WO2016045847A1 - VERFAHREN UND GIEß-WALZ-ANLAGE ZUM GIEßEN UND WALZEN EINES ENDLOSEN STRANGGUTES - Google Patents

VERFAHREN UND GIEß-WALZ-ANLAGE ZUM GIEßEN UND WALZEN EINES ENDLOSEN STRANGGUTES Download PDF

Info

Publication number
WO2016045847A1
WO2016045847A1 PCT/EP2015/067910 EP2015067910W WO2016045847A1 WO 2016045847 A1 WO2016045847 A1 WO 2016045847A1 EP 2015067910 W EP2015067910 W EP 2015067910W WO 2016045847 A1 WO2016045847 A1 WO 2016045847A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
rolling
drive
casting machine
strand guide
strand
Prior art date
Application number
PCT/EP2015/067910
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Michael Breuer
Axel Weyer
Original Assignee
Sms Group Gmbh
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Sms Group Gmbh filed Critical Sms Group Gmbh
Priority to US15/514,249 priority Critical patent/US10821502B2/en
Priority to KR1020177009253A priority patent/KR101924003B1/ko
Priority to CN201580060186.2A priority patent/CN107073534B/zh
Priority to JP2017516164A priority patent/JP6413014B2/ja
Priority to RU2017113766A priority patent/RU2683671C2/ru
Publication of WO2016045847A1 publication Critical patent/WO2016045847A1/de

Links

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B21—MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21B—ROLLING OF METAL
    • B21B37/00—Control devices or methods specially adapted for metal-rolling mills or the work produced thereby
    • B21B37/46—Roll speed or drive motor control
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B22—CASTING; POWDER METALLURGY
    • B22D—CASTING OF METALS; CASTING OF OTHER SUBSTANCES BY THE SAME PROCESSES OR DEVICES
    • B22D11/00—Continuous casting of metals, i.e. casting in indefinite lengths
    • B22D11/16—Controlling or regulating processes or operations
    • B22D11/20—Controlling or regulating processes or operations for removing cast stock
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B21—MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21B—ROLLING OF METAL
    • B21B1/00—Metal-rolling methods or mills for making semi-finished products of solid or profiled cross-section; Sequence of operations in milling trains; Layout of rolling-mill plant, e.g. grouping of stands; Succession of passes or of sectional pass alternations
    • B21B1/46—Metal-rolling methods or mills for making semi-finished products of solid or profiled cross-section; Sequence of operations in milling trains; Layout of rolling-mill plant, e.g. grouping of stands; Succession of passes or of sectional pass alternations for rolling metal immediately subsequent to continuous casting
    • B21B1/463—Metal-rolling methods or mills for making semi-finished products of solid or profiled cross-section; Sequence of operations in milling trains; Layout of rolling-mill plant, e.g. grouping of stands; Succession of passes or of sectional pass alternations for rolling metal immediately subsequent to continuous casting in a continuous process, i.e. the cast not being cut before rolling
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B21—MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21B—ROLLING OF METAL
    • B21B11/00—Subsidising the rolling process by subjecting rollers or work to vibrations, e.g. ultrasonic vibrations
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B21—MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21B—ROLLING OF METAL
    • B21B37/00—Control devices or methods specially adapted for metal-rolling mills or the work produced thereby
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B21—MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21B—ROLLING OF METAL
    • B21B37/00—Control devices or methods specially adapted for metal-rolling mills or the work produced thereby
    • B21B37/16—Control of thickness, width, diameter or other transverse dimensions
    • B21B37/24—Automatic variation of thickness according to a predetermined programme
    • B21B37/26—Automatic variation of thickness according to a predetermined programme for obtaining one strip having successive lengths of different constant thickness
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B21—MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21B—ROLLING OF METAL
    • B21B38/00—Methods or devices for measuring, detecting or monitoring specially adapted for metal-rolling mills, e.g. position detection, inspection of the product
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B22—CASTING; POWDER METALLURGY
    • B22D—CASTING OF METALS; CASTING OF OTHER SUBSTANCES BY THE SAME PROCESSES OR DEVICES
    • B22D11/00—Continuous casting of metals, i.e. casting in indefinite lengths
    • B22D11/06—Continuous casting of metals, i.e. casting in indefinite lengths into moulds with travelling walls, e.g. with rolls, plates, belts, caterpillars
    • B22D11/0622—Continuous casting of metals, i.e. casting in indefinite lengths into moulds with travelling walls, e.g. with rolls, plates, belts, caterpillars formed by two casting wheels
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B22—CASTING; POWDER METALLURGY
    • B22D—CASTING OF METALS; CASTING OF OTHER SUBSTANCES BY THE SAME PROCESSES OR DEVICES
    • B22D11/00—Continuous casting of metals, i.e. casting in indefinite lengths
    • B22D11/12—Accessories for subsequent treating or working cast stock in situ
    • B22D11/1226—Accessories for subsequent treating or working cast stock in situ for straightening strands
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B22—CASTING; POWDER METALLURGY
    • B22D—CASTING OF METALS; CASTING OF OTHER SUBSTANCES BY THE SAME PROCESSES OR DEVICES
    • B22D11/00—Continuous casting of metals, i.e. casting in indefinite lengths
    • B22D11/12—Accessories for subsequent treating or working cast stock in situ
    • B22D11/128—Accessories for subsequent treating or working cast stock in situ for removing
    • B22D11/1282—Vertical casting and curving the cast stock to the horizontal
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B22—CASTING; POWDER METALLURGY
    • B22D—CASTING OF METALS; CASTING OF OTHER SUBSTANCES BY THE SAME PROCESSES OR DEVICES
    • B22D11/00—Continuous casting of metals, i.e. casting in indefinite lengths
    • B22D11/14—Plants for continuous casting
    • B22D11/142—Plants for continuous casting for curved casting
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B22—CASTING; POWDER METALLURGY
    • B22D—CASTING OF METALS; CASTING OF OTHER SUBSTANCES BY THE SAME PROCESSES OR DEVICES
    • B22D11/00—Continuous casting of metals, i.e. casting in indefinite lengths
    • B22D11/14—Plants for continuous casting
    • B22D11/143—Plants for continuous casting for horizontal casting
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B22—CASTING; POWDER METALLURGY
    • B22D—CASTING OF METALS; CASTING OF OTHER SUBSTANCES BY THE SAME PROCESSES OR DEVICES
    • B22D11/00—Continuous casting of metals, i.e. casting in indefinite lengths
    • B22D11/16—Controlling or regulating processes or operations
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B21—MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21B—ROLLING OF METAL
    • B21B37/00—Control devices or methods specially adapted for metal-rolling mills or the work produced thereby
    • B21B2037/002—Mass flow control
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B21—MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21B—ROLLING OF METAL
    • B21B2275/00—Mill drive parameters
    • B21B2275/10—Motor power; motor current
    • B21B2275/12—Roll torque
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B22—CASTING; POWDER METALLURGY
    • B22D—CASTING OF METALS; CASTING OF OTHER SUBSTANCES BY THE SAME PROCESSES OR DEVICES
    • B22D11/00—Continuous casting of metals, i.e. casting in indefinite lengths
    • B22D11/12—Accessories for subsequent treating or working cast stock in situ
    • B22D11/1206—Accessories for subsequent treating or working cast stock in situ for plastic shaping of strands
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B22—CASTING; POWDER METALLURGY
    • B22D—CASTING OF METALS; CASTING OF OTHER SUBSTANCES BY THE SAME PROCESSES OR DEVICES
    • B22D11/00—Continuous casting of metals, i.e. casting in indefinite lengths
    • B22D11/12—Accessories for subsequent treating or working cast stock in situ
    • B22D11/124—Accessories for subsequent treating or working cast stock in situ for cooling
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B22—CASTING; POWDER METALLURGY
    • B22D—CASTING OF METALS; CASTING OF OTHER SUBSTANCES BY THE SAME PROCESSES OR DEVICES
    • B22D11/00—Continuous casting of metals, i.e. casting in indefinite lengths
    • B22D11/12—Accessories for subsequent treating or working cast stock in situ
    • B22D11/128—Accessories for subsequent treating or working cast stock in situ for removing

Definitions

  • the invention relates to a method and a casting-rolling plant for casting and rolling an endless strand of metal, in particular steel.
  • a known casting-rolling plant for casting and rolling an endless strand material is shown by way of example in FIG.
  • the casting / rolling plant 100 shown there comprises a continuous casting machine 110, a rolling mill 120 downstream of the continuous casting line, a cooling section 170 downstream of the rolling line, a separating device 180 downstream of the cooling section and a coiling device 190 for coiling the strand material 200.
  • the continuous casting machine comprises 1 10 a mold 1 1 1, one of the mold downstream strand guide 1 12 and typically a separator 180.
  • the separator 180 is used to separate a so-called cold strand.
  • the melt solidifies in the mold and in this way, the strand shell of a strand material is formed.
  • the thus formed, internally still liquid, extruded material is after leaving the mold 1 1 1 supported in the strand guide 1 12 by means of strand guide rollers 1 13 and deflected from the vertical to the horizontal.
  • the strand guide rollers 1 13_i are at least partially driven actively by means of drives 1 14_i.
  • the drives 1 14_i are driven by a strand guide roller drive control 1 17.
  • the roughing stands is followed by a heater, preferably an inductive heater 129, in order to heat the pre-rolled stock 200 to a desired finish rolling temperature, before it is subsequently converted into a group of (Finish) rolling stands 122_4 to N enters and is finish-rolled there to a desired finish roll thickness.
  • the individual rolling stands 122_n are typically associated with individual drives 124_n, which are individually controlled by a higher-level drive control 128.
  • the path coordinate which is equivalent to the casting direction or the material flow direction, is denoted by the reference symbol x in FIG.
  • FIG. 2 shows a detailed view of the cast-rolling plant 100 just described with reference to FIG. 1 and known in the prior art. As far as the same technical elements are shown in FIG. 2, these are designated by the same reference numerals as in FIG. In that regard, the same description applies to FIG. 2 as for FIG. 1.
  • the strand guide roller designated by the reference numeral 1 13a is not driven in contrast to the strand guide rollers 1 13_J.
  • the sump tip 160 and its actual position along the path coordinate x are designated by the reference symbol X_S_lst.
  • the thicknesses of the product strand 200 at the outlet of the continuous casting machine 10 are designated by the reference character HO, at the outlet of the first rolling stand by the reference symbol H1 and at the outlet of the second rolling stand by the reference symbol H2.
  • the essential characteristic in the production of continuous strand 200 or in continuous rolling is that the strand 200 is not severed from its production in the mold 1 1 1 through its solidification in strand guide 1 12 to rolling or reducing the thickness in the rolling mill 120 ,
  • the above-mentioned separation of the cold strand at the output of the strand guide 1 12 is not inconsistent because it is not the actual continuous strand in the cold strand.
  • a separation of the endless strand material takes place only with the aid of the separating device 180 in FIG. 1 directly in front of the reeling device 190, in order to then cut the previously endlessly rolled stock 200 to desired coil lengths.
  • the mass flow in a coupled casting-rolling process is basically constant at each point of the casting-rolling plant 100. Disturbances of this constancy, however, can occur, for example, when the strand 200 accumulates (loops then form) or when it is stretched (the strand can also tear in the limit). Causes of such discontinuities in the mass flow are z. For example, if the casting machine does not continuously nach culinaryt material or the mass flow or the reels do not provide adequate drainage of the mass flow or the strand material.
  • Another possibility for controlling the mass flow, in particular within a (finished) rolling train is to incorporate a storage unit for the rolling stock in the mass flow and to control the mass flow by suitable variations of the stored volume of the material to be controlled.
  • Such memory can z. B. be realized in the form of loop memories. With material thicknesses of the material to be extruded greater than 20 mm, depending on the material, however, form no loops due to high rigidity. Especially in the area behind the casting machine, this possibility can therefore not be used with the said large material thicknesses.
  • a loop control is known, for example, from Japanese Patent Application JP 2007185703 A.
  • the technical teachings of the two documents from the prior art relate, as I said, only individual parts of the system, but not a holistic solution for the two parts continuous casting machine and rolling mill.
  • Hints for a holistic solution or for a synchronization between continuous casting machine and rolling train are disclosed in the European patent EP 2 346 625 B1.
  • this patent suggests, during a change in thickness of the material to be rolled in the rolling train to use the discharge speed of the rolling stock from an upstream unit, for example, the casting machine.
  • the said patent is silent, however.
  • Japanese Patent Application JP 561 14522 discloses a casting rolling mill in which the freshly cast metal strip first passes through a pair of driver rolls and then at least one rolling stand. Both the driver rollers and the work rolls of the first rolling stand are each rotationally driven. The torque of the driver rollers is kept constant by means of a control. Specifically, this is achieved in that the speed of the work rolls of the rolling stand serves as a manipulated variable and is suitably varied in order to keep the torque of the drive rollers constant.
  • the invention has for its object to further develop a known method and a known casting-rolling plant for casting and rolling extruded to the effect that the drives of both the continuous casting machine as well as from the rolling mill in terms of one in the two aforementioned parts of the same amount and constant mass flow are synchronized parent.
  • the first rolling stand acts as a "speed master” or as a "mass flow master”.
  • the mass flow results from the thickness of the material to be stranded at the inlet and at the outlet of the first stand and the speed of the work rolls of the first stand. The speed will, as will be described later, determined and specified by means of a pass schedule model.
  • Another advantage of the claimed solution is that a speed detection can be saved both in the strand guide rollers as well as the rollers of the rolling stands.
  • the claimed speed specification only in the first roll stand with simultaneous torque input for the strand guide rollers advantageously allows automatically the desired constancy of the mass flow in both parts of the plant, ie both in the continuous casting machine as well as in the rolling mill.
  • Due to the claimed specification of the target speed with only a single drive within the continuous casting and the rolling mill ensures that it is not to disturbances in the constancy of mass flow, z. B. comes due to not exactly synchronized drives with speed specification.
  • the rotational speeds of all other drives are automatically as required by the mass flow prescribed by the first rolling stand according to the law of constancy of the mass flow, without the need for controlled synchronization.
  • the rotational speeds of the adjacent stand are corrected accordingly, wherein the correction can optionally be switched to the previously arranged or the following stand.
  • the thickness threshold is, for example, 40 - 20 mm. It depends on the material properties of the material to be extruded, for example, on the modulus of elasticity of the material to be extruded. Furthermore, it is advantageous if the slip is monitored by at least one of the strand guide rollers and, if necessary, counteracted when the risk of slipping through of the slip-monitored strand guide roller is detected.
  • the position of the sump tip of the strand material within the strand guide is controlled by suitable variations of manipulated variables to a predetermined desired position.
  • the controlled system d. H. the solidification process in the continuous casting machine, simulated by means of a solidification model.
  • the manipulated variables are calculated in absolute terms by a controller and output to the solidification model.
  • the manipulated variables which may affect the position of the sump tip, it is in particular the strength of the cooling of the strand material in the casting machine, the cross-sectional format, in particular the thickness of the material at certain points within and at the output of the strand guide, the casting speed and the geometry the casting machine.
  • the geometry of the casting machine reflects its mechanical structure, such as the length, the position of the roll, the shape of the mold, the arrangement of the cooling, etc.
  • the invention provides that the desired torque for driving the at least one driven strand guide roller in accordance with the value for the thickness of the strand material at the output of the strand guide and the value for the casting speed, each in the steady state of the casting-rolling plant, as well calculated and specified in accordance with the value of the pullout summation moment and (the courses) of the strand shell thickness and the temperature of the strand material within and at the exit of the strand guide from the continuous casting machine drive model.
  • the desired torques for the drives of the strand guide rollers over the length of the strand guide of the continuous casting machine drive model are given suitably distributed, taking into account the continuous casting geometry, the Strangauszugs- cumulative moment and taking into account (the distribution) of the thickness of the strand shell and the temperature of the product over the length of the strand guide.
  • the Strangauszugssummmenmoment can be determined from the sum of the individual strand rolling moments when casting the strand or determined by the solidification model.
  • the setpoint torques are predetermined by the continuous casting machine drive model in such a way that they increase in a first range from the mold outlet to the actual position of the sump tip of the strand within the strand guide and in a second range from the position of the sump tip to the metallurgical Length of the continuous casting machine remain constant.
  • a change in the value for the setpoint speed and / or the setpoint values for the torques not abruptly, but slowly increasing or decreasing in time, z. B. ramped. In this way it is ensured that the dynamic load of the drives does not become too large.
  • the method also allows the adaptation of the rolling thickness HO to HN during operation by the setting of the casting thickness is done dynamically by a flexible employment of the strand guide rollers and at the same time the target torques are adjusted. These are determined by the combination of solidification model and continuous casting machine drive model.
  • the control commands z. B. to adjust the rolling thicknesses are forwarded time and place to the appropriate Stauerrollan einen and their drives. Due to the pass schedule model, which then recalculates the control variables with the correspondingly changed boundary conditions, the rolling train also receives new setpoint values for speed, torques and the rolling thicknesses H1 to HN in time and place. Thus, a change in thickness for the finished strip can be done without the system must be restarted.
  • the abovementioned object of the invention is furthermore achieved in terms of device technology by the cast-rolling plant claimed according to claim 14.
  • the advantages of this solution basically correspond to the advantages mentioned above with reference to the claimed method. It is essential that the entire casting-rolling plant, d. H.
  • the stitch plan model unit and the continuous casting machine drive model unit are / are designed to carry out the method according to the invention.
  • the casting-rolling plant according to the invention preferably comprises a sump tip control circuit for controlling the position of the sump tip of the strand material within the strand guide, a slip detection unit and / or a mass flow control circuit for controlling the mass flow of the material between two, preferably adjacent rolling mills of the rolling train, if the strand material is suitable there for a loop elastic or flexible, for example, if its thickness between the rolling stands falls below a predetermined thickness threshold value.
  • the first rolling stand of the rolling train, to which the target rotational speed is predetermined according to the invention, is a roughing stand.
  • Figure 1 is a casting-rolling plant according to the prior art
  • Figure 2 is a detail view of the casting-rolling plant of the prior art of Figure 1;
  • Figure 3 is a schematic representation of the invention superordinate synchronization of the drives of continuous casting and rolling mill
  • FIG. 4 shows a solidification model for calculating the position of the sump tip with its input and output variables
  • FIG. 5 shows the continuous casting machine drive model for calculating the
  • Figure 6 shows an example of a mass flow control using a controlled
  • FIG. 3 shows the scheme on which the invention is based for controlling the drives both in the continuous casting machine 10 and in the rolling train 120.
  • the starting point of the inventive concept is a control loop 130 for controlling the position of the sump tip to a predetermined desired position X_S_Soll within the strand guide 1 12.
  • the target position X_S_ target corresponds to a predetermined position of the path components x.
  • the sump tip control circuit 130 provides that the respectively current actual position of the sump tip 160 is simulated or theoretically calculated with the aid of a solidification model 134, which forms the controlled system of the sump tip control loop 130.
  • the thus determined actual position X_S_ Ist is compared with the predetermined desired position X_S_ Soll and a possibly found in the comparison deviation is fed as a controlled variable a controller 132 as an input variable.
  • the controller determines appropriate values for specific manipulated variables 133, which are suitable for influencing the position of the sump tip, in accordance with the control deviation and on the basis of a predetermined control strategy.
  • These manipulated variables are, in particular, the strength of the cooling of the material to be stranded within the mold and / or within the strand guide, ie, overall within the casting machine, by the cross-sectional format, in particular the thickness h (x) of the material at certain points inside and outside the strand Strand guide, the casting speed V_G and the geometry of the casting machine.
  • the values determined by the controller or changes in the values are fed to the solidification model as input quantities 133.
  • said manipulated variables 133 change, if at all, only marginally.
  • the actual position of the sump tip 160 recalculated by the solidification model based on the supplied changed input variables is better adapted to the desired target position; See FIG. 4.
  • Two of these manipulated variables namely the thickness HO of the strand material 200 at the exit of the strand guide 12 and the value for the casting speed V_G are, in each case in the steady state of the continuous casting machine 1 10, the pass-through model 126 for the rolling mill 120 as input variables switched.
  • the stitch plan model is preferably also the thicknesses H1, H2 supplied at the output of the first and second rolling stand as input variables.
  • the thicknesses H1 and H2 can also be independently determined by the pass-through plan model. This is advantageous for. B.
  • the pass-schedule model 126 then calculates a target speed n1_soll for the drive 124 _1 of the first rolling stand n1 and the setpoint torques Mn_soll for the drives 124_n of the remaining rolling stands 122 n2 to 122_N, if present in the rolling train 120, in accordance with said input variables.
  • the so calculated target speed n1_Soll for the drive 124 1 of the first rolling stand 122 1 is then output to the drive control 128 of the rolling mill, so this in turn drives the drive 124_1 accordingly.
  • the specification of the desired rotational speed for the first roll stand is made to the drive control 128 taking into account a correction value d_n.
  • FIG. 3 shows a second alternative for the case where the thickness of the material to be extruded falls short of a predetermined thick threshold value H_Lim behind a k-th rolling stand 122_k with k> 1.
  • the drives 124_n with k + 1 ⁇ n ⁇ N and k> 1 for the rolling stands 122_n with k + 1 ⁇ n ⁇ N not with one of the Stitch plan model predetermined target torque can be applied to keep the mass flow in the area of these rolling mills in accordance with the predetermined by the first mill stand 122 1 mass flow constant. Instead, the mass flow in the area of the subsequent stands is kept constant by providing a loop control at least between these individual stands.
  • FIG. 6 An example of a known mass flow control loop 140 is shown in Figure 6, wherein the mass flow between two stands by means of a mass flow observer 142 is observed or detected so that subsequently a mass flow controller 144 suitable control signals to the drive controller 128 and the drive of the Schiingen arrived output upstream and / or downstream rolling mill 122_n.
  • the said adjustment parameters ie the thickness HO of the strand material 200 at the exit of the continuous casting machine 110 and the casting speed V_G in the steady state, become not only the pass line model 126 for the rolling train, but also the continuous casting machine drive model 1 15 supplied as input variables.
  • it receives the distribution of the shell thickness f (x) calculated by the solidification model as long as the strand is not yet solidified along the path component x, which also calculated from the solidification model Thickness distribution h (x) of the material to be stranded 200 along the path component x and the predetermined Summenauszugsmoment M_G, which corresponds to the sum of all nominal torques of the individual drives within the strand guide.
  • the continuous casting machine drive model 1 15 calculates suitable setpoint torques Mi setpoint for the individual drives 1 14_i within the strand guide 1 12. These setpoint values are output via the strand guide roller drive control 1 17 to the drives 1 14_i; see also FIG. 5.
  • FIG. 5 shows the said continuous casting machine drive model 1 15 with its input variables which it evaluates in order to determine a suitable distribution of the predetermined torque Mi target for the individual drives 1 14_i within the line guide 1 12 along the path component x to calculate.
  • the amount of the desired torques in the x direction initially increases starting from the output of the mold until a predefined maximum value is reached at the height of the current position of the sump tip X_S_lst. This maximum value for the torque of the drives is then maintained within the strand guide until reaching its metallurgical length L_G.
  • n run parameters of the rolling stands or number of a rolling stand
  • x path coordinate in casting direction path coordinate in material flow direction X_S_lst Actual position of the sump tip

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Metal Rolling (AREA)
  • Continuous Casting (AREA)
  • Control Of Metal Rolling (AREA)

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Betreiben einer Gieß-Walz-Anlage 100 sowie eine entsprechende Anlage zum Gießen und Walzen eines endlosen Stranggutes 200, wobei die Gieß-Walz-Anlage eine Stranggießmaschine 110 und eine der Stranggießmaschine nachgeordnete Walzstraße umfasst. Das Verfahren weist folgende Schritte auf: Ansteuern des Antriebs 124 für die Walzen des ersten Walzgerüstes 122_1 der Walzstraße durch eine Antriebssteuerung 124 im Ansprechen auf eine Soll-Wert-Vorgabe des Stichplanmodells 126. Darüber hinaus erfolgt das Ansteuern des Antriebs 114 der mindestens einen Strangführungsrolle 113 durch eine Strangführungsrollen-Antriebssteuerung 117 im Ansprechen auf eine Soll-Wert-Vorgabe des Stranggießmaschinen-Antriebsmodells 115. Damit die Antriebe von sowohl der Stranggießmaschine wie auch von der Walzstraße im Hinblick auf einen in den beiden genannten Anlageteilen betraglich gleichen und konstanten Massenfluss übergeordnet synchronisiert werden, sieht die Erfindung vor, dass das Stichplanmodell 126 als Soll-Wert- Vorgabe eine Soll-Drehzahl für den Antrieb 124_1 des ersten Walzgerüstes 122_1 vorgibt und dass das Stranggießmaschinen-Antriebsmodell 115 als Soll-Wert-Vorgabe ein Soll-Drehmoment für den Antrieb 114_i der mindestens einen angetriebenen Strangführungsrolle 113_i vorgibt.

Description

Verfahren und Gieß-Walz-Anlage zum Gießen und Walzen eines endlosen Stranggutes
Die Erfindung betrifft ein Verfahren sowie eine Gieß-Walz-Anlage zum Gießen und Walzen eines endlosen Stranggutes aus Metall, insbesondere Stahl.,
Eine bekannte Gieß-Walz-Anlage zum Gießen und Walzen eines endlosen Stranggutes ist beispielhaft in Figur 1 gezeigt. Die dort gezeigte Gieß-Walz-Anlage 100 umfasst eine Stranggießmaschine 1 10, eine der Stranggießmaschine nachgeschaltete Walzstraße 120, eine der Walzstraße nachgeschaltete Kühlstrecke 170, eine der Kühlstrecke nachgeschaltete Trenneinrichtung 180 sowie eine Haspeleinrichtung 190 zum Aufhaspeln des Stranggutes 200. Im Einzelnen umfasst die Stranggießmaschine 1 10 eine Kokille 1 1 1 , eine der Kokille nachgeordnete Strangführung 1 12 sowie typischerweise eine Trenneinrichtung 180. Die Trenneinrichtung 180 dient zum Abtrennen eines sogenannten Kaltstranges. An den primär gekühlten Wänden der Kokille 1 1 1 erstarrt die Schmelze in der Kokille und auf diese Weise bildet sich die Strangschale eines Stranggutes aus. Das so gebildete, innen noch flüssige, Stranggut wird nach Austritt aus der Kokille 1 1 1 in der Strangführung 1 12 mit Hilfe von Strangführungsrollen 1 13 gestützt und aus der Vertikalen in die Horizontale umgelenkt. Zu diesem Zweck sind die Strangführungsrollen 1 13_i zumindest teilweise mit Hilfe von Antrieben 1 14_i aktiv angetrieben. Die Antriebe 1 14_i werden von einer Strangführungsrollenantriebssteuerung 1 17 angesteuert. Die Walzstraße 120 umfasst typischerweise n=1 bis N Walzgerüste 122_n, denen typischerweise jeweils Antriebe 124_n zum Antreiben ihrer Walzen zugeordnet sind. Die ersten n=1 bis L mit L = 3 Walzgerüste 122 1 bis 3 bilden eine Gruppe von Vorgerüsten, denen jeweils die Antriebe 124_1 bis 3 zugeordnet sind. Den Vorgerüsten ist eine Heizung, vorzugsweise eine Induktivheizung 129 nachgeschaltet, um das vorgewalzte Stranggut 200 auf eine gewünschte Fertigwalztemperatur aufzuheizen, bevor es nachfolgend in eine Gruppe von (Fertig-) Walzgerüsten 122_4 bis N einläuft und dort auf eine gewünschte Endwalzdicke fertiggewalzt wird. Den einzelnen Walzgerüsten 122_n sind typischerweise individuelle Antriebe 124_n zugeordnet, welche von einer übergeordneten Antriebssteuerung 128 individuell angesteuert werden. Die Wegkoordinate, gleichbedeutend mit der Gießrichtung oder der Materialflussrichtung, ist in Figur 1 mit dem Bezugszeichen x bezeichnet.
Figur 2 zeigt eine Detailansicht der soeben unter Bezugnahme auf Figur 1 beschriebenen und im Stand der Technik bekannten Gieß-Walz-Anlage 100. Soweit in Figur 2 dieselben technischen Elemente gezeigt sind, sind diese durch dieselben Bezugszeichen wie in Figur 1 bezeichnet. Insoweit gilt für Figur 2 dieselbe Beschreibung wie für die Figur 1 . Darüber hinaus sei lediglich erwähnt, dass die mit dem Bezugszeichen 1 13a bezeichnete Strangführungsrolle im Unterschied zu den Strangführungsrollen 1 13_J nicht angetrieben ist. Darüber hinaus ist in der Strangführung 1 12 die Sumpfspitze 160 und ihre Ist-Position entlang der Wegkoordinate x mit dem Bezugszeichen X_S_lst bezeichnet. Schließlich ist zu erkennen, dass die Dicken des Stranggutes 200 am Ausgang der Stranggießmaschine 1 10 mit dem Bezugszeichen HO, am Ausgang des ersten Walzgerüstes mit dem Bezugszeichen H1 und am Ausgang des zweiten Walzgerüstes mit dem Bezugszeichen H2 bezeichnet sind.
Das wesentliche Charakteristikum bei der Herstellung von endlosem Stranggut 200 bzw. beim Endloswalzen besteht darin, dass das Stranggut 200 von seiner Erzeugung in der Kokille 1 1 1 über seine Durcherstarrung in Strangführung 1 12 bis zum Walzen bzw. Dickenreduzieren in der Walzstraße 120 nicht durchtrennt wird. Die oben erwähnte Abtrennung des Kaltstrangs am Ausgang der Strangführung 1 12 steht dazu nicht im Widerspruch, weil es sich bei dem Kaltstrang noch nicht um das eigentliche endlose Stranggut handelt. Eine Trennung des endlosen Stranggutes erfolgt erst mit Hilfe der Trenneinrichtung 180 in Figur 1 unmittelbar vor der Haspeleinrichtung 190, um dann das zuvor endlos gewalzte Stranggut 200 auf gewünschte Coillängen zurechtzuschneiden. Aufgrund des Gesetzes des konstanten Massenflusses ist der Massenfluss bei einem gekoppelten Gieß-Walz-Prozess, wie er beim Endloswalzen vorliegt, grundsätzlich an jeder Stelle der Gieß-Walz-Anlage 100 konstant. Störungen dieser Konstanz können beispielsweise jedoch dann eintreten, wenn sich das Stranggut 200 staut (es bilden sich dann Schlingen) oder wenn es gedehnt wird (das Stranggut kann im Grenzfall auch zerreißen). Ursachen für solche Unstetigkeiten im Massenfluss liegen z. B. vor, wenn die Gießmaschine nicht kontinuierlich Material bzw. den Massenfluss nachfördert oder die Haspeleinrichtungen nicht für eine ausreichende Abfuhr des Massenflusses bzw. des Stranggutes sorgen.
Für die Stranggießmaschine - für sich alleine betrachtet - gibt es Überlegungen, wie der Massenfluss konstant gehalten bzw. ausgeregelt werden kann; siehe beispielsweise die europäische Patentschrift EP 1 720 669 B1 . Eine Massenflussregelung innerhalb der (Fertig-)Walzstraße ist in der deutschen Anmeldung DE 283 37 56 A1 beschrieben.
Eine andere Möglichkeit zur Regelung des Massenflusses, insbesondere innerhalb einer (Fertig-)Walzstraße besteht darin, eine Speichereinheit für das Walzgut in den Massenfluss einzubauen und den Massenfluss durch geeignete Variationen des gespeicherten Volumens des Stranggutes zu steuern bzw. zu regeln. Solche Speicher können z. B. in Form von Schlingenspeichern realisiert sein. Bei Materialdicken des Stranggutes größer 20 mm, je nach Material, bilden sich jedoch aufgrund hoher Steifigkeit keine Schlingen aus. Gerade im Bereich hinter der Gießmaschine kann diese Möglichkeit deshalb bei den besagten großen Materialdicken nicht genutzt werden.
Eine Schiingensteuerung ist beispielsweise bekannt aus der japanischen Patentanmeldung JP 2007185703 A. Die technischen Lehren der beiden Dokumente aus dem Stand der Technik betreffen jedoch, wie gesagt, lediglich einzelne Anlagenteile, nicht jedoch eine ganzheitliche Lösung für die beiden Anlagenteile Stranggießmaschine und Walzstraße. Hinweise für eine ganzheitliche Lösung bzw. für eine Synchronisation zwischen Stranggießmaschine und Walzstraße sind in der europäischen Patentschrift EP 2 346 625 B1 offenbart. Konkret schlägt diese Patentschrift vor, während einer Dickenänderung des Stranggutes in der Walzstraße die Auslaufgeschwindigkeit des Walzgutes aus einem vorgeordneten Aggregat, zum Beispiel der Gießmaschine, zu verwenden. Über die genaue Ausführung dieser technischen Lehre schweigt sich die besagte Patentschrift jedoch aus. Bei einer genaueren Betrachtung dieser Lösung zeigt sich jedoch der Nachteil, dass die mit einigen Megawatt ausgestatteten leistungsstarken Hauptantriebe der Walzstraße den mit nur einigen kW ausgeführten Antrieben der Stranggießmaschine, welche die Austrittsgeschwindigkeit des Stranggutes aus der Stranggießmaschine vorgeben, folgen müssen. Dies ist regelungstechnisch nachteilig, weil das regelungstechnische Verhalten, d. h. die Dynamik eines Antriebs mit der Größe des Motors sinkt. Es ist deshalb immer vorteilhafter, einen kleinen Motor einem großen Motor folgen zu lassen, als umgekehrt. Die japanische Patentanmeldung JP 561 14522 offenbart eine Gieß-Walzanlage, in welcher das frisch gegossene Metallband zunächst ein Treiberrollenpaar und anschließend mindestens ein Walzgerüst durchläuft. Sowohl die Treiberrollen wie auch die Arbeitswalzen des ersten Walzgerüstes sind jeweils drehangetrieben. Das Drehmoment der Treiberrollen wird mit Hilfe einer Regelung konstant gehalten. Konkret wird dies dadurch erreicht, dass die Drehzahl der Arbeitswalzen des Walzgerüstes als Stellgröße dient und geeignet variiert wird, um das Drehmoment der Treiberrollen konstant zu halten.
Lediglich zum technologischen Hintergrund wird weiterhin auf die japanischen Patentanmeldungen JP 55014133 A, JP 55014134 A und JP 60221 103 A verwiesen. Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein bekanntes Verfahren und eine bekannte Gieß-Walz-Anlage zum Gießen und Walzen von Stranggut dahingehend weiterzubilden, dass die Antriebe von sowohl der Stranggießmaschine wie auch von der Walzstraße im Hinblick auf einen in den beiden genannten Anlagenteilen betraglich gleichen und konstanten Massenfluss übergeordnet synchronisiert werden.
Diese Aufgabe wird bezüglich des Verfahrens durch das im Patentanspruch 1 beanspruchte Verfahren gelöst. Dieses ist dadurch gekennzeichnet, dass das Stichplanmodell als Sollwertvorgabe eine Soll-Drehzahl für den Antrieb des ersten Walzgerüstes der Walzstraße vorgibt und dass das Stranggießmaschinen- Antriebsmodell als Sollwertvorgabe ein Soll-Drehmoment für den Antrieb der mindestens einen angetriebenen Strangführungsrolle vorgibt.
Diese beanspruchte Lösung, wonach der typischerweise sehr leistungsstarke Antrieb des ersten Walzgerüstes eine Soll-Drehzahl vorgegeben bekommt, während insbesondere sämtliche Antriebe der vorgelagerten angetriebenen Strangführungsrollen gleichzeitig keine Drehzahl, sondern stattdessen ein Soll- Drehmoment vorgegeben bekommen, bewirkt vorteilhafterweise, dass das erste Walzgerüst die Geschwindigkeit und damit den Massenfluss nicht nur innerhalb der Walzstraße, sondern auch innerhalb der vorgelagerten Stranggießmaschine vorgibt. Insofern fungiert das erste Walzgerüst als „Speed-Master" bzw. als „Massenfluss-Master". Der Massenfluss ergibt sich dabei aus der Dicke des Stranggutes am Einlauf und am Auslauf des ersten Walzgerüstes sowie der Drehzahl der Arbeitswalzen des ersten Walzgerüstes. Die Drehzahl wird, wie später noch beschrieben werden wird, mittels eines Stichplanmodells ermittelt und vorgegeben. Eine Voreilung vor der Umfangsgeschwindigkeit der Walzen des ersten Walzgerüstes wird dabei berechnet und entsprechend berücksichtigt. Dass die Antriebe der Strangführungsrollen innerhalb der Stranggießmaschine lediglich ein Soll-Drehmoment, nicht jedoch eine Soll-Drehzahl vorgegeben bekommen, bietet den Vorteil, dass sich die Drehzahlen der Strangführungsrollen und insbesondere auch die Drehzahlen der angetriebenen Strangführungsrollen automatisch im Hinblick auf den von dem ersten Walzgerüst vorgegebenen Massenfluss einstellen. Anders ausgedrückt folgen die Antriebe bzw. die Drehzahlen der Strangführungsrollen in der Strangführung dem durch das erste Walzgerüst vorgegeben Massenfluss bzw. der durch das erste Walzgerüst vorgegebenen Geschwindigkeit. Kleine Fehler in der von dem Stichplanmodell durchgeführten Berechnung des Massenflusses werden somit ausgeglichen. Ein weiterer Vorteil der beanspruchten Lösung besteht darin, dass eine Drehzahlerfassung sowohl bei den Strangführungsrollen wie auch bei den Walzen der Walzgerüste eingespart werden kann. Die beanspruchte Drehzahlvorgabe nur bei dem ersten Walzgerüst bei gleichzeitiger Momentenvorgabe für die Strangführungsrollen ermöglicht vorteilhafterweise automatisch die gewünschte Konstanz des Massenflusses in beiden Anlagenteilen, d. h. sowohl in der Stranggießmaschine wie auch in der Walzstraße.
Wenn gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel die Walzstraße mehr als ein Walzgerüst, typischerweise n = 2 bis N Walzgerüste, aufweist, sieht die Erfindung vor, dass das Stichplanmodell jeweils ein individuelles Soll-Drehmoment auch für die Antriebe der Walzen der dem ersten Walzgerüst nachfolgenden Walzgerüste n = 2 bis N vorgibt. Dadurch wird gewährleistet, dass das erste Walzgerüst nach wie vor alleiniger„Speed-Master" bzw.„Massenfluss-Master" bleibt, denn aufgrund der Soll-Drehmomentenvorgabe sind die Drehzahlen bzw. die Umdrehungsgeschwindigkeiten der Walzen der nachfolgenden Walzgerüste n = 2 bis N frei . Aufgrund der beanspruchten Vorgabe der Soll-Drehzahl bei lediglich einem einzigen Antrieb innerhalb der Stranggießanlage und der Walzstraße wird sichergestellt, dass es nicht zu Störungen in der Konstanz des Massenflusses, z. B. aufgrund von nicht genau synchronisierten Antrieben mit Drehzahlvorgabe kommt. Aufgrund der beanspruchten Lösung, wonach nur ein einzelner Antrieb eine Soll-Drehzahl vorgegeben bekommt, während alle anderen Antriebe sowohl in der Stranggießmaschine wie auch in der Walzstraße folgen, stellen sich erfindungsgemäß vorteilhafterweise die Drehzahlen aller anderen Antriebe automatisch so ein, wie es der von dem ersten Walzgerüst vorgegebene Massenfluss nach dem Gesetz der Konstanz des Massenflusses erfordert, ohne dass es dazu einer gesteuerten Synchronisation bedürfen würde.
Die zuvor beschriebene Vorgabe von individuellen Soll-Drehmomenten für die nachfolgenden Walzgerüste n = 2 bis N in der Walzstraße ist für beliebige Dicken des Stranggutes realisierbar. Alternativ dazu besteht die Möglichkeit, dass, wenn die Dicke des Stranggutes am Auslauf des k'ten Walzgerüstes mit 2 < k < N einen vorgegebenen Dickenschwellenwert unterschreitet, nur den Antrieben der Walzgerüste n = 2 bis k jeweils ein individuelles Soll-Drehmoment vorzugeben. Den verbleibenden Walzgerüsten n = k+1 bis N wird dann bei dieser Alternative kein Soll-Drehmoment für die Antriebe der Walzgerüste vorgegeben, sondern stattdessen wird der Massenfluss hinter dem k-Walzgerüst - in Massenflussrichtung gesehen - dann mit Hilfe einer gesteuerten Schlingenbildung des Stranggutes konstant gehalten. Diese alternative Ausgestaltung der Erfindung ist jedoch nur unter der besagten Bedingung möglich, dass das Material des Stranggutes eine ausreichende Elastizität bzw. eine ausreichende Flexibilität für die Schlingenbildung aufweist; diese Elastizität bzw. Flexibilität wird maßgeblich durch den besagten Dickenschwellenwert des Stranggutes repräsentiert.
Zum Steuern der Schlingenbildung wird vorteilhafterweise die jeweils aktuelle Position der Schlinge des Stranggutes im Hinblick auf eine vorgegebene Soll- Position, d. h. ein vorgegebenes Soll-Volumen im Schiingenspeicher überwacht.
Bei Abweichungen werden die Drehzahlen des benachbarten Gerüsts entsprechend korrigiert, wobei die Korrektur wahlweise auf das davor angeordnete oder das nachfolgende Gerüst aufgeschaltet werden kann.
Der Dickenschwellenwert beträgt beispielsweise 40 - 20 mm. Er ist abhängig von den Materialeigenschaften des Stranggutes beispielsweise von dem Elastizitäts- Modul des Stranggutes. Weiterhin ist es vorteilhaft, wenn der Schlupf von zumindest einer der Strangführungsrollen überwacht wird und wenn erforderlichenfalls gegensteuert wird, wenn die Gefahr eines Durchdrehens der Schlupf-überwachten Strangführungsrolle erkannt wird.
Vorteilhafterweise wird die Lage der Sumpfspitze des Stranggutes innerhalb der Strangführung durch geeignete Variationen von Stellgrößen auf eine vorgegebene Soll-Lage geregelt. Zu diesem Zweck wird in einem entsprechenden Regelkreis die Regelstrecke, d. h. der Erstarrungsprozess in der Stranggießmaschine, mittels eines Erstarrungsmodells simuliert. Die Stellgrößen werden von einem Regler betragsmäßig berechnet und an das Erstarrungsmodell ausgegeben. Bei den Stellgrößen, welche die Lage der Sumpfspitze beeinflussen können, handelt es sich insbesondere um die Stärke der Kühlung des Stranggutes in der Gießmaschine, das Querschnittsformat, insbesondere die Dicke des Stranggutes an bestimmten Stellen innerhalb und am Ausgang der Strangführung, die Gießgeschwindigkeit sowie die Geometrie der Gießmaschine.
Die Geometrie der Gießmaschine spiegelt deren mechanischen Aufbau wider, so zum Beispiel die Länge, die Position der Rolle, die Ausprägung der Kokille, die Anordnung der Kühlung usw.
Im eingeschwungenen Zustand der Gieß-Walz-Anlage schwanken die besagten Stellgrößen, wenn überhaupt, nur noch sehr wenig. Erfindungsgemäß dienen zwei der besagten Stellgrößen, konkret die Dicke des Stranggutes am Ausgang der Stranggießmaschine und die Gießgeschwindigkeit, jeweils im eingeschwungenen Zustand, als Eingabegrößen für das Stichplanmodell. Aus diesen Eingabegrößen, sowie vorzugsweise zusätzlich nach Maßgabe der gemessenen Dicken des Stranggutes am Ausgang des ersten und des zweiten Walzgerüstes der Walzstraße berechnet das Stichplanmodell die Solldrehzahl für den Antrieb des ersten Walzgerüstes n = 1 und die Soll-Drehmomente für die Antriebe der nachfolgenden Walzgerüste n = 2 bis N, bevor es diese an die Antriebssteuerung für die Antriebe des Walzgerüstes ausgibt.
Weiterhin ist erfindungsgemäß vorgesehen, dass das Soll-Drehmoment für den Antrieb der mindestens einen angetriebenen Strangführungsrolle nach Maßgabe des Wertes für die Dicke des Stranggutes am Ausgang der Strangführung und des Wertes für die Gießgeschwindigkeit, jeweils im eingeschwungenen Zustand der Gieß-Walz-Anlage, sowie nach Maßgabe des Wertes für das Strangauszugs- Summenmoment und (der Verläufe) der Strangschalendicke und der Temperatur des Stranggutes innerhalb und am Ausgang der Strangführung von dem Stranggießmaschinen-Antriebsmodell berechnet und vorgegeben werden.
Vorteilhafterweise werden die Soll-Drehmomente für die Antriebe der Strangführungsrollen über der Länge der Strangführung von dem Stranggießmaschinen-Antriebsmodell geeignet verteilt vorgegeben, und zwar unter Berücksichtigung der Stranggießmaschinengeometrie, des Strangauszugs- Summenmomentes sowie unter Berücksichtigung (der Verteilung) der Dicke der Strangschale und der Temperatur des Stranggutes über der Länge der Strangführung.
Das Strangauszugssummenmoment kann aus der Summe der einzelnen Strangrollenmomente beim Angießen des Stranges ermittelt werden oder durch das Erstarrungsmodell ermittelt werden. Vorteilhafterweise werden die Soll-Drehmomente von dem Stranggießmaschinen- Antriebsmodell derart vorgegeben, dass sie in einem ersten Bereich vom Kokillenausgang bis zu der Ist-Lage der Sumpfspitze des Stranggutes innerhalb der Strangführung betraglich ansteigen und in einem zweiten Bereich von der Lage der Sumpfspitze bis zur metallurgischen Länge der Stranggießmaschine betraglich konstant bleiben. Schließlich ist es vorteilhaft, dass eine Änderung des Wertes für die Soll-Drehzahl und / oder der Soll-Werte für die Drehmomente nicht sprungartig, sondern zeitlich langsam ansteigend oder abfallend, z. B. rampenförmig erfolgt. Auf diese Weise wird gewährleistet, dass die dynamische Belastung der Antriebe nicht zu groß wird.
Weiterhin ermöglicht das Verfahren auch die Anpassung der Walzdicken HO bis HN im laufenden Betrieb, indem die Einstellung der Gießdicke dynamisch durch eine flexible Anstellung der Strangführungsrollen erfolgt und zeitgleich die Solldrehmomente angepasst werden. Diese werden durch die Verknüpfung von Erstarrungsmodell und Stranggießmaschinenantriebsmodell ermittelt. Die Steuerbefehle z. B. zur Anpassung der Walzdicken werden zeit- und ortgerecht an die entsprechenden Stützrollanstellungen und deren Antriebe weitergeleitet. Die Walzstraße erhält durch das Stichplanmodell, das dann mit den entsprechend geänderten Randbedingungen die Steuergrößen neu ermittelt, ebenfalls zeit- und ortgerecht neue Sollwerte für Drehzahl, Momente und die Walzdicken H1 bis HN. Somit kann eine Dickenänderung für das Fertigband erfolgen, ohne dass die Anlage neu angefahren werden muss. Die oben genannte Aufgabe der Erfindung wird weiter vorrichtungstechnisch durch die gemäß Anspruch 14 beanspruchte Gieß-Walz-Anlage gelöst. Die Vorteile dieser Lösung entsprechen grundsätzlich den oben mit Bezug auf das beanspruchte Verfahren genannten Vorteilen. Wesentlich ist, dass die gesamte Gieß-Walz-Anlage, d. h. insbesondere die Stichplanmodelleinheit und die Stranggießmaschinen-Antriebsmodelleinheit ausgebildet ist / sind zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens.
Die erfindungsgemäße Gieß-Walz-Anlage umfasst vorzugsweise einen Sumpfspitzenregelkreis zur Regelung der Lage der Sumpfspitze des Stranggutes innerhalb der Strangführung, eine Schlupf-Erfassungs-Einheit und / oder einen Massenflussregel kreis zur Regelung des Massenflusses des Stranggutes zwischen zwei, vorzugsweise benachbarten Walzgerüsten der Walzstraße, wenn das Stranggut dort für eine Schlingenbildung geeignet elastisch bzw. flexibel ist, beispielsweise, wenn seine Dicke zwischen den Walzgerüsten einen vorgegebenen Dickenschwellenwert unterschreitet.
Die Walzstraße kann n=1 bis L Vorgerüste und n = L + 1 bis N Fertigwalzgerüste aufweisen. In diesem Fall handelt es sich bei dem ersten Walzgerüst der Walzstraße, dem erfindungsgemäß die Soll-Drehzahl vorgegeben wird, um ein Vorgerüst.
Vorteilhafte Ausgestaltungen des erfindungsgemäßen Verfahrens und der erfindungsgemäßen Gieß-Walz-Anlage sind Gegenstand der abhängigen Ansprüche.
Der Erfindung sind insgesamt sechs Figuren beigefügt, wobei Figur 1 eine Gieß-Walz-Anlage gemäß dem Stand der Technik;
Figur 2 eine Detailansicht der Gieß-Walz-Anlage aus dem Stand der Technik nach Figur 1 ;
Figur 3 eine schematische Darstellung erfindungsgemäßen übergeordneten Synchronisation der Antriebe von Stranggießmaschine und Walzstraße;
Figur 4 ein Erstarrungsmodell zur Berechnung der Lage der Sumpfspitze mit seinen Eingangs- und Ausgangsgrößen;
Figur 5 das Stranggießmaschinen-Antriebsmodell zur Berechnung der
Momentenverteilung der Antriebe der einzelnen angetriebenen Strangführungsrollen innerhalb der Strangführung mit seinen Eingangs- und Ausgangsgrößen; und
Figur 6 ein Beispiel für eine Massenflussregelung mit Hilfe einer gesteuerten
Schlingenbildung des Stranggutes zeigt.
Die Erfindung wird nachfolgend unter Bezugnahme auf die Figuren 3 bis 6 in Form von Ausführungsbeispielen näher beschrieben.
Figur 3 zeigt das der Erfindung zugrunde liegende Schema zur Ansteuerung der Antriebe sowohl in der Stranggießmaschine 1 10 wie auch in der Walzstraße 120. Ausgangspunkt des erfindungsgemäßen Konzeptes ist ein Regelkreis 130 zur Regelung der Lage der Sumpfspitze auf eine vorgegebene Soll-Lage X_S_Soll innerhalb der Strangführung 1 12. Die Soll-Lage X_S_ Soll entspricht einer vorbestimmten Position der Wegkomponenten x. Der Sumpfspitzen-Regelkreis 130 sieht vor, dass die jeweils aktuelle Ist-Lage der Sumpfspitze 160 mit Hilfe eines Erstarrungsmodells 134, welches die Regelstrecke des Sumpfspitzen- Regelkreises 130 bildet, simuliert bzw. theoretisch berechnet wird. Die so ermittelte Ist-Lage X_S_ Ist wird mit der vorgegebenen Soll-Lage X_S_ Soll verglichen und eine bei dem Vergleich eventuell festgestellte Abweichung wird als Regelgröße einem Regler 132 als Eingangsgröße zugeführt. Der Regler ermittelt dann nach Maßgabe der Regelabweichung sowie auf Basis einer vorgegebenen Regelstrategie geeignete Werte für bestimmte Stellgrößen 133, die geeignet sind, die Lage der Sumpfspitze zu beeinflussen. Bei diesen Stellgrößen handelt es sich insbesondere um die Stärke der Kühlung des Stranggutes innerhalb der Kokille und / oder innerhalb der Strangführung, d. h. insgesamt innerhalb der Gießmaschine, um das Querschnittsformat, insbesondere die Dicke h(x) des Stranggutes an bestimmten Stellen innerhalb und außerhalb der Strangführung, um die Gießgeschwindigkeit V_G und um die Geometrie der Gießmaschine. Die von dem Regler ermittelten geeigneten Werte bzw. Veränderungen der Werte werden dem Erstarrungsmodell als Eingangsgrößen 133 zugeführt. Im eingeschwungenen Zustand der Gieß-Walz-Anlage 100 und insbesondere der Stranggießmaschine 1 10 ändern sich die besagten Stellgrößen 133, wenn überhaupt, nur noch marginal. Es wird erwartet, dass die von dem Erstarrungsmodell auf Basis der zugeführten veränderten Eingangsgrößen neu berechnete Ist-Lage der Sumpfspitze 160 besser an die gewünschte Soll-Lage adaptiert ist; siehe Fig. 4. Zwei dieser Stellgrößen, nämlich die Dicke HO des Stranggutes 200 am Ausgang der Strangführung 1 12 sowie der Wert für die Gießgeschwindigkeit V_G, werden, jeweils im eingeschwungenen Zustand der Stranggießmaschine 1 10, dem Stichplanmodell 126 für die Walzstraße 120 als Eingangsgrößen aufgeschaltet. Darüber hinaus werden dem Stichplanmodell vorzugsweise auch die Dicken H1 , H2 am Ausgang des ersten und des zweiten Walzgerüstes als Eingangsgrößen zugeführt. Die Dicken H1 und H2 können vom Stichplanmodell auch eigenständig ermittelt werden. Dies ist vorteilhaft z. B. möglich unter den Kriterien der Zieldicke HN und der Belastungsgrenze der Walzgerüste. Das Stichplanmodell 126 berechnet dann nach Maßgabe der besagten Eingangsgrößen zunächst eine Soll- Drehzahl n1_Soll für den Antrieb 124 _1 des ersten Walzgerüstes n1 sowie die Soll-Drehmomente Mn_Soll für die Antriebe 124_n der übrigen Walzgerüste 122 n2 bis 122_N, sofern in der Walzstraße 120 vorhanden. Die so berechnete Soll- Drehzahl n1_Soll für den Antrieb 124 1 des ersten Walzgerüstes 122 1 wird dann an die Antriebssteuerung 128 der Walzstraße ausgegeben, damit diese wiederum den Antrieb 124_1 entsprechend ansteuert. Eventuell erfolgt die Vorgabe der Soll- Drehzahl für das erste Walzgerüst an die Antriebssteuerung 128 unter Berücksichtigung eines Korrekturwertes d_n.
Die Aufschaltung der von dem Stichplanmodell 126 berechneten Soll- Drehmomente Mn_Soll an die Antriebe 124_n mit 2 < n < N erfolgt grundsätzlich über die Antriebssteuerung 128. Diese Momentenaufschaltung für die Antriebe ist grundsätzlich realisierbar für beliebig dünne Stranggüten, insbesondere für Stranggüten mit einer Dicke von > 0,6 mm. Diese erste Alternative ist in Figur 3 nicht dargestellt. Figur 3 zeigt dagegen eine zweite Alternative für den Fall, dass die Dicke des Stranggutes hinter einem k-ten Walzgerüst 122_k mit k>1 einen vorgegebenen dicken Schwellenwert H_Lim unterschreitet. In diesem Fall kann alternativ zu der ersten Alternative gemäß einer zweiten Alternative vorgesehen werden, dass die Antriebe 124_n mit k+1 < n < N und mit k>1 für die Walzgerüste 122_n mit k+1 < n < N nicht mit einem von dem Stichplanmodell vorgegebenen Soll-Drehmoment beaufschlagt werden, um den Massenfluss auch im Bereich dieser Walzgerüste entsprechend dem von dem ersten Walzgerüst 122 1 vorgegebenen Massenfluss konstant zu halten. Stattdessen wird der Massenfluss im Bereich der nachfolgenden Gerüste dadurch konstant gehalten, dass zumindest zwischen einzelnen dieser Gerüste eine Schiingenregelung vorgesehen ist.
Ein Beispiel für einen an sich bekannten Massenflussregelkreis 140 ist in Figur 6 gezeigt, wobei der Massenfluss zwischen zwei Gerüsten mit Hilfe eines Massenflussbeobachters 142 beobachtet bzw. erfasst wird, damit nachfolgend ein Massenflussregler 144 geeignete Steuersignale an die Antriebssteuerung 128 bzw. den Antrieb des dem Schiingenspeicher vorgelagerten und / oder nachgelagerten Walzgerüstes 122_n ausgeben kann.
Wie in Figur 3 weiterhin zu erkennen ist, werden die besagten Stellparameter, das heißt die Dicke HO des Stranggutes 200 am Ausgang der Stranggießmaschine 1 10 sowie die Gießgeschwindigkeit V_G im eingeschwungenen Zustand nicht nur dem Stichplanmodell 126 für die Walzstraße, sondern auch dem Stranggießmaschinen-Antriebsmodell 1 15 als Eingangsgrößen zugeführt. Darüber hinaus empfängt es die von dem Erstarrungsmodell berechnete Verteilung der Schalendicke f(x), solange das Stranggut noch nicht durcherstarrt ist entlang der Wegkomponente x, die ebenfalls von dem Erstarrungsmodell berechnete Dickenverteilung h(x) des Stranggutes 200 entlang der Wegkomponente x sowie das vorgegebene Summenauszugsmoment M_G, welches der Summe aller Soll- Drehmomente der Einzelantriebe innerhalb der Strangführung entspricht. Aufgrund dieser Eingangsparameter berechnet das Stranggießmaschinen- Antriebsmodell 1 15 geeignete Soll-Drehmomente Mi Soll für die einzelnen Antriebe 1 14_i innerhalb der Strangführung 1 12. Diese Soll-Werte werden über die Strangführungsrollen-Antriebssteuerung 1 17 an die Antriebe 1 14_i ausgegeben; siehe auch Figur 5. Figur 5 zeigt das besagte Stranggießmaschinen-Antriebsmodell 1 15 mit seinen Eingangsgrößen, die es auswertet, um daraus eine geeignete Verteilung der vorzugebenen Soll-Drehmomente Mi Soll für die einzelnen Antriebe 1 14_i innerhalb der Strangführung 1 12 entlang der Wegkomponente x zu berechnen. Wie in Figur 5 zu erkennen ist, steigt der Betrag der Soll-Drehmomente in x- Richtung zunächst beginnend ab dem Ausgang der Kokille an, bis auf Höhe der aktuellen Lage der Sumpfspitze X_S_lst ein vorgegebener Maximalwert erreicht ist. Dieser maximale Wert für das Drehmoment der Antriebe wird dann innerhalb der Strangführung bis zum Erreichen von deren metallurgischen Länge L_G beibehalten.
Bezugszeichenliste
100 Gieß-Walz-Anlage
1 10 Stranggießmaschine
1 1 1 Kokille
1 12 Strangführung
1 13_i i'te angetriebene Strangführungsrollen
1 13a nicht angetriebene Strangführungsrolle
1 14_i Antrieb für i'te Strangführungsrolle
1 15 Stranggießmaschinenantriebsmodell
1 17 Strangführungsrollenantriebssteuerung
1 18 Schlupferfassungseinheit
120 Walzstraße
122_n n'tes Walzgerüst
124_n Antrieb für Walze des n'ten Walzgerüstes
126 Stichplanmodell
128 Antriebssteuerung
129 Induktivheizung
130 Sumpfspitzen-Regelkreis
132 Regler
133 Stellgrößen ^Eingangsgrößen des Erstarrungsmodells) 34 Regelstrecke = Erstarrungsmodell
140 Massenflussregelkreis
142 Massenflussbeobachter
144 Massenflusssegler
160 Sumpfspitze
170 Kühlstrecke
180 Trenneinrichtung
190 Haspeleinrichtung
200 Stranggut d_n Korrekturwert für Soll-Drehzahl des ersten Walzgerüstes
f(x) Dicke der Schale des Stranggutes an der Position x
g(x) Temperatur des Stranggutes an der Position x
h(x) Dicke des Stranggutes an der Position x
HO Dicke des Stranggutes am Ausgang der Stranggießmaschine
H1 Dicke des Stranggutes am Ausgang des n=1 Walzgerüstes
H2 Dicke des Stranggutes am Ausgang des n=2 Walzgerüstes
Hk Dicke des Stranggutes am Ausgang des k'ten Walzgerüstes
HN Dicke des Warmbandes beim Verlassen der Walzstraße
H_Lim vorgegebener Dickenschwellenwert für Stranggut
i Laufparameter der Strangführungsrollen bzw. Nummer eines Walzgerüstes k Parameter
L Anzahl der Vorgerüste in der Walzstraße
L_G metallurgische Länge der Stranggießmaschine
M_G Summenauszugsmoment
Mi_Soll Soll-Drehmoment für i'te Strangführungsolle
Mn-Soll Soll-Drehmoment für n'tes Walzgerüst
n Laufparameter der Walzgerüste bzw. Nummer eines Walzgerüstes
N Maximalanzahl der Walzgerüste bzw. letztes Walzgerüst in der Walzstraße nn_Soll Soll-Drehzahl für n'tes Walzgerüst
n1_Soll Soll-Drehzahl für erstes Walzgerüst
V_G Gießgeschwindigkeit
x Wegkoordinate in Gießrichtung = Wegkoordinate in Materialflussrichtung X_S_lst Ist-Position der Sumpfspitze
X_S_Soll Sollposition für Lage der Sumpfspitze

Claims

Verfahren zum Betreiben einer Gieß-Walz-Anlage (100) zum Gießen und Walzen eines endlosen Stranggutes (200), wobei die Gieß-Walz-Anlage eine Stranggießmaschine (1 10) und eine der Stranggießmaschine nachgeordnete Walzstraße (120) umfasst,
wobei die Stranggießmaschine (1 10) eine Kokille (1 1 1 ) aufweist;
wobei die Walzstraße (120) n Walzgerüste (122_n) mit n= 1 bis N aufweist mit jeweiligen Antrieben (124) für ihre Walzen, ein Stichplanmodell (126) und eine Antriebssteuerung (128) zum Ansteuern der Antriebe (124) der Walzen; und
wobei das Verfahren folgende Schritte aufweist:
Ansteuern des Antriebs (124) für die Walzen des ersten Walzgerüstes
(122 1 ) durch die Antriebssteuerung (124) im Ansprechen auf eine
Sollwertvorgabe des Stichplanmodells (126);
dadurch gekennzeichnet,
dass die Stranggießmaschine (1 10) weiterhin eine der Kokille
nachgeordnete Strangführung (1 12) mit Strangführungsrollen (1 13_i) und mit mindestens einem Antrieb (1 14) zum Antreiben von zumindest einer der Strangführungsrollen (1 13), ein Stranggießmaschinen-Antriebsmodell (1 15) und eine Strangführungsrollenantriebssteuerung (1 17) aufweist, wobei das Ansteuern des Antriebs (1 14) der mindestens einen Strangführungsrolle (1 13) durch die Strangführungsrollenantriebssteuerung (1 17) im
Ansprechen auf eine Sollwertvorgabe des
Stranggießmaschinenantriebsmodells (1 15) erfolgt;
dass das Stichplanmodell (126) als Sollwertvorgabe eine Soll-Drehzahl (n1_Soll) für den Antrieb (124_1 ) des ersten Walzgerüstes (122_1 ) der Walzstraße (126) vorgibt; und
dass das Stranggießmaschinenantriebsmodell (1 15) als Sollwertvorgabe ein Soll-Drehmoment (Mi Soll) für den Antrieb (1 4 i) der mindestens einen angetriebenen Strangführungsrolle (1 13 i) vorgibt.
2. Verfahren nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet,
dass das Stichplanmodell (126) jeweils ein individuelles Soll-Drehmoment (Mn_Soll) für die Antriebe (124_n) der Walzen der Walzgerüste n=2 bis N vorgibt.
3. Verfahren nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet,
dass das Stichplanmodell (126) jeweils ein individuelles Soll-Drehmoment (Mn_Soll) für die Antriebe (124) der Walzen der Walzgerüste (122_n) n=2 bis k mit 2<k<N vorgibt, wenn die Dicke (Hk) des Stranggutes (200) am Auslauf des k'ten Walzgerüstes einen vorgegebenen Dickenschwellenwert (H_Lim) unterschreitet; und
dass der Massenfluss - in Materialflussrichtung (x) gesehen - hinter dem k'ten Walzgerüst dann mit Hilfe einer gesteuerten oder geregelten
Schlingenbildung des Stranggutes (200) konstant gehalten wird.
4. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet,
dass zum Steuern der Schlingenbildung die jeweils aktuelle Position der Schlinge des Stranggutes im Hinblick auf eine vorgegebene Soll-Position überwacht wird.
5. Verfahren nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet der
Dickenschwellenwert (H_Lim) am Auslauf des k'ten Walzgerüstes in Abhängigkeit des Elastizitäts- E-Moduls des Materials des Stranggutes (200) vorgegeben wird.
6. Verfahren nach einem der vorangegangenen Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet,
dass der Schlupf von zumindest einzelnen der Strangführungsrollen (1 13_i) überwacht wird und dass erforderlichenfalls gegengesteuert wird, wenn die Gefahr eines Durchrutschens der Strangführungsrolle (1 13_i), an welcher der Schlupf erfasst wird, besteht.
7. Verfahren nach einem der vorangegangenen Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet,
dass die Lage (X_S_lst) der Sumpfspitze (160) des Stranggutes (200) innerhalb der Strangführung (1 12) durch geeignete Variation von
Stellgrößen eines Erstarrungsmodells (134) auf eine vorgegebene Soll- Lage (X_S_Soll) geregelt wird.
8. Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet,
dass es sich bei den Stellgrößen insbesondere um die Stärke der Kühlung des Stranggutes (200) in der Gießmaschine (1 10), das Querschnittsformat, insbesondere die Dicke (h(x)) des Stranggutes (200) an bestimmten Stellen innerhalb und am Ausgang der Strangführung (1 12), die
Gießgeschwindigkeit (V_G) und die Geometrie der Gießmaschine handelt.
9. Verfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet,
dass die Soll-Drehzahl (n1_Soll) für den Antrieb (124_1 ) der Arbeitswalzen des ersten Walzgerüstes (122 1 ) n=1 und die Soll-Drehmomente für die Antriebe der Arbeitswalzen der Walzgerüste (122_n) n=2 bis N nach Maßgabe der Werte für die Dicke (HO) des Stranggutes am Ausgang der Stranggießmaschine und des Wertes für die Gießgeschwindigkeit (V_G), jeweils im eingeschwungenen Zustand der Gieß-Walzanlage, sowie vorzugsweise auch nach Maßgabe der gemessenen Dicken (H1 , H2) des Stranggutes (200) am Ausgang des ersten und des zweiten Walzgerüstes (122_1 , 122_2) der Walzstraße (120) von dem Stichplanmodell (126) berechnet und vorgegeben werden.
10. Verfahren nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet,
dass das Soll-Drehmoment (Mi Soll) für den Antrieb (1 14-_i) der mindestens einen angetriebenen Strangführungsrolle (1 13-_i) nach Maßgabe des Wertes für die Dicke (HO) des Stranggutes (20) am Ausgang der Strangführung (1 12) und des Wertes für die Gießgeschwindigkeit (V-G), jeweils im eingeschwungenen Zustand der Gieß-Walzanlage, sowie nach Maßgabe des Wertes für das Strangauszugssummenmoment (M_G) und der Verläufe der Schalendicke (f(x)) und der Temperatur (g(x)) innerhalb und am Ausgang der Strangführung von dem
Stranggießmaschinenantriebsmodell (1 15) berechnet und vorgegeben werden.
1 1 . Verfahren nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch
gekennzeichnet,
dass die Soll-Drehmomente (Mi Soll) für die Antriebe (1 4 i) der
Strangführungsrollen über der Länge (x) der Strangführung (1 12) von dem Stranggießmaschinenantriebs-modell (1 15) geeignet verteilt vorgegeben werden, unter Berücksichtigung der Stranggießmaschinengeometrie, des Strangauszugssummenmomentes (M_G) sowie der Verteilung der Dicke der Strangschale (f(x)) und der Temperatur (g(x)) über der Länge (x) der Strangführung (1 12).
12. Verfahren nach Anspruch 1 1 ,
dadurch gekennzeichnet,
dass die Soll-Drehmomente (Mi Soll) von dem
Stranggießmaschinenantriebsmodell (1 15) derart vorgegeben werden, dass sie in einem ersten Bereich vom Kokillenausgang bis zu der Ist-Lage (X_S) der Sumpfspitze (160) des Stranggutes (200) innerhalb der Strangführung (1 12) ansteigen und in einem zweiten Bereich von der Sumpfspitze (160) bis zur metallurgischen Länge (L_G) der Stranggießmaschine (1 10) konstant bleiben.
13. Verfahren nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch
gekennzeichnet, dass eine Änderung des Wertes für die Soll-Drehzahl (n1_Soll) des ersten Walzgerüstes (122_1 ) und/oder der Soll-Werte (Mi_Soll, Mn_Soll) für die
Drehmomente der Antriebe (1 4 i) der Strangführungsrollen und/oder der
Antriebe (124_n) der Walzen der Walzgerüste (122_n) über zeitliche Rampen erfolgt. Gieß-Walz-Anlage (100) zum Gießen und Walzen eines endlosen
Stranggutes (200), wobei die Gieß-Walz-Anlage aufweist:
eine Stranggießmaschine (1 10) mit einer Kokille (1 1 1 ); und
eine Walzstraße (120) mit n Walzgerüsten (122_n) mit n= 1 bis N mit jeweiligen Antrieben (124_n) für ihre Walzen, mit einer
Stichplanmodelleinheit (126) und mit einer Antriebssteuerung (128) zum Ansteuern der Antriebe (124_n) der Walzen im Ansprechen auf eine Sollwertvorgabe der Stichplanmodelleinheit (126);
dadurch gekennzeichnet,
dass die Stranggießmaschine weiterhin eine der Kokille nachgeordnete Strangführung (1 12) mit Strangführungsrollen (1 13_i) und mit mindestens einem Antrieb (1 14 i) zum Antreiben von zumindest einer der
Strangführungsrollen, eine Stranggießmaschinenantriebsmodelleinheit
(1 15) und eine Strangführungsrollenantriebssteuerung (1 17) zum
Ansteuern des Antriebs der mindestens einen Strangführungsrolle im
Ansprechen auf eine Sollwertvorgabe der
Stranggießmaschinenantriebsmodelleinheit (1 15) aufweist;
dass die Stichplanmodelleinheit (126) ausgebildet ist, als Sollwertvorgabe eine Soll-Drehzahl (n1_Soll) für den Antrieb (124_1 ) des ersten
Walzgerüstes (122_1 ) der Walzstraße (120) vorzugeben; und
dass die Stranggießmaschinenantriebsmodelleinheit (1 15) ausgebildet ist, als Sollwertvorgabe ein Soll-Drehmoment (Mi Soll) für den Antrieb (1 14 i) der mindestens einen angetriebenen Strangführungsrolle (1 13 i) vorzugeben.
15. Gieß-Walz-Anlage (100) nach Anspruch 14,
dadurch gekennzeichnet, dass die Anlage, insbesondere
die Stichplanmodelleinheit (126) und die
Stranggießmaschinenantriebsmodelleinheit (1 15), ausgebildet ist zur Durchführung des Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 -13.
16. Gieß-Walz-Anlage (100) nach einem der Ansprüche 14-15,
gekennzeichnet durch
einen Sumpfspitzen-Regelkreis (130) zur Regelung der Lage (X_S_lst) der Sumpfspitze (160) des Stranggutes (200) innerhalb der Strangführung (1 12) auf eine vorgegebene Soll-Lage (X_S_Soll) durch geeignete Variation von Stellgrößen (133) eines Erstarrungsmodells (134), welches die
Stranggießmaschine (1 10) als Regelstrecke repräsentiert.
17. Gieß-Walz-Anlage (100) nach Anspruch 16,
dadurch gekennzeichnet,
dass es sich bei den Stellgrößen insbesondere um die Stärke der Kühlung des Stranggutes (200) in der Stranggießmaschine (1 10), das
Querschnittsformat, insbesondere die Dicke (h(x)) des Stranggutes an bestimmten Stellen innerhalb und am Ausgang der Strangführung (1 12), die Gießgeschwindigkeit (V_G) und die Geometrie der Gießmaschine handelt.
18. Gieß-Walz-Anlage (100) nach einem der Ansprüche 14-17,
gekennzeichnet durch
eine Schlupf-Erfassungs- und Korrektur-Einheit (1 18) zum Erfassen des Ist- Schlupfes von vorzugsweise jeder angetriebenen Strangführungsrolle (1 13_i) als Differenz.
19. Gieß-Walz-Anlage (100) nach einem der Ansprüche 14-18,
gekennzeichnet durch
einen Massenfluss-Regelkreis (140) mit einem Massenfluss-Regler (144) zur Regelung des Ist-Massenflusses zwischen zweien, vorzugsweise benachbarten, der Walzgerüste (122_n) n=k bis N, mit 2 < k < N, erfasst durch einen Massenfluss-Beobachter (142), auf einen vorgegebenen Soll- Massenfluss durch geeignete Variation der Drehzahl (nn_Soll) von zumindest einem der Antriebe der beiden Walzgerüste (122_n) oder durch Variation der Dicke (h(x)) des Stranggutes (200) an zumindest einem der beiden Walzgerüste (122_n).
20. Gieß-Walz-Anlage (100) nach einem der Ansprüche 14-19,
dadurch gekennzeichnet,
dass es sich bei den Walzgerüsten (122_n) n=1 bis L um Vorgerüste und bei den Walzgerüsten n=L+1 bis N um Fertigwalzgerüste handelt.
PCT/EP2015/067910 2014-09-24 2015-08-04 VERFAHREN UND GIEß-WALZ-ANLAGE ZUM GIEßEN UND WALZEN EINES ENDLOSEN STRANGGUTES WO2016045847A1 (de)

Priority Applications (5)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US15/514,249 US10821502B2 (en) 2014-09-24 2015-08-04 Method and casting/rolling system for casting and rolling a continuous strand material
KR1020177009253A KR101924003B1 (ko) 2014-09-24 2015-08-04 연속 스트랜드 금속을 주조 및 압연하기 위한 방법 및 그 주조/압연 시스템
CN201580060186.2A CN107073534B (zh) 2014-09-24 2015-08-04 用于铸造和轧制无头连铸坯材的方法和铸造轧制设备
JP2017516164A JP6413014B2 (ja) 2014-09-24 2015-08-04 無端のストランド材の鋳造及び圧延をするための方法及び鋳造圧延設備
RU2017113766A RU2683671C2 (ru) 2014-09-24 2015-08-04 Способ и литейно-прокатная установка для непрерывной разливки и прокатки непрерывной заготовки

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
EP14186114.6A EP3000539B1 (de) 2014-09-24 2014-09-24 VERFAHREN ZUM GIEßEN UND WALZEN EINES ENDLOSEN STRANGGUTES
EP14186114.6 2014-09-24

Publications (1)

Publication Number Publication Date
WO2016045847A1 true WO2016045847A1 (de) 2016-03-31

Family

ID=51619005

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/EP2015/067910 WO2016045847A1 (de) 2014-09-24 2015-08-04 VERFAHREN UND GIEß-WALZ-ANLAGE ZUM GIEßEN UND WALZEN EINES ENDLOSEN STRANGGUTES

Country Status (7)

Country Link
US (1) US10821502B2 (de)
EP (1) EP3000539B1 (de)
JP (1) JP6413014B2 (de)
KR (1) KR101924003B1 (de)
CN (1) CN107073534B (de)
RU (1) RU2683671C2 (de)
WO (1) WO2016045847A1 (de)

Families Citing this family (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
AT519277A1 (de) * 2016-11-03 2018-05-15 Primetals Technologies Austria GmbH Gieß-Walz-Verbundanlage
EP3318342A1 (de) * 2016-11-07 2018-05-09 Primetals Technologies Austria GmbH Verfahren zum betreiben einer giesswalzverbundanlage
CN109622630B (zh) * 2019-01-03 2020-04-24 包头铝业有限公司 耐热铝合金杆材轧制工艺参数在线调节方法
DE102021203848A1 (de) 2021-04-19 2022-10-20 Sms Group Gmbh Verbesserung der Produktivität einer Gießwalzanlage durch Einstellung einer optimalen Gießdicke
US20220402041A1 (en) * 2021-06-16 2022-12-22 General Electric Company Methods and apparatus for recoating parameter control
DE102022208499A1 (de) 2022-08-16 2024-02-22 Sms Group Gmbh Verfahren und Computerprogrammprodukt zum Betreiben einer Gieß-Walzanlage

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS56114522A (en) * 1980-02-13 1981-09-09 Kikai Syst Shinko Kyokai Speed control method of direct rolling mill
JPS60227958A (ja) * 1984-12-06 1985-11-13 Yaskawa Electric Mfg Co Ltd 連続鋳造設備における鋳片引抜装置の制御方法
DE102004010038A1 (de) * 2004-03-02 2005-09-15 Sms Demag Ag Verfahren und Einrichtung zum Antreiben von Stützrollen einer Stranggießmaschine für flüssige Metalle, insbesondere für flüssige Stahlwerkstoffe
WO2010049280A2 (de) * 2008-10-30 2010-05-06 Siemens Aktiengesellschaft Verfahren zur einstellung einer auslaufdicke eines eine mehrgerüstige walzstrasse durchlaufenden walzguts, steuer- und/oder regeleinrichtung und walzanlage

Family Cites Families (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4132095A (en) 1977-08-04 1979-01-02 United States Steel Corporation Automatic gauge control method and apparatus for tandem strip mills
JPS5514134A (en) 1978-07-14 1980-01-31 Toshiba Corp Producing apparatus of steel bar product
JPS5514133A (en) 1978-07-14 1980-01-31 Toshiba Corp Producing apparatus of steel bar product
JPS60221103A (ja) 1984-04-17 1985-11-05 Ishikawajima Harima Heavy Ind Co Ltd 鋳造圧延設備
JPH0773734B2 (ja) * 1988-02-19 1995-08-09 株式会社日立製作所 タンデムミルの速度制御装置
DE19613718C1 (de) * 1996-03-28 1997-10-23 Mannesmann Ag Verfahren und Anlage zur Herstellung von warmgewalztem Stahlband
JP4788349B2 (ja) 2006-01-16 2011-10-05 Ｊｆｅスチール株式会社 圧延制御方法及び熱間仕上圧延機
DE102007004053A1 (de) * 2007-01-22 2008-07-31 Siemens Ag Gießanlage zum Gießen eines Gießguts und Verfahren zur Führung eines Gießguts aus einem Gießbehälter einer Gießanlage
DE102012218353A1 (de) * 2012-10-09 2014-04-10 Siemens Ag Breitenbeeinflussung eines bandförmigen Walzguts
KR101461734B1 (ko) * 2012-12-21 2014-11-14 주식회사 포스코 연주 및 열연 간 직결 연연속 압연 라인에서의 폭 제어장치 및 방법
CN103602886B (zh) 2013-12-06 2015-11-04 东北大学 一种双辊薄带连铸制备1.5mm级Fe-Si合金带的方法

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS56114522A (en) * 1980-02-13 1981-09-09 Kikai Syst Shinko Kyokai Speed control method of direct rolling mill
JPS60227958A (ja) * 1984-12-06 1985-11-13 Yaskawa Electric Mfg Co Ltd 連続鋳造設備における鋳片引抜装置の制御方法
DE102004010038A1 (de) * 2004-03-02 2005-09-15 Sms Demag Ag Verfahren und Einrichtung zum Antreiben von Stützrollen einer Stranggießmaschine für flüssige Metalle, insbesondere für flüssige Stahlwerkstoffe
WO2010049280A2 (de) * 2008-10-30 2010-05-06 Siemens Aktiengesellschaft Verfahren zur einstellung einer auslaufdicke eines eine mehrgerüstige walzstrasse durchlaufenden walzguts, steuer- und/oder regeleinrichtung und walzanlage

Also Published As

Publication number Publication date
RU2017113766A3 (de) 2018-10-24
CN107073534A (zh) 2017-08-18
JP2017529245A (ja) 2017-10-05
CN107073534B (zh) 2019-07-02
US10821502B2 (en) 2020-11-03
JP6413014B2 (ja) 2018-10-24
RU2683671C2 (ru) 2019-04-01
EP3000539A1 (de) 2016-03-30
EP3000539B1 (de) 2016-11-16
RU2017113766A (ru) 2018-10-24
KR20170048569A (ko) 2017-05-08
US20170266704A1 (en) 2017-09-21
KR101924003B1 (ko) 2018-11-30

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP3000539B1 (de) VERFAHREN ZUM GIEßEN UND WALZEN EINES ENDLOSEN STRANGGUTES
EP2176010B1 (de) Verfahren zum herstellen eines bandes aus stahl
EP1406735B1 (de) Kaltwalzerk sowie verfahren zum kaltwalzen von metallischem band
EP2603337B1 (de) Verfahren zum herstellen von walzgut mittels einer giesswalzverbundanlage, steuer- und/oder regeleinrichtung für eine giesswalzverbundanlage und giesswalzverbundanlage
WO2011057920A1 (de) Vorrichtung und verfahren zum längsrecken einer folienbahn
EP0121148A1 (de) Verfahren zum Herstellen von Walzband mit hoher Bandprofil- und Bandplanheitsgüte
EP2428288B1 (de) Verfahren zum Herstellen von Stahlbändern durch Endloswalzen oder Semi-Endloswalzen
DE60016999T2 (de) Verfahren und Vorrichtung zum Regeln der Bandform beim Bandwalzen
EP2340133B1 (de) Verfahren zum einstellen einer antriebslast für eine mehrzahl an antrieben einer walzstrasse zum walzen von walzgut, steuer- und/oder regeleinrichtung, speichermedium, programmcode und walzanlage
DE2241032A1 (de) Verfahren und vorrichtung zur steuerung der auf einen gusstrang einwirkenden kraefte
EP2293889B1 (de) Konti-walzstrasse mit ein- und/oder ausgliedern von walzgerüsten im laufenden betrieb
WO2013110399A1 (de) Verfahren zur bearbeitung von walzgut in einem warmwalzwerk
EP2741870B1 (de) Walzanlage und verfahren zum walzen
EP2906369B1 (de) Breitenbeeinflussung eines bandförmigen walzguts
WO2004080628A1 (de) Giesswalzanlage zum erzeugen eines stahlbandes
EP3362199B1 (de) Verfahren zum walzen eines walzguts und walzwerk
WO2014016045A1 (de) Verfahren zur gezielten beeinflussung der geometrie eines walzguts
EP2839892A1 (de) Verfahren zur Bearbeitung von Walzgut in einer Walzstraße und Walzstraße
EP3798750A1 (de) Verfahren zum überwachen und steuern einer anlage zum walzen metallener produkte
DE102005049151A1 (de) Verfahren zum Stranggießen von flüssigen Metallen, insbesondere von flüssigem Stahl und Soft-Reduzieren
WO1999058263A1 (de) Anordnung und verfahren zum erzeugen von stahlband
DE10159608B9 (de) Walzverfahren und Walzstraße für ein Band mit einer Schweißnaht
EP3568243B1 (de) Verfahren für eine zugregelung
DE102022208499A1 (de) Verfahren und Computerprogrammprodukt zum Betreiben einer Gieß-Walzanlage
EP3944910A1 (de) Verfahren zur herstellung eines giessstrangs in einer stranggiessanlage

Legal Events

Date Code Title Description
121 Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application

Ref document number: 15744948

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1

ENP Entry into the national phase

Ref document number: 2017516164

Country of ref document: JP

Kind code of ref document: A

NENP Non-entry into the national phase

Ref country code: DE

WWE Wipo information: entry into national phase

Ref document number: 15514249

Country of ref document: US

ENP Entry into the national phase

Ref document number: 20177009253

Country of ref document: KR

Kind code of ref document: A

ENP Entry into the national phase

Ref document number: 2017113766

Country of ref document: RU

Kind code of ref document: A

122 Ep: pct application non-entry in european phase

Ref document number: 15744948

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1