WO2007115744A1 - Verfahren und einrichtung zum bestimmen der kernerstarrung und / oder der sumpfspitze beim stranggiessen von metallen, insbesondere von stahlwerkstoffen - Google Patents
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Definitions
- the invention relates to a method and a device for determining the core solidification and / or the sump tip in the continuous casting of metals, in particular steel materials, in a support roll stand comprising successive roll segments, each having a loose-side upper frame supporting an upper roll which is inserted into the polygon. Corners arranged hydraulic piston-cylinder drives against the corresponding sub-rollers of a fixed-side subframe are set to drive-transmitting to a solidification-dependent mouth width or strand thickness, with an independent cross member is applied with a rotationally driven upper roll against the cast strand and a measuring device for operations in connection with the Traverse is actuated.
- strain gauges are attached to a roller-carrying crosshead, which in addition to the pairs of support rollers on the subframe and upper frame of a roller support
- the measured values recorded are intended to enable conclusions to be drawn as to the position of the sump tip, in which deformation of the traverse is measured and the measured values are used as the basis for a finite element calculation of a load simulation - handensein a liquid core or the ferrostatic pressure in the interior of only partially e rstarrten cast strand cross-section.
- a support segment with driven rollers is also known, which can be adjusted to the cast strand via its own pressure medium cylinder.
- This support segment forms the cross-member mentioned above, which (unless otherwise specified) is provided with the strain gauges described, and then calculated from the measured values according to the finite element method and the load simulation.
- the invention is based on the object to achieve accurate and safe instantaneous measured values by an immediate measurement of the solidification state on G fauxstrang without simulation calculation of load conditions, due to which several casting parameters of the continuous casting can be controlled or controlled.
- the object is (procedurally) according to the invention solved in that the rotatably mounted on the cross member, driven, a lower roll opposite upper roller oscillating against the solidifying casting strand ange-. From this, measured values are obtained from the amplitudes of the actuating force resulting from the position-dependent strength of the cast strand, which at least control the control force of the upper frame by means of a computer program via a control program of the continuous casting machine with the upper rolls against the lower rolls of the fixed sub-frame. adjusts and / or regulates the cooling or the actuators for further casting parameters.
- the advantage is that initially only the much lower mass of the traverse can be oscillated with the size and weight less moving components and therefore much lower forces and a lower energy consumption is necessary.
- the entire oscillation system is lighter and therefore faster in the movements.
- the oscillation can thereby be used in all roles segments in the course of the support roll stand, which in turn provides a better overview of the solidification path of the casting strand is obtained over its full length.
- through-solidification ie the sump tip in the horizontal region of the continuous casting machine, can be shifted, for example by slower or faster casting, by weaker or more intensive cooling, or by slower or faster drawing off of the cast strand.
- Another function of the oscillation is that the oscillation measured values of the traverse, which carries the individual upper roller, are superimposed on the adjustment values of the upper frame, so that the upper frame is not oscillated.
- each one in the middle of a group of support rollers lying upper roller is oscillated.
- One method of designing the measurement method is that the
- the generation of the oscillatory movements of the upper roller can be done in various ways.
- One design provides that the oscillatory movements are hydraulically excited via control valves in the additional truss-piston cylinders carrying the crossbeam.
- the object is (device) according to the invention solved in that the rotatably mounted on the cross member, driven, a lower roll, individual upper roll is connected to an oscillating drive and that measured values from the resulting by the local strength of the casting strand amplitudes processed in an evaluation and are stored, wherein the evaluation unit and the oscillation drive are connected to a process computer for controlling the continuous casting, in which actuators for the cooling elements and actuators for further casting parameters are processed in a casting program.
- a top roller located within a roller segment in each case in the middle of a group of support rollers is connected via pressure transmitter and a hydraulic control valve to an oscillation excitation as oscillation drive.
- Such a reduction of the complexity of components for the oscillation can also take place in that the pressure transmitter are arranged in the hydraulic lines or on the traverse cylinder or as a position sensor in the traverse cylinder. Such a saving of effort is further achieved in that the truss cylinder is connected via the pressure transducer and / or the position sensor with the oscillation excitation.
- the traverse cylinder are each connected by means of pivot joints on the traverse in their end regions.
- oscillation excitation is arranged on the traverse itself and in their end regions and consists of hydraulic actuators for the roller axes, which on hydraulic lines and decongestant pressure waves can be fed ,
- 1 is a perspective view of the groups of upper rollers with arranged in the middle traverse and the individual upper roller and with the control circuit
- FIG. 2 shows a side view of the entire support roller frame with the traverse cylinders
- FIG. 3 shows a side view of a roller group with upper and lower rollers and the regulating or control members in the sump tip area
- FIG. 4 shows an enlarged view of FIG. 3.
- G hasslestrang 1 a and / or the sump tip 2 is in a continuous casting machine 1 b in the continuous casting of liquid metals, in particular of liquid
- the support Roller frame 3 is assembled from successive roller segments a - k (FIG. 2). Each roller segment ak has upper rollers 4 in groups 17 of support rollers, which are rotatably mounted on an upper frame 5.
- the upper frame 5 is each set on the loose side and by means arranged in polygon corners 6a, 6b, 6c and 6d (Fig. 1 and 3) hydraulic piston-cylinder drives 7 against corresponding sub-rollers 8 in a fixed-side sub-frame 9 to a jaw width 10, the the location-dependent strand thickness corresponds to 10a for reasons of solidification or cooling.
- an independent Traverse 11 is provided, on which a rotationally driven upper roller 11 a is mounted, the against the casting strand 1 a continuously applied without play and so a yielding of the cast strand measures by internal processes and passes through measuring lines as measurement signals.
- the traverse 11 is held by mounted in the end regions 11 b on Strangg dengerüst truss cylinder 15 and slightly moved up and down.
- the measurement signals obtained in this way are transferred to a computer program 12 (FIG. 1), where the measured values are processed via a pouring program 12a.
- the process of determining the measured values is carried out such that the rotatably mounted on the crossbar 11, driven by a rotary drive 11 c, a lower roller 8 opposite upper roller 11 a is made to oscillate against the cooling cast strand 1a and from this continuously the measured values from the by the location-dependent strength the casting strand 1a resulting amplitudes of the contact force can be obtained.
- the measured values are used via the computer program 12 at least for the regulation of the actuating force of the upper frame 5 by means of the hydraulic piston-cylinder drives 7. However, it is also important that the measured values are also sent via a control program 13 of the continuous casting machine 1 b to the cooling system 14 and / or further actuators for further processing. casting parameters can be regulated. The previous regulation of the upper frame 5 with the upper rollers 4 eliminates completely.
- the rotationally driven, individual upper roller 11a is in each case arranged in the middle 16 of the respective roller segment a-k (FIG. 2).
- the sub-roller 8 located in the sub-frame 9 can then also be driven in the sense of transmitting transport and / or bending force (FIG. 2).
- the measured values are, for example, from the two traverse cylinders 15 from position or pressure sensors 18 and via hydraulic lines 19 via a control valve 20 into an actual measuring device 21 and an oscillation excitation 22 and from there into an evaluation unit 23 and then further from the computer program 12 led into the casting program 12a and further into the control program 13 with the individual supply lines for the actuators of other casting parameters.
- the computer program 12 and the pouring program 12a are part of the process computer 24.
- the position or pressure sensors 18 are subdivided in FIG. 3 into two pressure transmitters 25 and an alternative position transmitter 26, which are connected to the evaluation unit 23 via signal lines 19 a and into hydraulic lines 19, which are connected to the control valve 20 are, the latter in turn is connected to the Oszillationsanregung 22.
- the oscillation can be generated by the oscillation exciter 22, the control valve 20 and the hydraulic lines 19.
- the truss cylinders 15 are each connected in the end regions 11 b of the traverse 11 by means of pivot joints 28.
- the oscillation excitation on the traverse 11 itself and in its end regions 11 b can also be generated by means of hydraulic actuators (not shown).
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Abstract
Ein Verfahren und eine Einrichtung zum Bestimmen der Kernerstarrung (1) und / oder der Sumpfspitze (2) beim Stranggießen von flüssigen Metallen, insbesondere von flüssigen Stahlwerkstoffen, in einer Stranggießmaschine (1b) oszilliert nicht den Oberrahmen (5) mit den Oberrollen (4), sondern die an einer Traverse (11) drehgelagerte, angetriebene, einer Unterrolle (8) gegenüberliegende Oberrolle (11a), deren Meßwerte über ein Rechenprogramm (12) zumindest für die Regelung der Stellkraft des Oberrahmens (5) über ein Steuerprogramm (13) und / oder die Kühlung (14) bzw. die Stellglieder für weitere Gießparameter eingesetzt werden.
Description
Verfahren und Einrichtung zum Bestimmen der Kernerstarrung und / oder der Sumpfspitze beim Stranggießen von Metallen, insbesondere von Stahlwerkstoffen
Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Einrichtung zum Bestimmen der Kernerstarrung und / oder der Sumpfspitze beim Stranggießen von Metallen, insbesondere von Stahlwerkstoffen, in einem Stützrollengerüst aus aufeinanderfolgenden Rollensegmenten, die jeweils einen Oberrollen tragenden losseiti- gen Oberrahmen aufweisen, der mittels in den Polygon-Ecken angeordneten hydraulischen Kolben-Zylinder-Antrieben gegen die korrespondierenden Unterrollen eines festseitigen Unterrahmens auf eine erstarrungsabhängige Maulweite bzw. Strangdicke antriebsübertragend eingestellt sind, wobei eine unabhängige Traverse mit einer dreh-angetriebenen Oberrolle gegen den Gießstrang angelegt wird und eine Meßeinrichtung für Vorgänge in Verbindung mit der Traverse betätigt wird.
Aus einem Aufsatz von Mörwald et al „Roll Load Measurements On Thin Slab Caster For Liquid Core Detection" aus der Zeitschrift Ironmaking and Steelma- king, Metals Society, London, GB, Bd. 25, Nr. 2 1998, Seiten 159 - 162, ist ein Verfahren zur Messung von Rollenkräften zur Bestimmung der Sumpfspitze bei dünnen Strängen (30 - 170 mm) bekannt. Hierzu werden in mehreren Rollensegmenten einer spezifischen Bauart Dehnmeßstreifen an einer rollentragenden Traverse befestigt, die zusätzlich zu den Paaren von Stützrollen an dem Unterrahmen und Oberrahmen eines Stützrollensegmentes vorgesehen ist. Die aufgezeichneten Meßwerte sollen einen Rückschluß auf die Lage der Sumpfspitze ermöglichen. Dabei werden Vorgänge der Verformung an der Traverse gemessen und die Meßwerte als Grundlage für eine Finite-Elemente- Berechnung einer Last-Simulation verwendet. Als Ergebnis erhält man das Vor- handensein eines flüssigen Kerns oder des ferrostatischen Drucks im Innern des nur teilweise erstarrten Gießstrang-Querschnitts. Der Vorschlag schließt
aus der Finite-Elemente-Berechnung, dass eine maximale Dehnung in der Traverse auftritt, die in der Größenordnung von 100 μm ■ m ~1 liegt. Dieses Meßverfahren wurde durch Experimente in einer bestehenden Stranggießanlage überprüft. Danach entspricht bei höchster Rollenbelastung und unterschiedlichen Frequenzen der Rollendrehung an einem im Inneren flüssigen Gießstrang eine hohe Dämpfung. Der Widerstand der Verformung steigt hingegen drastisch an, wenn der Gießstrang voll durcherstarrt ist. Diese Meßergebnisse waren vorhersehbar und zeigen lediglich die Abhängigkeit eines exzentrischen Rollenlaufs von der Rollenbelastung bei flüssigem oder durcherstarrtem Gießstrang. Es hat sich jedoch gezeigt, dass die Exzentrizitätsmessung des Rollen- laufs nicht ausreicht, um ein genaues Meßergebnis für die örtliche Erstarrung oder einer Mischzone fest / flüssig und damit die Lage der Sumpfspitze momentan und nach Änderung von Gießparametern sicher festzustellen.
Aus dem Aufsatz „Produktinnovation und Qualitätsverbesserungen beim Bram- menstranggießen" in der Fachzeitschrift „Stahl + Eisen", Bd. 123, Nr. 5, Seiten 77- 82 ist es bekannt, unter Verwendung eines Prozeßmodells (Computerprogramm) die Sollwerte für den Gießspalt zwischen einer Oberrolle und einer Unterrolle dynamisch zu berechnen, wodurch die Anwendung einer dynamischen Soft-Reduction ermöglicht wird. Eine unmittelbare und momentane Messung der Sumpfspitze ist nicht vorgesehen.
Aus der DE 101 60 636 A1 ist ein Verfahren zum Einstellen eines Gießspaltes an einer Strangführung einer Stranggießanlage zwecks Sicherstellung eines einwandfreien Gießbeginns und eines störungsfreien Gießens bekannt. Zu- nächst wird ein idealer Verlauf der Strangdicke ohne Berücksichtigung von auf den Strang wirkenden Kräften über ein Wegmeßsystem eingestellt, danach eine Einstellung unter Betriebsbelastung vorgenommen, diese zunächst rechnerisch bestimmt und dabei die den Gießspalt beeinflussenden Steifigkeiten von Bauteilen, wie bspw. Stützsegment, Längsträger, Strangstützelemente, untere und obere Rollenträger und Zuganker als Korrekturwerte verwendet werden. Eine
unmittelbare, weniger Fehler einbringende Meß- oder Einstellmethode der Maulweite zwischen den Stützrollen ist damit jedoch nicht verbunden.
Aus dieser DE 101 60 636 A1 ist auch ein Stützsegment mit angetriebenen Rollen bekannt, die über eigene Druckmittelzylinder an den gegossenen Strang anstellbar sind. Dieses Stützsegment bildet die eingangs erwähnte Traverse, die (mangels einer anderweitigen Angabe) mit den beschriebenen Dehnmeßstreifen versehen wird, und aus den Meßwerten dann nach der Finite- Elemente-Methode und die Last-Simulation berechnet wird.
Aus der DE 197 20 768 C1 ist zur Einstellung der Maulweite (Gießstrangdicke) ein oszillierender Oberrahmen bekannt. Jedoch beträgt das Gewicht des Oberrahmens zwischen ca. 15 - 20 Tonnen, so dass eine solch große Masse nicht ohne größeren Aufwand, nicht ohne sehr hohe Kräfte bzw. Drücke in der Hydraulik, in Schwingungen mit kleinen Amplituden versetzt werden kann.
Alle vorstehend beschriebenen Verfahren und Einrichtungen weisen den Mangel der sich von Schritt zu Schritt addierenden Abweichungen (Fehlmeßwerte) auf, so dass nur eine mittelbare Darstellung der wirklichen Verhältnisse mit sehr ungenauen Ergebnissen über den Zustand des Gießstrangs erreicht werden kann. Diese Verfahren und die Einrichtungen sind daher zu ungenau, um eine sichere Bestimmung der Erstarrung und / oder der Sumpfspitze zu ermöglichen.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, durch eine unmittelbare Messung des Erstarrungszustandes am Gießstrang ohne Simulationsberechnung von Lastzuständen etc. zu genauen und sicheren momentanen Meßwerten zu gelangen, aufgrund deren mehrere Gießparameter der Stranggießanlage geregelt bzw. gesteuert werden können.
Die gestellte Aufgabe wird (verfahrensmäßig) erfindungsgemäß dadurch gelöst, dass die an der Traverse drehgelagerte, angetriebene, einer Unterrolle gegenüberliegende Oberrolle oszillierend gegen den erstarrenden Gießstrang ange-
stellt wird und daraus kontinuierlich Messwerte aus den durch die ortsabhängige Festigkeit des Gießstrangs sich ergebenden Amplituden der Stellkraft gewonnen werden, die über ein Rechenprogramm zumindest die Regelung für die Stellkraft des Oberrahmens über ein Steuerprogramm der Stranggießmaschine mit den Oberrollen gegen die Unterrollen des festseitigen Unterrahmens konti- nuierlich einstellt und / oder die Kühlung bzw. die Stellglieder für weitere Gießparameter regelt. Der Vorteil ist, dass zunächst nur die weitaus geringere Masse der Traverse mit den größenmäßig und gewichtsmäßig geringeren bewegten Bauteilen oszilliert werden kann und daher weitaus geringere Kräfte und ein geringerer Energieaufwand notwendig ist. Außerdem ist das gesamte Oszillati- onssystem leichter und dadurch schneller in den Bewegungen. Das Oszillieren kann dadurch in allen Rollensegmenten im Verlauf des Stützrollengerüstes eingesetzt werden, woraus wiederum eine bessere Übersicht über den Erstarrungsweg des Gießstrangs auf seiner vollen Länge gewonnen wird. Weiterhin kann dadurch die Durcherstarrung, d.h. die Sumpfspitze im horizontalen Be- reich der Stranggießmaschine verschoben werden, bspw. durch langsameres oder schnelleres Gießen, durch schwächere oder intensivere Kühlung, oder durch langsameres oder schnelleres Ausziehen des Gießstrangs.
Eine weitere Funktion der Oszillation besteht darin, dass die Oszillations- Messwerte der Traverse, die die einzelne Oberrolle trägt, den Anstellwerten des Oberrahmens überlagert werden, so dass der Oberrahmen nicht zu oszillieren ist.
Für die Überwachung der gesamten Weglänge des Gießstrangs ist weiterhin vorteilhaft, dass innerhalb eines Rollensegmentes jeweils eine in der Mitte einer Gruppe von Stützrollen liegende Oberrolle oszilliert wird.
Eine Methode, das Messverfahren zu gestalten, besteht femer darin, dass die
Messwerte, die aus der Stellkraft hervorgehen, aus zwei die Traverse mit der Oberrolle tragenden zusätzlichen Kolben-Zylinder-Antrieben gewonnen werden,
wobei die Messwerte an Positions- und / oder Druckgebern innerhalb der Kolben-Zylinder-Antriebe oder in deren Hydraulikleitungen aufgenommen werden.
Die Erzeugung der Oszillationsbewegungen der Oberrolle kann auf verschiedene Art erfolgen. Eine Gestaltung sieht vor, dass die Oszillationsbewegungen hydraulisch über Regelventile in den die Traverse tragenden, zusätzlichen Traversen-Kolben-Zylindern angeregt werden.
Die gestellte Aufgabe wird (vorrichtungsmäßig) erfindungsgemäß dadurch gelöst, dass die an der Traverse drehgelagerte, angetriebene, einer Unterrolle gegenüberliegende, einzelne Oberrolle mit einem Oszillationsantrieb verbunden ist und dass Messwerte aus der durch die örtliche Festigkeit des Gießstrangs sich ergebenden Amplituden in einer Auswerteeinheit verarbeitet und gespeichert sind, wobei die Auswerteeinheit und der Oszillationsantrieb mit einem Prozessrechner zur Steuerung der Stranggießanlage verbunden sind, in dem auch Stellglieder für die Kühlungsorgane und Stellantriebe für weitere Gießparameter in einem Gießprogramm verarbeitbar sind.
In Ausgestaltung der Einrichtung ist vorgesehen, dass eine innerhalb eines Rollensegmentes jeweils in der Mitte einer Gruppe von Stützrollen liegende Ober- rolle über Druckgeber und ein hydraulisches Regelventil an eine Oszillationsanregung als Oszillationsantrieb angeschlossen ist. Dadurch wird der Aufwand an Regel- und Steuerungselementen für die Oszillation gegenüber den Oszillationseinrichtungen für Oberrahmen sehr weitgehend reduziert.
Eine solche Reduzierung des Aufwandes an Bauteilen für die Oszillation kann außerdem dadurch stattfinden, dass die Druckgeber in den Hydraulikleitungen oder am Traversenzylinder oder als Positionsgeber im Traversenzylinder angeordnet sind.
Eine solche Einsparung an Aufwand wird ferner dadurch erzielt, dass der Traversenzylinder über die Druckgeber und / oder den Positionsgeber mit der Oszillationsanregung verbunden ist.
Nach einer Verbesserung der Erfindung wird vorgeschlagen, dass die Traver- senzylinder jeweils mittels Zapfengelenken an der Traverse in deren Endbereichen verbunden sind.
Einen noch geringeren Aufwand für die Erzeugung der Oszillation bei niedrigen zu bewegenden Massen wird dadurch erzielt, dass die Oszillationsanregung an der Traverse selbst und in deren Endbereichen angeordnet ist und aus hydraulischen Stellgliedern für die Rollenachsen besteht, denen über Hydraulikleitungen an- und abschwellende Druckwellen zuführbar sind.
In der Zeichnung sind Ausführungsbeispiele der Erfindung dargestellt, die nach- stehend näher erläutert werden.
Es zeigen:
Fig. 1 eine perspektivische Ansicht der Gruppen von Oberrollen mit in der Mitte angeordneter Traverse und der einzelnen Oberrolle sowie mit dem Steuerkreis,
Fig. 2 eine Seitenansicht des gesamten Stützrollengerüstes mit den Traversenzylindern, Fig. 3 eine Seitenansicht einer Rollengruppe mit Ober- und Unterrollen und den Regel- bzw. Steuerorganen im Sumpfspitzen-Bereich und Fig. 4 eine vergrößerte Ansicht von Fig. 3.
Ein Verfahren zum Bestimmen der Kernerstarrung 1 (Fig. 3 und 4) an einem
Gießstrang 1 a und / oder der Sumpfspitze 2 wird in einer Stranggießmaschine 1 b beim Stranggießen von flüssigen Metallen, insbesondere von flüssigen
Stahlwerkstoffen, innerhalb eines Stützrollengerüstes 3 ausgeführt. Das Stütz-
rollengerüst 3 ist aus aufeinanderfolgenden Rollensegmenten a - k (Fig. 2) zusammengebaut. Jedes Rollensegment a-k weist Oberrollen 4 in Gruppen 17 von Stützrollen auf, die an einem Oberrahmen 5 drehgelagert sind. Der Oberrahmen 5 ist jeweils losseitig und mittels in Polygon-Ecken 6a, 6b, 6c und 6d (Fig. 1 und 3) angeordneten hydraulischen Kolben-Zylinder-Antrieben 7 gegen korrespondierende Unterrollen 8 in einem festseitigen Unterrahmen 9 auf eine Maulweite 10 eingestellt, die der ortsabhängigen Strangdicke 10a aus Gründen der Erstarrung bzw. Abkühlung entspricht.
Zusätzlich zu den hydraulischen Kolben-Zylinder-Antrieben 7, die als Zuganker ausgebildet sind und mit beidseitig beaufschlagbaren Kolben versehen sind, und nicht der Einstellung der Maulweite 10 dienen, ist eine unabhängige Traverse 11 vorgesehen, an der eine drehangetriebene Oberrolle 11a gelagert ist, die gegen den Gießstrang 1 a ständig spielfrei anliegt und so ein Nachgeben des Gießstrangs durch innere Vorgänge misst und durch Messleitungen als Messsignale weiterleitet. Die Traverse 11 wird durch in den Endbereichen 11 b am Stranggießgerüst befestigte Traversenzylinder 15 gehalten und geringfügig auf- und abbewegt. Die dadurch gewonnenen Meßsignale werden in ein Rechenprogramm 12 (Fig. 1 ) gegeben, wo die Meßwerte über ein Gießprogramm 12a verarbeitet werden.
Der Vorgang der Ermittlung der Meßwerte erfolgt derart, dass die an der Traverse 11 drehgelagerte, durch einen Drehantrieb 11 c angetriebene, einer Unterrolle 8 gegenüberliegende Oberrolle 11 a oszillierend gegen den abkühlenden Gießstrang 1a angestellt wird und daraus kontinuierlich die Meßwerte aus den durch die ortsabhängige Festigkeit des Gießstrangs 1a sich ergebenden Amplituden der Anstellkraft gewonnen werden. Die Meßwerte werden über das Rechenprogramm 12 zumindest für die Regelung der Stellkraft des Oberrahmens 5 mittels der hydraulischen Kolben-Zylinder-Antriebe 7 eingesetzt. Es ist jedoch auch wichtig, dass die Messwerte über ein Steuerprogramm 13 der Strang- gießmaschine 1 b auch die Kühlung 14 und / oder weitere Stellglieder für weite-
re Gießparameter geregelt werden können. Die bisherige Regelung des Oberrahmens 5 mit den Oberrollen 4 entfällt dadurch völlig.
Innerhalb einer Gruppe 17 von Stützrollen, d.h. im wesentlichen pro Rollensegment a-k, ist die drehangetriebene, einzelne Oberrolle 11a jeweils in der Mitte 16 des jeweiligen Rollensegmentes a-k (Fig. 2) angeordnet. Die jeweils im Unterrahmen 9 befindliche Unterrolle 8 kann dann im Sinn der Übertragung von Transport- und / oder Biegekraft ebenfalls angetrieben sein (Fig. 2).
Die Meßwerte (Fig. 1 ) werden bspw. aus den beiden Traversenzylindern 15 aus Positions- oder Druckgebern 18 und über Hydraulikleitungen 19 über ein Regelventil 20 in eine eigentliche Meßeinrichtung 21 und eine Oszillationsanregung 22 und von dort in eine Auswerteeinheit 23 und dann weiter vom Rechenprogramm 12 in das Gießprogramm 12a und weiter in das Steuerprogramm 13 mit den einzelnen Zuleitungen für die Stellglieder weiterer Gießparameter ge- führt. Das Rechenprogramm 12 und das Gießprogramm 12a sind Bestandteil des Prozessrechners 24.
Die Positions- oder Druckgeber 18 (Fig. 1 ) sind in Fig. 3 aufgegliedert in zwei Druckgeber 25 und einen alternativen Positionsgeber 26, die über Signalleitun- gen 19a mit der Auswerteeinheit 23 verbunden sind und in Hydraulikleitungen 19, die an das Regelventil 20 angeschlossen sind, wobei letzteres wiederum mit der Oszillationsanregung 22 verbunden ist. Die Oszillation kann durch den Oszillationsanreger 22, das Regelventil 20 und die Hydraulikleitungen 19 erzeugt werden.
Die Traversenzylinder 15 sind jeweils in den Endbereichen 11 b der Traverse 11 mittels Zapfengelenken 28 verbunden.
Die Oszillationsanregung an der Traverse 11 selbst und in deren Endbereichen 11 b kann auch mittels hydraulischen Stellgliedern (nicht gezeichnet) erzeugt werden. Die Oszillationsanregung 22, d.h. ein Oszillationsantrieb, der einen
sehr kleinen Raum einnimmt, besteht aus kleinen Hydraulik-Zylindern, die mit den Rollenachsen verbunden sind, wobei über Hydraulikleitungen 19 an- und abschwellende Druckwellen zuführbar sind.
Bezugszeichenliste
1 Kernerstarrung
1a Gießstrang
1b Stranggießmaschine, Stranggießanlage
2 Sumpfspitze
3 Stützrollengerüst a -k Rollensegmente
4 Oberrolle
5 Oberrahmen
6a Polygon-Ecke
6b Polygon-Ecke
6c Polygon-Ecke
6d Polygon-Ecke
7 hydr. Kolben-Zylinder-Antrieb
8 Unterrolle
9 Unterrahmen
10 Maulweite
10a Strangdicke
11 Traverse
11 a drehangetriebene, einzelne Oberrolle
11 b Endbereich der Traverse
11 c Drehantrieb
12 Rechenprogramm
12a Gießprogramm
13 Steuerprogramm
14 Kühlung; Kühlungsorgane
15 Traversenzylinder (zusätzliche Kolben-Zylinder-Antriebe)
16 Mitte des Rollensegmentes
17 Gruppe von Stützrollen
18 Positions- oder Druckgeber
19 Hydraulikleitungen
19a Signalleitungen
20 Regelventil
21 Meßeinrichtung
22 Oszillationsanregung / - Antrieb
23 Auswerteeinheit
24 Prozessrechner
25 Druckgeber
26 Positionsgeber
27 Gießrichtung
28 Zapfengelenk
Claims
1. Verfahren zum Bestimmen der Kernerstarrung (1) und / oder der Sumpfspitze (2) beim Stranggießen von Metallen, insbesondere von Stahiwerk- Stoffen, in einem Stützrollengerüst (3) aus aufeinanderfolgenden Rollensegmenten (a-k), die jeweils einen Oberrollen (4) tragenden losseitigen Oberrahmen (5) aufweisen, der mittels in den Polygon-Ecken (6a-6d) angeordneten hydraulischen Kolben-Zylinder-Antrieben (7) gegen die korrespondierenden Unterrollen (8) eines festseitigen Unterrahmens (9) auf eine erstarrungsabhängige Maulweite (10) bzw. Strangdicke (10a) antriebsübertragend eingestellt sind, wobei eine unabhängige Traverse (11 ) mit einer drehangetriebenen Oberrolle (11a) gegen den Gießstrang (1 a) angelegt wird und eine Meßeinrichtung (21) für Vorgänge in Verbindung mit der Traverse (11 ) betätigt wird, dadurch gekennzeichnet, dass die an der Traverse (11) drehgelagerte, angetriebene, einer Unterrolle (8 ) gegenüberliegende Oberrolle (11 a) oszillierend gegen den erstarrenden Gießstrang (1 a) angestellt wird und daraus kontinuierlich Meßwerte aus den durch die ortsabhängige Festigkeit des Gießstrangs (1a) sich ergebenden Amplituden der Stellkraft gewonnen werden, die über ein Rechenprogramm (12 ) zumindest die Regelung für die Stellkraft des Oberrahmens (5) über ein Steuerprogramm (13) der Stranggießmaschine (1 b) mit den Oberrollen (4) gegen die Unterrollen (8) des festseitigen Unterrahmens (9) kontinuierlich einstellt und / oder die Kühlung (14) bzw. die Stellglieder für weitere Gießparameter regelt.
2. Verfahren nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass die Oszillations-Messwerte der Traverse (11 ), die die einzelne Ober- rolle (11a) trägt, den Anstellwerten des Oberrahmens (5) überlagert werden.
3. Verfahren nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, dass innerhalb eines Rollensegmentes (a-k) jeweils eine in der Mitte (16) einer Gruppe (17) von Stützrollen (4;8) liegende Oberrolle (11 a) oszilliert wird.
4. Verfahren nach den Ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Messwerte, die aus der Stellkraft hervorgehen, aus zwei die Tra- verse (11) mit der Oberrolle (11a) tragenden zusätzlichen Kolben-Zylinder-
Antrieben (15) gewonnen werden, wobei die Messwerte an Positions- und / oder Druckgeber (18) innerhalb der Kolben-Zylinder-Antriebe (15) oder in deren Hydraulikleitungen (19) aufgenommen werden.
5. Verfahren nach den Ansprüchen 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Oszillationsbewegungen hydraulisch über Regelventile (20) in den die Traverse (11 ) tragenden, zusätzlichen Traversen-Kolben- Zylindern (15) angeregt werden.
6. Einrichtung zur Bestimmung der Kernerstarrung (1 ) und / oder der Sumpfspitze (2) in einer Stranggießanlage (1 b) für das Stranggießen von Metallen, insbesondere von Stahlwerkstoffen, mit einem Stützrollengerüst (3) aus aufeinanderfolgenden Rollensegmenten (a-k), in deren Rollengruppen (17) jeweils ein die Oberrollen (4) tragender losseitiger Oberrahmen (5) vorgesehen ist, der mittels in den Polygon-Ecken (6a-6d) angeordneten, hydraulischen Kolben-Zylinder Antrieben (7) gegen die korrespondierenden Unterrollen (8) eines festseitigen Unterrahmens (9) auf eine erstarrungsabhängige Maulweite (10) bzw. Strangdicke (10a) antriebsübertra- gend eingestellt ist, wobei eine unabhängige Traverse (11 ) mit einer einzelnen drehangetriebenen Oberrolle (11 a) gegen den Gießstrang (1a) an- liegt und eine Messeinrichtung (21 ) für Vorgänge in Verbindung mit der
Traverse (11) vorgesehen ist, dadurch gekennzeichnet, dass die an der Traverse (11 ) drehgelagerte, angetriebene, einer Unterrolle (8) gegenüberliegende einzelne Oberrolle (11a) mit einem Oszillation- santrieb (22) verbunden ist und dass Messwerte aus den durch die örtliche Festigkeit des Gießstrangs (1 a) sich ergebenden Amplituden in einer Auswerteeinheit (23) verarbeitet und gespeichert sind, wobei die Auswerteeinheit (23) und der Oszillationsantrieb (22) mit einem Prozessrechner (24) zur Steuerung der Stranggießanlage (1 b) verbunden sind, in dem auch Stellglieder für die Kühlungsorgane (14) und Stellantriebe für weitere
Gießparameter in einem Gießprogramm (12a) verarbeitbar sind.
7. Einrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass eine innerhalb eines Rollensegmentes (a-k) jeweils in der Mitte (16) einer Gruppe (17) von Stützrollen (4;8) liegende Oberrolle (11a) über Druckgeber (25) und ein hydraulisches Regelventil (20) an eine Oszillationsanregung (22) als Oszillationsantrieb angeschlossen ist.
8. Einrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Druckgeber (25) in den Hydraulikleitungen (19) oder am Traversenzylinder (15) als Positionsgeber (26) im Traversenzylinder (15) angeordnet sind.
9. Einrichtung nach einem der Ansprüche 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, dass der Traversenzylinder (15) über die Druckgeber (25) und / oder den Positionsgeber (26) mit der Oszillationsanregung (22) verbunden ist.
10. Einrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Traversen-Zylinder (15) jeweils mittels Zapfengelenken (28) an der Traverse (11 ) in deren Endbereichen (11 b) verbunden sind.
11. Einrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Oszillationsanregung (22) an der Traverse (11 ) selbst und in deren Endbereichen (11 b) angeordnet ist und aus hydraulischen Stellgliedern für die Rollenachsen besteht, denen über Hydraulikleitungen (19) an- und abschwellende Druckwellen zuführbar sind.
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