmental part held in position by four hydraulic cylinders is also statically overdetermined.
  • the invention has therefore set itself the goal of a method and a corresponding
  • Show device for guiding a strand of a continuous caster in which the static overdetermination caused by the four-point bearing of the strand segment is avoided and the resulting distortion of the segmented parts is reduced.
  • the invention achieves this goal by the characterizing features of the method claim 1 and the device claim 4.
  • two adjacent servo units are hydraulically linked to one another and the others are left independently adjustable.
  • the level held by four cylinders is statically determined and converted into a three-point bearing.
  • the pair of cylinders connected with only one servo valve has a position sensor for each cylinder.
  • An average value is formed from the signals of the individual position transmitters of the servo piston cylinder units which are linked to one another and is supplied as a position control value to the common position controller acting on both cylinders.
  • the servo piston cylinder units of the inlet or the outlet of the strand guide segments are linked to one another.
  • the strand guide segments will be linked in the same way, for example, connecting all inlets to a position controller and controlling all outlets independently.
  • Another pair of servo piston cylinder units can be linked to one another when determining the mean value or other continuous casting data.
  • Figure 1 is a diagram of a strand guide with any link
  • FIG. 2 is a schematic of a strand guide with a strand inlet or outlet linked servo units
  • Figures 1 and 2 show a strand guide segment 81 with the strand guide rollers 82 to 85 and 87, respectively.
  • the direction of strand guidance is indicated by an arrow.
  • the upper part and the lower part (not shown in the drawing) of the strand guide frame 81 are linked to one another by four servo piston cylinder units 11, 15, 21, 25.
  • the servo piston cylinder units 11, 15, 21, 25 have position sensors 12, 16, 22 and 26 which are connected to position controllers 71 to 74 via measuring lines 75 to 77.
  • the piston surfaces of the servo piston cylinder units 11, 15, 21 and 25 are connected via hydraulic lines 31 to 38 and the ring surfaces via hydraulic lines 41 to 48.
  • the piston surface hydraulic lines 31 to 38 can be shut off by shut-off devices 51 to 58 and the annular surface hydraulic lines 41 to 48 can be shut off by hydraulic lines 61 to 68.
  • the servo piston cylinder unit 11 with the servo valve 13 can each be controlled individually, while the servo piston cylinder unit 15 with the servo valve 17 can each be controlled individually, while the servo cylinder units 21 and 25 are linked together with the servo valve 27 in the outlet.
  • the servo valves 13, 17 can be linked to a servo piston cylinder unit 11 or 15 or to both.
  • the shut-off devices 53, 63 must be opened and the servo valve, which is not in operation, must be shut off by suitable hydraulic units.
  • a servo valve 13 or 17 is connected to both servo piston cylinder units 11, 25, this is connected to position controllers 73 or 74 and the individual position controllers 73 or 74 are linked by measurement technology via the measuring lines 75 and 76 when they are connected together with both position transmitters 12 and 16 .
  • a single servo valve 24 is provided for the servo piston cylinder units 21 and 25 in FIG.
  • This servo valve 24 is linked to a position controller 72, which is connected to the position sensors 22 and 26 by measuring lines 77 and 78.

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Führen eines Stranges, insbesondere eines Stahlstranges in einer Stranggiessanlage mit einer Soft Reduction-Strecke, bei der hydraulische Servoeinheiten die Maulweite von gegenüberliegenden Strangführungsrollen stufenlos einstellen. Dabei werden bei einem Strangführungssegment mit 4 Servokolbenzylindereinheiten (11, 15, 21, 25) zwei benachbarte Servokolbenzylindereinheiten hydraulisch miteinander verknüpft an den Strang angestellt, und die übrigen Servokolbenzylindereinheiten werden unabhängig eingestellt. Die Erfindung betrifft ferner eine Strangführung.

Description

VERFAHREN ZUM FÜHREN EINES STRANGES UND STRANGFÜHRUNG DAZU
Beschreibung
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Führen eines Stranges in einer Stranggießanlage mit einer Soft-Reduction-Strecke, bei der hydraulische Servoeinheiten die Maulweite von gegenüberliegenden Strangführungsrollen stufenlos einstellen, sowie die entsprechende Strangführung hierzu.
Stranggießanlagen, insbesondere Stahl-Stranggießanlagen, benutzen zur Führung des Stranges Rollen, die den noch nicht durcherstarrten Strang in seiner Dicke begrenzen und ein Ausbauchen der Strangschale in Folge des ferrostatischen Innendruckes verhindern.
Üblicherweise werden Gruppen von mindestens 4 Rollenpaaren zu Segmenten zusammengefaßt. Die oberhalb des Stranges angeordneten Strangführungsrollen sind am Segmentoberteil bzw. am losen Teil befestigt, während die unterhalb des Stranges liegenden Strangführungsrollen am Segmentunterteil bzw. im festen Teil des Segmentes angeordnet sind. Festteil und Losteil des einzelnen Segmentes sind über
4 Zugzylinder miteinander verbunden. Diese sogenannten Klemmzylinder ziehen das Segmentoberteil auf Abstandshalter (Spacer), so daß sich zwischen den gegenüberliegenden Rollen die gewünschte Maulweite ergibt, Diese Maulweite eines solchen Segmentes entspricht der Strangdicke.
Solch eine Strangführung ist aus der DE 40 22 871 C2 bekannt, bei der Gerüstteile, die die einander gegenüberliegende Strangführungsrollen tragen, mittels einer Verschiebeeinrichtung gegeneinander bis zu einer Anlage von Stützeinrichtungen an Gegenstützeinrichtungen spannbar sind, die mit den unterschiedlichen Höhenlagen befindlichen Stützflächen und mit Gegenstützflächen versehen sind, wobei die einzelnen Stützscheiben durch Verdrehen verstellbar sind.
Mit einer solchen Einrichtung läßt sich nur eine fixe Maulweite einstellen, die während des Gießens nicht nachstellbar ist.
Moderne Prozeßtechnologien zur Verbesserung der Produktqualität erfordern aber eine Veränderung der Maulweite während des Gießprozesses. So fordert insbesondere die „soft reduction" im Bereich der Sumpfspitze des Stranges eine keilförmige Einstellung und eine variable Maulweiten Veränderung des entsprechenden Segmentes.
Eine einfache Möglichkeit der Maulweitenveränderung für Segmente mit 4 Klemmzylindern läßt sich dadurch erreichen, daß die Zylinder mit Positionsregelung als servohydraulische Achsen ausgebildet werden. Bei einer solchen Lösung kann auf die sogenannten Spacer verzichtet werden. Die Maulweite des Segmentes wird durch eine entsprechende Soll-Wert-Vorgabe für die 4 positionsgeregelten Kolbenzylindereinheiten vorgegeben. Dabei werden jeweils die beiden Servoeinheiten am Segmenteingang und am Segmentausgang im Gleichlauf geregelt. Durch den Einsatz von insgesamt 4 Servoeinheiten ist dieses System statisch überbestimmt.
Aus der DE 41 38 740 A1 ist ein Verfahren zum Stranggießen von Brammen oder Blöcken in einer Stranggießanlage mit Soft-Reduction-Strecke bekannt, die einzelnen oder als Segment mittels Hydraulikzylinder gegeneinander und mittels Spindeln in ihre Maulweite zueinander stufenlos einstellbare Rollen aufweist, wobei die Spindeln lastreduziert auf ein gewünschtes Maulweitenmaß verfahrbar sind. Auch dieses über vier Hydraulikzylinder in seiner Position gehaltene Segmentlosteil ist statisch überbestimmt.
Die Erfindung hat sich daher das Ziel gesetzt, ein Verfahren und eine entsprechende
Vorrichtung zur Führung eines Stranges einer Stranggießanlage aufzuzeigen, bei der die durch die Vierpunktlagerung des Strangsegmentes hervorgerufene statische Überbestimmung vermieden und die hierdurch hervorgerufene Verspannung der Segmentlosteile reduziert wird. Die Erfindung erreicht dieses Ziel durch die kennzeichnenden Merkmale des Verfahrensanspruches 1 und des Vorrichtungsanspruches 4.
Die Unteransprüche geben vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung an.
Erfindungsgemäß werden bei einem Strangführungssegment mit 4 Servoeinheiten zwei benachbarte Servoeinheiten hydraulisch miteinander verknüpft und die übrigen unabhängig einstellbar belassen. Durch die Parallelschaltung von zwei Zylindern zu einer Einheit entsprechend kommunizierende Röhren mit nur einem Positionsregler wird die mit vier Zylindern gehaltene Ebene statisch bestimmt und in eine Dreipunktlagerung umgewandelt.
Das mit nur einem Servoventil geschaltete Zylinderpaar weist je Zylinder einen Positionsgeber auf. Von den Signalen der einzelnen Positionsgeber der miteinander verknüpften Servokolbenzylindereinheiten wird ein Mittelwert gebildet, der dem auf beide Zylinder wirkenden gemeinsamen Positionsregler als Positionsstellwert zugeführt wird.
In einer vorteilhaften Ausgestaltung werden die Servokolbenzylindereinheiten des Einlaufs oder des Auslaufs der Strangführungssegmente miteinander verknüpft.
Vorzugsweise wird man die Strangführungssegmente in gleicher Weise verknüpfen, beispielsweise sämtliche Einlaufe an einen Positionsregler anschließen und sämtliche Ausläufe unabhängig ansteuern.
Bei Überschreiten eines definierten Wegwertes, beispielsweise ein vorgebbarer
Abstand bei der Ermittlung des Mittelwertes oder andere stranggießtechnische Daten kann ein anderes Paar von Servokolbenzylindereinheiten miteinander verknüpft werden.
Ein Beispiel der Erfindung ist in der beiliegenden Zeichnung dargelegt. Dabei zeigen:
Figur 1 ein Schema einer Strangführung mit beliebig verknüpfbaren
Servoeinheiten Figur 2 ein Schema einer Strangführung mit einem Strangeinlauf bzw. -auslauf verknüpften Servoeinheiten
Die Figuren 1 und 2 zeigen ein Strangführungssegment 81 mit den Strangführungsrollen 82 bis 85 bzw. 87. Die Strangführungsrichtung ist durch einen Pfeil angegeben.
Das Oberteil und das Unterteil (zeichnerisch nicht dargestellt) des Strangführungsgerüstes 81 ist durch vier Servokolbenzylindereinheiten 11, 15, 21, 25 miteinander verknüpft.
Die Servokolbenzylindereinheiten 11, 15, 21, 25 weisen Positionsgeber 12, 16, 22 und 26 auf, die über Meßleitungen 75 bis 77 mit Positionsreglern 71 bis 74 verbunden sind.
In der Figur 1 sind die Kolbenflächen der Servokolbenzylindereinheiten 11 , 15, 21 und 25 über Hydraulikleitungen 31 bis 38 und die Ringflächen über Hydraulikleitungen 41 bis 48 verbunden. Die Kolbenflächenhydraulikleitungen 31 bis 38 sind durch Absperrorgange 51 bis 58 und die Ringflächen-Hydraulikleitungen 41 bis 48 sind durch Hydraulikleitungen 61 bis 68 absperrbar.
In der vorliegenden schematischen Schaltung ist die Servokolbenzylindereinheit 11 mit dem Servoventil 13, die Servokolbenzylindereinheit 15 mit dem Servoventil 17 jeweils einzeln ansteuerbar, während im Auslauf die Servozylindereinheiten 21 und 25 mit dem Servoventil 27 gemeinsam verknüpft sind.
In der Figur 2 sind ausschließlich die Servokolbenzylindereinheiten des Einlaufs 11 , 15 bzw. des Auslaufs 23, 25 über Hydraulikleitungen 31 , 41 bzw. 32, 42 verknüpft.
Im Einlaufbereich sind die Servoventile 13, 17 mit einer Servokolbenzylindereinheit 1 1 bzw. 15 oder jeweils mit beiden verknüpfbar. Zur Aufschaltung eines Servoventils 13 oder 17 auf die Servokolbenzylindereinheiten 11 und 15 sind die Absperrorgane 53, 63 zu öffnen und das jeweils nicht in Betrieb befindliche Servoventil durch geeignete Hydraulikeinheiten abzusperren. Bei der Aufschaltung eines Servoventils 13 oder 17 auf beide Servokolbenzylindereinheiten 11, 25 ist dieses mit Positionsreglern 73 oder 74 verbunden und die einzelnen Positionsregler 73 oder 74 sind bei der gemeinsamen Auf Schaltung mit beiden Positionsgebern 12 und 16 meßtechnisch über die Meßleitungen 75 bzw. 76 verknüpft.
Im Auslauf des Strangführungsgerüstes 81 ist in der Figur 2 nur ein einziges Servoventil 24 für die Servokolbenzylindereinheit 21 und 25 vorgesehen. Dieses Servoventil 24 ist mit einem Positionsregler 72 verknüpft, der über Meßleitungen 77 und 78 mit den Positionsgebern 22 und 26 meßtechnisch in Verbindung steht.
POSITIONSLISTE
Einlauf Strangführungssegment
11 Servokolbenzylindereinheit links
12 Positionsgeber (11)
13 Servoventil (11)
15 Servokolbenzylindereinheit rechts
16 Positionsgeber (15)
17 Servoventil (15)
Auslauf Strangführungssegment 1 Servokolbenzylindereinheit links 2 Positionsgeber (21) 3 Servoventil (21) 4 Servoventil (21, 25) 5 Servokolbenzylindereinheit rechts 6 Positionsgeber (25) 7 Servoventil (25) 1 - 38 Hydraulikleitung Kolbenfläche 1 - 48 Hydraulikleitung Ringfläche 1 - 58 Absperrorgan Hydraulikleitung Kolbenfläche 1 - 68 Hydraulikleitung Ringfläche
Position (Maulweite) 1 - 74 Positionsregler 5 - 77 Meßleitung
Strangführung 1 Strangführungssegment 2 - 87 Strangführungsrollen

Claims

Patentansprüche
1. Verfahren zum Führen eines Stranges in einer Stranggießanlage mit einer Soft Reduction-Strecke, bei der hydraulische Servoeinheiten die Maulweite von gegenüberliegenden Strangführungsrollen stufenlos einstellen, dadurch gekennzeichnet, daß bei einem Strangführungssegment mit 4 Servokolbenzylindereinheiten zwei benachbarte Servokolbenzylindereinheiten hydraulisch miteinander verknüpft an den Strang angestellt werden und die übrigen Servokolbenzylindereinheiten unabhängig eingestellt werden.
2. Verfahren nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, daß die Position der beiden miteinander verknüpften Servokolbenzylindereinheiten erfaßt, mit Sollwerten verglichen und entsprechend vorgebbaren Daten gemäß eines Mittelwertes gesteuert werden.
3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß bei Überschreiten definierter Eckwerte ein anderes Paar von
Servokolbenzylindereinheiten miteinander verknüpft wird.
4. Strangführung einer Stranggießanlage zum Stranggießen von Stahl mit einer Soft Reduction-Strecke, die je Segment 4 Servokolbenzylindereinheiten zur stufenlosen Einstellung der Maulweite der gegenüberliegenden
Strangführungsrollen aufweist, zur Durchführung des Verfahrens nach
Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, daß Hydraulikleitungen (31 - 38, 41 - 48) vorgesehen sind, die die Ringflächen und die Kolbenflächen zweier benachbarter Servokolbenzylindereinheiten
(11 , 15, 21 , 25) mit einem gemeinsamen Servoventil (13, 17, 23, 27, 24) verbinden und daß mindestens die Positionsgeber (12, 16, 22, 26) der mit einem gemeinsamen Servoventil (13, 17, 23, 27, 24) geschalteten Servokolbenzylindereinheiten (11, 15, 21, 25) regeltechnisch miteinander verknüpfbar sind.
5. Strangführung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Hydraulikleitungen (31 - 38, 41 - 48) durch Absperrorgane (51 - 58, 61 - 68) in der Weise absperrbar sind, daß zwei benachbarte Servokolbenzylindereinheiten hydraulisch und steuerungsmäßig miteinander verknüpfbar und die übrigen zwei Servokolbenzylindereinheiten unabhängig einsetzbar sind.
6. Strangführung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die mit den Ring- und mit den Kolbenflächen verbundenen Hydraulikleitungen der Servokolbenzylindereinheiten des Einlaufs (11, 15) und / oder des Auslaufs (21, 25) miteinander verbindbar sind.
7. Strangführung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Hydraulikleitungen (31 - 38, 41 - 48) mit jeweils einzelnen abschaltbaren Servoventilen (13, 17, 23, 27) verbunden sind.
8. Strangführung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Hydraulikleitungen des Einlaufs (31 , 41) oder des Auslaufs (32, 42) an ein alleiniges Servoventil (24) angeschlossen sind.
PCT/DE1997/001342 1996-06-28 1997-06-23 Verfahren zum führen eines stranges und strangführung dazu WO1998000253A1 (de)

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