DE112011104849B4 - Method for controlling a temperature of a strand by positioning a movable cooling nozzle in a strand guide of a continuous casting plant - Google Patents

Abstract

Verfahren zur Regelung einer Temperatur eines Strangs (1), vorzugsweise einer Stahlbramme (1), durch das Positionieren einer verfahrbaren Kühldüse (4) in einer Strangführung einer Stranggießanlage, mit den folgenden Verfahrensschritten:
- Bestimmen wenigstens eines Temperaturwerts T (16) des Strangs (1) in einer Richtung quer zur Gießrichtung (9) des Strangs (1);
- Bestimmung eines Regelfehlers e (14) durch die Subtraktion des Temperaturwerts T (16) von einer Soll-Temperatur T_Soll (17) des Strangs (1), konkret e=T_Soll-T;
- Berechnung einer Regelgröße r (15) in Abhängigkeit des Regelfehlers e (14) unter Zuhilfenahme eines Regelgesetzes;
und
- Positionieren der Kühldüse (4) in der Richtung quer zur Gießrichtung (9) des Strangs (1) in Abhängigkeit der Regelgröße r (15), sodass der Regelfehler e (14) minimiert wird.

Method for controlling a temperature of a strand (1), preferably a steel slab (1), by positioning a movable cooling nozzle (4) in a strand guide of a continuous casting plant, comprising the following process steps:
- determining at least one temperature value T (16) of the strand (1) in a direction transverse to the casting direction (9) of the strand (1);
- Determining a control error e (14) by the subtraction of the temperature value T (16) of a target temperature T _target (17) of the strand (1), specifically e = T _Soll -T;
- calculation of a controlled variable r (15) as a function of the control error e (14) with the aid of a control law;
and
- Positioning of the cooling nozzle (4) in the direction transverse to the casting direction (9) of the strand (1) in dependence of the controlled variable r (15), so that the control error e (14) is minimized.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft einerseits ein Verfahren zur Regelung einer Temperatur eines Strangs, vorzugsweise einer Stahlbramme, durch das Positionieren einer verfahrbaren Kühldüse in einer Strangführung einer Stranggießanlage, und andererseits ein Verfahren zur Regelung eines Temperaturprofils eines Strangs, vorzugsweise einer Stahlbramme, durch das Positionieren einer verfahrbaren Kühldüse in einer Strangführung einer Stranggießanlage.The present invention relates on the one hand to a method for controlling a temperature of a strand, preferably a steel slab, by positioning a movable cooling nozzle in a strand guide of a continuous casting, and on the other hand, a method for controlling a temperature profile of a strand, preferably a steel slab, by positioning a movable Cooling nozzle in a strand guide of a continuous casting plant.

Es ist seit langem bekannt, die Kühldüsen einer Stranggießanlage in Abhängigkeit der Strangbreite und den zu erwartenden Betriebsbedingungen, insbesondere der Gießgeschwindigkeit, der Strangkühlung und der Stahlgüte, einzustellen. Nachteilig an einer fixen Einstellung von Kühldüsen ist, dass eine Änderung der Betriebsbedingungen der Stranggießanlage zu einer Überkühlung (d.h. einer zu starken Abkühlung) oder einer Unterkühlung (d.h. einer Überhitzung) des Strangs - insbesondere der Strangkanten - führen kann, wodurch die Qualität des Strangs signifikant verschlechtert wird. Verfahrbare Kühldüsen können diese Probleme zumindest teilweise überwinden.It has long been known to adjust the cooling nozzles of a continuous casting plant as a function of the strand width and the expected operating conditions, in particular the casting speed, the strand cooling and the steel quality. A disadvantage of a fixed setting of cooling nozzles is that a change in the operating conditions of the continuous casting can lead to overcooling (ie excessive cooling) or hypothermia (ie overheating) of the strand - in particular the strand edges - whereby the quality of the strand significantly is worsened. Travelable cooling nozzles can at least partially overcome these problems.

Verfahrbare Kühldüsen werden bei Stranggießanlagen, insbesondere bei Brammenstranggießanlagen, eingesetzt, um insbesondere die Kantentemperatur bzw. die Temperatur in Kantennähe des Strangs in Abhängigkeit der Strangbreite (siehe 1a und 1b) und der Betriebsbedingungen gezielt zu beeinflussen. So ist es bereits bekannt, eine Kühldüse um einen bestimmten Wert x1 bzw. x2 von der Kante des Strangs (siehe 2) in Abhängigkeit der Maschinenposition, des Strangalters oder der Schalenstärke des Strangs (siehe 3) in einer Richtung quer zur Gießrichtung des Strangs einzustellen, um insbesondere das Überkühlen der Kante bzw. des kantennahen Bereichs des Strangs zu verhindern. Verfahrbare Kühldüsen werden in Stranggießanlagen typischerweise im Gießbogen bzw. in der Richtzone eingesetzt; allerdings ist es insbesondere bei langsam gießenden Anlagen auch bekannt, verfahrbare Kühldüsen in der Biegezone oder der Richt- bzw. Rückbiegezone einzusetzen. Ist die Strangtemperatur (insbesondere die Kantentemperatur) in einem ungünstigen Temperaturbereich - insbesondere im Bereich des Duktilitätstiefs (bei üblichen Stahlgüten zwischen ca. 750 °C und 600 °C) der vergossenen Stahlgüte, so verhält sich der Stahl sehr spröde und es können Kantenrisse beim Biegen bzw. Richten des Strangs auftreten. 5 zeigt, dass Kühldüsen auch nicht um einen beliebigen Wert x (positive Werte geben eine Verschiebung der Kühldüse in Richtung der Strangmitte an) verfahren werden sollten, da es sonst in der Kantennähe des Strangs zu einer Temperaturerhöhung über der Oberflächentemperatur des Strangs in der Strangmitte - und damit verbunden zu Wärmespannungen im kantennahen Bereich - kommen würde. Die Einstellung der Position der Kühldüsen im Zuge der Optimierung der Kantentemperaturen des Strangs durch Temperaturmessungen bzw. durch die Auswertung von Kantenrissen durch Schliffbilder, ist sehr zeitaufwändig und erlaubt stets nur einen Kompromiss innerhalb eines bestimmten Bereiches der Gießgeschwindigkeit. Das Positionieren der Kühldüsen aufgrund der Schalenstärke stellt zwar eine Verbesserung dar, allerdings kann bis dato der eigentlich zu optimierende Wert - nämlich die Kantentemperatur bzw. die Temperatur im kantennahen Bereich des Strangs - nicht geregelt werden.Movable cooling nozzles are used in continuous casting plants, in particular in continuous slab casters, in particular to the edge temperature or the temperature near the edge of the strand as a function of the strand width (see 1a and 1b) and the operating conditions. So it is already known, a cooling nozzle by a certain value x1 or. x2 from the edge of the strand (see 2 ) depending on the machine position, the strand age or the shell thickness of the strand (see 3 ) in a direction transverse to the casting direction of the strand, in particular to prevent the overcooling of the edge or of the edge region of the strand. Movable cooling nozzles are typically used in continuous casting plants in the casting arc or in the straightening zone; However, it is also known, especially in slowly casting plants, to use movable cooling nozzles in the bending zone or the straightening or reverse bending zone. If the strand temperature (in particular the edge temperature) is in an unfavorable temperature range - in particular in the area of the ductility depth (with typical steel grades between approximately 750 ° C. and 600 ° C.) of the cast steel grade, then the steel behaves very brittle and edge cracks may occur during bending or straightening the strand occur. 5 shows that cooling nozzles should not be moved by an arbitrary value x (positive values indicate a displacement of the cooling nozzle in the direction of the center of the strand), otherwise there would be an increase in temperature near the edge of the strand above the surface temperature of the strand in the center of the strand associated with thermal stresses in the near-edge area - would come. The adjustment of the position of the cooling nozzles in the course of optimizing the edge temperatures of the strand by temperature measurements or by the evaluation of edge cracks by micrographs, is very time consuming and always allows only a compromise within a certain range of casting speed. Although the positioning of the cooling nozzles due to the shell thickness represents an improvement, to date the actual value to be optimized - namely the edge temperature or the temperature in the near-edge region of the strand - can not be regulated.

Aus der US 2009/0 084 517 A1 ist bekannt, zur Vermeidung von Oberflächenrissen einen virtuellen Sensor zu implementieren, mittels dessen die exakte Oberflächentemperatur geschätzt bzw. vorhergesagt wird, und auf dieser Basis die Kühlung des gegossenen Metallstrangs zu regeln.From the US 2009/0 084 517 A1 It is known to implement a virtual sensor to avoid surface cracks, by means of which the exact surface temperature is estimated or predicted, and to regulate the cooling of the cast metal strand on this basis.

Aus der DE 44 17 808 A1 ist bekannt, den Zustand eines gegossenen Metallstrangs modellgestützt zu errechnen und bei der Einstellung der Kühlung des gegossenen Metallstrangs zu berücksichtigen.From the DE 44 17 808 A1 It is known to model the state of a cast metal strand and to take into account when adjusting the cooling of the cast metal strand.

Aus der DE 10 2009 012 334 A1 ist bekannt, die Kühlung eines gegossenen Metallstrangs durch Verstellung von Kühldüsen relativ zum Metallstrang einzustellen. Der WO 2007/121 804 A1 ist ein ähnlicher Offenbarungsgehalt zu entnehmen.From the DE 10 2009 012 334 A1 It is known to adjust the cooling of a cast metal strand by adjusting cooling nozzles relative to the metal strand. The WO 2007/121 804 A1 a similar disclosure can be found.

Aus der WO 03/045 599 A1 ist bekannt, ein Metallband beim Walzen in einer Fertigstraße gezielt zu kühlen.From the WO 03/045 599 A1 It is known to purposefully cool a metal strip during rolling in a finishing train.

Aus der WO 01/47 648 A2 ist bekannt, ein Warmband in einer Walzstraße entsprechend vorgegebener Abkühlkurven zu kühlen, wobei die Abkühlkurven als Funktion der Zeit oder des Ortes vorgegeben sind.From the WO 01/47 648 A2 It is known to cool a hot strip in a rolling mill according to predetermined cooling curves, the cooling curves are given as a function of time or place.

Aus der WO 2010/037 480 A1 ist bekannt, die Kühlung eines gegossenen Metallstranges durch Verschieben von Kühleinrichtungen parallel zur Breitenrichtung des Metallstrangs einzustellen.From the WO 2010/037 480 A1 It is known to adjust the cooling of a cast metal strand by moving cooling devices parallel to the width direction of the metal strand.

Aufgabe der Erfindung ist es, die Nachteile des Stands der Technik zu überwinden und ein Verfahren zur Reglung einer Temperatur bzw. eines Temperaturprofils eines Strangs durch das optimierte Positionieren einer verfahrbaren Kühldüse zu schaffen, sodass auch bei stark unterschiedlichen Betriebsbedingungen der Stranggießanlage eine möglichst genaue Temperaturführung des Strangs erreicht wird. Weiters soll eine Überkühlung als auch eine Unterkühlung des Strangs, insbesondere der Strangkanten, bestmöglich verhindert werden.The object of the invention is to overcome the disadvantages of the prior art and to provide a method for controlling a temperature or a temperature profile of a strand by the optimized positioning of a movable cooling nozzle, so that even with very different operating conditions of the continuous casting an accurate temperature control of the Strand is achieved. Furthermore, it is supposed to overcool as well a supercooling of the strand, in particular the strand edges are best prevented.

Diese Aufgabe wird durch ein Verfahren der eingangs genannten Art gelöst, das folgende Verfahrensschritte aufweist:

• - Bestimmen wenigstens eines Temperaturwerts T des Strangs in einer Richtung quer zur Gießrichtung des Strangs;
• - Bestimmung eines Regelfehlers e durch die Subtraktion des Temperaturwerts T von einer Soll-Temperatur T_Soll des Strangs, konkret e=T_Soll-T;
• - Berechnung einer Regelgröße r in Abhängigkeit des Regelfehlers e unter Zuhilfenahme eines Regelgesetzes; und
• - Positionieren der Kühldüse in der Richtung quer zur Gießrichtung des Strangs in Abhängigkeit der Regelgröße r, sodass der Regelfehler e minimiert wird.

This object is achieved by a method of the aforementioned type, comprising the following method steps:

• Determining at least one temperature value T of the strand in a direction transverse to the casting direction of the strand;
• Determination of a control error e by the subtraction of the temperature value T from a setpoint temperature T _{target of} the string, specifically e = T _setpoint -T;
• - calculation of a controlled variable r as a function of the control error e with the aid of a control law; and
• - Positioning of the cooling nozzle in the direction transverse to the casting direction of the strand as a function of the controlled variable r, so that the control error e is minimized.

Dabei wird die Regelgröße r einem Aktuator zugeführt, der die Kühldüse in Abhängigkeit der Regelgröße r verfährt, sodass der Regelfehler e minimiert wird. Bei Brammenanlagen ist es zweckmäßig, die Bestimmung eines Temperaturwerts als auch das Positionieren der Kühldüse in der Breitenrichtung quer zur Gießrichtung des Strangs vorzunehmen. Dies ergibt sich schon allein dadurch, dass bei einer Bramme die Breite wesentlich größer als die Dicke ist, wodurch sich potenziell viel größere Temperaturunterschiede zwischen Strangmitte und Strangkante ergeben können.In this case, the controlled variable r is supplied to an actuator, which moves the cooling nozzle as a function of the controlled variable r, so that the control error e is minimized. In slab plants, it is expedient to carry out the determination of a temperature value as well as the positioning of the cooling nozzle in the width direction transversely to the casting direction of the strand. This results from the fact that the width of a slab is substantially greater than the thickness, which can potentially result in much greater temperature differences between the center of the strand and the edge of the strand.

Nach einer vorteilhaften Ausführungsform erfolgt die Bestimmung des Temperaturwerts T an einer Strangkante des Strangs, da die Strangkanten am empfindlichsten auf Unter- aber auch Überkühlung reagieren. Die Temperaturführung der Strangkanten ist besonders wichtig für die Qualität des Strangs.According to an advantageous embodiment, the determination of the temperature value T takes place at a strand edge of the strand, since the strand edges are the most sensitive to under- or overcooling. The temperature control of the strand edges is particularly important for the quality of the strand.

Weiters wird die oben genannte Aufgabe auch von einem Verfahren der eingangs genannten Art gelöst, das folgende Verfahrensschritte aufweist:

• - Bestimmen eines Temperaturprofils T des Strangs in einer Richtung quer zur Gießrichtung des Strangs;
• - Bestimmung eines Temperaturabweichungsprofils ΔT durch die Subtraktion des Temperaturprofils T von einem Soll-Temperaturprofil T_Soll des Strangs, konkret ΔT=T_soll -T;
• - Berechnung eines Regelfehlers e durch Anwendung einer skalaren Kostenfunktion f auf das Temperaturabweichungsprofil ΔT, konkret e = f(ΔT);
• - Berechnung einer Regelgröße r in Abhängigkeit des Regelfehlers e unter Zuhilfenahme eines Regelgesetzes; und
• - Positionieren der Kühldüse in der Richtung quer zur Gießrichtung des Strangs in Abhängigkeit der Regelgröße r, sodass der Regelfehler e minimiert wird.

Furthermore, the abovementioned object is also achieved by a method of the type mentioned at the outset, which has the following method steps:

• Determining a temperature profile T of the strand in a direction transverse to the casting direction of the strand;
• - Determining a temperature deviation profile .DELTA.T by the subtraction of the temperature profile T of a target temperature profile T _{target of} the strand, specifically .DELTA.T = T _soll -T;
• Calculating a control error e by applying a scalar cost function f to the temperature deviation profile ΔT, specifically e = f (ΔT);
• - calculation of a controlled variable r as a function of the control error e with the aid of a control law; and
• - Positioning of the cooling nozzle in the direction transverse to the casting direction of the strand as a function of the controlled variable r, so that the control error e is minimized.

Dabei wird die Regelgröße r einem Aktuator zugeführt, der die Kühldüse in Abhängigkeit der Regelgröße r verfährt, sodass der Regelfehler e minimiert wird. Die Regelung eines Temperaturprofils ist besonders vorteilhaft, da nicht nur eine einzige Temperatur des Strangs durch das Positionieren einer verfahrbaren Kühldüse geregelt werden kann, sondern es kann tatsächlich auf einen Temperaturverlauf quer zur Gießrichtung des Strangs hin geregelt werden. Unter einem Temperaturprofil wird in dieser Anmeldung z.B. ein Temperaturvektor verstanden, der zumindest zwei Temperaturwerte aufweist, die jeweils unterschiedlichen Orten (typischerweise in der Breitenrichtung des Strangs) zugeordnet sind. Auch bei diesem Verfahren ist es insbesondere bei Brammenanlagen zweckmäßig, die Bestimmung eines Temperaturprofils als auch das Positionieren der Kühldüse in der Breitenrichtung quer zur Gießrichtung des Strangs vorzunehmen. Skalare Kostenfunktionen, die eine vektorielle Eingangsgröße (hier ΔT) in eine skalare Größe (hier der Regelfehler e) überführen, d.h. e= f(ΔT), sind dem Fachmann z.B. aus dem Gebiet der Optimierung bekannt, siehe z.B. das Vorlesungsskript G. Greiner et al. „Optimierung III, Linear Optimierung“, FAU Erlangen-Nürnberg, Sommersemester 2008.In this case, the controlled variable r is supplied to an actuator, which moves the cooling nozzle as a function of the controlled variable r, so that the control error e is minimized. The regulation of a temperature profile is particularly advantageous because not only a single temperature of the strand can be controlled by the positioning of a movable cooling nozzle, but it can actually be regulated to a temperature profile across the casting direction of the strand out. Under a temperature profile is used in this application e.g. a temperature vector understood that has at least two temperature values, each associated with different locations (typically in the width direction of the strand). Also in this method, it is expedient in particular in slab systems to carry out the determination of a temperature profile and the positioning of the cooling nozzle in the width direction transversely to the casting direction of the strand. Scalar cost functions that convert a vectorial input (here ΔT) into a scalar variable (here the control error e), i. e = f (ΔT) are known to those skilled in the art e.g. from the field of optimization, see e.g. the lecture script G. Greiner et al. "Optimization III, Linear Optimization", FAU Erlangen-Nuremberg, summer semester 2008.

Sowohl beim Verfahren zur Regelung einer Temperatur als auch beim Verfahren zur Regelung eines Temperaturprofils kann das Regelgesetz entweder ein lineares Verhalten (z.B. ein klassischer Regler, der das Eingangs-Ausgangsverhalten als Übertragungsfunktion beschreibt, oder ein Zustandsregler, der das Eingangs-Ausgangsverhalten im Zustandsraum beschreibt; siehe auch die Ansprüche 9 und 10) aufweisen, beispielsweise das eines einfachen P, PI oder PID Reglers oder auch eines linearen Zustandsreglers; natürlich kann das Regelgesetz aber auch ein nichtlineares Verhalten (siehe Anspruch 11) aufweisen. Einem Fachmann ist natürlich bekannt, wie das Regelgesetz festzulegen ist (z.B. durch das sog. Frequenzkennlinienverfahren, siehe Gausch et al.: Digitale Regelkreise, Institut für Regelungstechnik, TU Graz, 1991) , sodass der Regelfehler e minimiert wird.In both the method of controlling a temperature and the method of controlling a temperature profile, the law of control can be either a linear behavior (eg a classical controller describing the input-output behavior as a transfer function or a state controller describing the input-output behavior in the state space; see also claims 9 and 10), for example that of a simple P, PI or PID controller or even a linear state controller; Of course, the control law but also have a non-linear behavior (see claim 11). A person skilled in the art knows, of course, how to determine the control law (eg by the so-called frequency characteristic method, see Gausch et al .: Digital control loops, Institute of Control Engineering, Graz University of Technology, 1991) so that the control error e is minimized.

Nach einer vorteilhaften Ausführungsform erfolgt die Bestimmung des Temperaturwerts T oder des Temperaturprofils T durch die Beobachtung eines Zustandsbeobachters, aufweisend ein Prozessmodell mit einer thermodynamischen Wärmeleitungsgleichung für den Strang. Weitere Details zu einem möglichen Prozessmodell können z.B. der WO 01/91943 A1 entnommen werden. Die Ausführungsform mit Zustandsbeobachter erlaubt es, eine Vielzahl unterschiedlicher Temperaturen zu ermitteln, ohne auch nur eine einzige davon zu messen. Außerdem können die in einer Stranggussanlage bereits vorhandenen Prozessmodelle in einfacher Weise zur Temperaturreglung des Strangs eingesetzt werden. Generell sind Zustandsbeobachter dem Fachmann natürlich bekannt, siehe z.B. Lutz, Wendt: Taschenbuch der Regelungstechnik, 7. Auflage, Verlag Harri Deutsch.According to an advantageous embodiment, the determination of the temperature value T or the temperature profile T is effected by the observation of a state observer, having a process model with a thermodynamic heat equation for the strand. More details too a possible process model can eg WO 01/91943 A1 be removed. The state observer embodiment allows a variety of different temperatures to be determined without even measuring any of them. In addition, the already existing in a continuous casting process models can be used in a simple way for temperature control of the strand. In general, state observers are of course familiar to the person skilled in the art, see, for example, Lutz, Wendt: Taschenbuch der Regelungstechnik, 7 , Edition, publisher Harri Deutsch.

Alternativ ist es natürlich ebenfalls möglich, dass die Bestimmung des Temperaturwerts T oder des Temperaturprofils T durch Messung wenigstens einer Temperatur des Strangs erfolgt. Diese Variante kann eine höhere Genauigkeit als die Beobachtung eines Zustandsbeobachters aufweisen, wobei dem jedoch ein höherer Aufwand für Messmittel gegenübersteht.Alternatively, it is of course also possible that the determination of the temperature value T or the temperature profile T is effected by measuring at least one temperature of the strand. This variant may have a higher accuracy than the observation of a state observer, but this is offset by a higher cost of measuring means.

Bei der Messung der Temperatur ist es vorteilhaft, dass dies durch die Auswertung der Wärmestrahlung, z.B. mittels eines Pyrometers, des Strangs erfolgt.When measuring the temperature, it is advantageous that this can be done by evaluating the heat radiation, e.g. by means of a pyrometer, the strand is done.

Besonders für das sogenannte unterkritische Richten eines Strangs ist es zweckmäßig, dass die skalare Kostenfunktion f die Maximumsnorm berechnet. Dadurch wird die maximal auftretende Strangtemperatur geregelt.Especially for the so-called subcritical straightening of a strand, it is expedient that the scalar cost function f calculates the maximum norm. As a result, the maximum occurring strand temperature is regulated.

Nach einer alternativen Ausführungsform berechnet die Kostenfunktion f die Zweiernorm (auch bekannt als Euklidische Norm), wodurch Überkühlungen als auch Unterkühlungen des Strangs gleich gewichtet werden.According to an alternative embodiment, the cost function f calculates the two-norm norm (also known as the Euclidean norm), whereby overcoolings as well as subcooling of the strand are weighted equally.

Nach einer einfachen Ausführungsform weist das Regelgesetz ein lineares Regelverhalten auf, vorzugsweise das eines P, PI, PID, H₂, H_∞ oder eines Zustandsreglers. Das Verhalten und die Vorzüge von klassischen Reglern, die das Eingangs-Ausgangsverhalten z.B. als eine Übertragungsfunktion beschreiben, als auch von Zustandsreglern, die das Eingangs-Ausgangsverhalten im Zustandsbereich beschreiben, sind dem Fachmann bestens bekannt, siehe z.B. Taschenbuch der Regelungstechnik.According to a simple embodiment, the control law has a linear control behavior, preferably that of a P, PI, PID, H ₂ , H _∞ or a state controller. The behavior and the advantages of classical controllers, which describe the input-output behavior, eg as a transfer function, as well as of state controllers, which describe the input-output behavior in the state domain, are well known to the person skilled in the art, see, for example, Taschenbuch der Regelungstechnik.

Nach einer alternativen Ausführungsform weist das Regelgesetz ein nichtlineares Regelverhalten auf, z.B. das eines Zweipunkt-, Dreipunktreglers oder eines höherwertigen Reglers. Der Zweipunktregler ist dabei besonders herauszustreichen, da die Regelung insbesondere durch das Ein- und Ausschalten (ggf. auch durch das gepulste Ein- und Ausschalten, z.B. durch eine PWM Modulation) eines Kühlmmittelstroms zur Kühldüse erfolgen kann.According to an alternative embodiment, the control law has a non-linear control behavior, e.g. That of a two-point, three-point controller or a higher-level controller. The two-position controller should be particularly emphasized, since the regulation can be effected in particular by switching on and off (possibly also by the pulsed switching on and off, for example by PWM modulation) of a coolant flow to the cooling nozzle.

Es ist vorteilhaft, das Verfahren in Echtzeit auszuführen.It is advantageous to perform the method in real time.

Für die Rechenzeit ist es vorteilhaft, dass der Zustandsbeobachter eine Stranghälfte einerseits einer Symmetrieachse des Strangs beobachtet. Vorzugsweise verläuft die Symmetrieachse durch die Breitenrichtung der Bramme.For the computing time, it is advantageous that the state observer observes a strand half on the one hand of an axis of symmetry of the strand. Preferably, the axis of symmetry extends through the width direction of the slab.

Weitere Vorteile und Merkmale der vorliegenden Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung nicht einschränkender Ausführungsbeispiele, wobei auf die folgenden Figuren Bezug genommen wird, die Folgendes zeigen:

• 1a eine Anordnung von zwei Kühldüsen bei einer Stahlbramme mit einer ersten Breite;
• 1b eine Anordnung von zwei Kühldüsen bei einer Stahlbramme mit einer zweiten Breite;
• 2 das Positionieren einer Kühldüse in einem bestimmten Abstand von der Strangkante;
• 3 das Positionieren einer Kühldüse in einem bestimmten Abstand von der Strangschale;
• 4 eine Darstellung der Dicke der Strangschale einer Bramme der Gießrichtung;
• 5 ein Diagramm von Oberflächentemperaturen über den Abstand einer Kühldüse von der Strangkante;
• 6 eine Darstellung der maximalen Temperatur, der Temperatur im Zentrum und der Kantentemperatur über dem Abstand einer Kühldüse von der Strangkante;
• 7 eine schematische Darstellung eines ersten Regelkreises zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens;
• 8 eine schematische Darstellung bei der Bestimmung eines Temperaturwerts des Strangs durch Messung und dem Positionieren einer verfahrbaren Kühldüse;
• 9 eine Darstellung eines Regelfehlers über den Abstand einer Kühldüse von der Strangkante;
• 10 eine schematische Darstellung eines zweiten Regelkreises zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens;
• 11 eine Diskretisierung eines Temperaturprofils einer Bramme in Breitenrichtung; und
• 12 und 13 je eine schematische Darstellung eines dritten und eines vierten Regelkreises zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens.

Further advantages and features of the present invention will become apparent from the following description of non-limiting embodiments, reference being made to the following figures, which show the following:

• 1a an arrangement of two cooling nozzles in a steel slab with a first width;
• 1b an arrangement of two cooling nozzles in a steel slab with a second width;
• 2 the positioning of a cooling nozzle at a certain distance from the strand edge;
• 3 the positioning of a cooling nozzle at a certain distance from the strand shell;
• 4 a representation of the thickness of the strand shell of a slab of the casting direction;
• 5 a diagram of surface temperatures over the distance of a cooling nozzle from the strand edge;
• 6 a representation of the maximum temperature, the temperature in the center and the edge temperature over the distance of a cooling nozzle from the strand edge;
• 7 a schematic representation of a first control loop for carrying out the method according to the invention;
• 8th a schematic representation in the determination of a temperature value of the strand by measuring and positioning a movable cooling nozzle;
• 9 a representation of a control error over the distance of a cooling nozzle from the strand edge;
• 10 a schematic representation of a second control loop for carrying out the method according to the invention;
• 11 a discretization of a temperature profile of a slab in the width direction; and
• 12 and 13 each a schematic representation of a third and a fourth control loop for carrying out the method according to the invention.

Die 1a zeigt eine Stahlbramme 1 mit einer ersten Breite 3, die in einer Richtung quer zur Gießrichtung der Bramme von zwei verfahrbaren Kühldüsen 4 gekühlt wird. Das Verfahren der Kühldüsen 4 erfolgt in einer Verfahrrichtung 5. Jede Kühldüse weist ein Spritzbild 6 auf, das eine Abhängigkeit vom Druck des Kühlfluids und vom Abstand der Kühldüse 4 von der Oberfläche der Bramme aufweist. Die 1b zeigt eine gegenüber der 1a schmälere Stahlbramme 1, die wiederum von zwei Kühldüsen 4 gekühlt wird. Die Richtungspfeile 5 geben die Verfahrrichtung der Kühldüsen bei einer Breitenänderung der Stahlbramme an. Beiden 1a und 1b ist gemein, dass die Kühldüsen 5 dem Randbereich der Bramme (der sogenannten „Margin“) zugeordnet sind. Aus den Figuren ist zu erkennen, dass bei gleichem Wasserdruck das Maximum der Wassermengenverteilung 7 bei einer schmäleren Bramme höher ist als bei einer breiteren Bramme.The 1a shows a steel slab 1 with a first width 3 moving in a direction transverse to the casting direction of the slab of two movable cooling nozzles 4 is cooled. The method of cooling nozzles 4 takes place in one traversing direction 5 , Each cooling nozzle has a spray pattern 6 depending on the pressure of the cooling fluid and the distance of the cooling nozzle 4 from the surface of the slab. The 1b shows one opposite the 1a narrower steel slab 1 , in turn, by two cooling nozzles 4 is cooled. The directional arrows 5 indicate the direction of travel of the cooling nozzles when the width of the steel slab changes. Both 1a and 1b is mean that the cooling nozzles 5 associated with the edge region of the slab (the so-called "margin"). From the figures it can be seen that at the same water pressure, the maximum of the water volume distribution 7 is higher in a narrower slab than in a wider slab.

2 zeigt ebenfalls eine Stahlbramme 1, die von insgesamt drei Kühldüsen 4 gekühlt wird. Eine Kühldüse ist dem Zentrum zugeordnet und liegt auf der Symmetrieachse 2 der Bramme 1. Zwei weitere Kühldüsen sind dem Randbereich zugeordnet, wobei diese Kühldüsen 4 als verfahrbare Kühldüsen ausgebildet sind. Die in der Verfahrrichtung 5 verfahrbare Kühldüse 4 weist in der gezeichneten Stellung einen Abstand x2 zur Strangkante 10 auf. Der Abstand x1 gibt den Abstand in horizontaler Richtung von der äußeren Begrenzung des Spritzbilds 6 zur Strangkante 10 an. Ein positiver Wert von x1 oder x2 korrespondiert mit einer Verschiebung der Kühldüse in Richtung der Strangmitte. Wie in der Beschreibungseinleitung angeführt, ist es bekannt, eine verfahrbare Kühldüse 4 dynamisch in Abhängigkeit der Maschinenposition bzw. des Strangalters von der Strangkante 10 anzustellen. 2 also shows a steel slab 1 that of a total of three cooling nozzles 4 is cooled. A cooling nozzle is assigned to the center and lies on the axis of symmetry 2 the slab 1 , Two additional cooling nozzles are assigned to the edge region, these cooling nozzles 4 are designed as movable cooling nozzles. The in the direction of travel 5 movable cooling nozzle 4 has a distance in the drawn position x2 to the strand edge 10 on. The distance x1 gives the distance in the horizontal direction from the outer boundary of the spray pattern 6 to the strand edge 10 on. A positive value of x1 or x2 corresponds to a displacement of the cooling nozzle in the direction of the strand center. As stated in the introduction, it is known that a movable cooling nozzle 4 dynamically depending on the machine position or the strand age of the strand edge 10 to hire.

3 zeigt ebenfalls eine bekannte dynamische Anstellung einer verfahrbaren Kühldüse 4, wobei x1 einen horizontalen Abstand der äußeren Begrenzung des Spritzbilds 6 der Kühldüse 4 zur Strangschale 8 der Bramme 1 bzw. x2 einen Abstand der Mittenachse der Kühldüse 4 zur Strangschale 8 der Bramme angibt. Eine Draufsicht auf einen Strang 1 inkl. der Ausbildung der Strangschale 8 in Abhängigkeit der Maschinenposition ist in 4 gezeigt. 3 also shows a known dynamic employment of a movable cooling nozzle 4 , in which x1 a horizontal distance of the outer boundary of the spray pattern 6 the cooling nozzle 4 to the strand shell 8th the slab 1 or. x2 a distance of the center axis of the cooling nozzle 4 to the strand shell 8th the slab indicates. A top view of a strand 1 including the formation of the strand shell 8th depending on the machine position is in 4 shown.

Die 5 zeigt die Oberflächentemperaturen T auf der Breitseite eines Strangs in der Breitenrichtung der Bramme für unterschiedliche Abstände x1 zwischen der äußeren Begrenzung des Spritzbilds der Kühldüse 4 und der Strangkante 10. Hierin ist zu sehen, dass ein Verfahren der Kühldüse in Richtung der Brammenmitte zwar zu einer erhöhten Kantentemperatur führt, jedoch ab einem gewissen Abstand - in diesem Fall ab ca. 50 mm - die Temperatur der Kante auch bei größerem x1 konstant bleibt, sodass durch ein weiteres Verfahren der Kühldüse die Kantentemperatur nicht mehr erhöht werden kann. Ein weiteres Verfahren der Kühldüse in Richtung Brammenmitte führt lediglich zu einer Ausbildung eines sogenannten „heißen Streifens“ im kantennahen Bereich. 6 zeigt in übersichtlicher Weise die Oberflächentemperatur in Brammenmitte TZentrum, die maximale Oberflächentemperatur TMax und die Kantentemperatur TKante für verschiedene Abstände x1 der Kühldüse 4 von der Strangkante 10.The 5 shows the surface temperatures T on the broad side of a strand in the width direction of the slab for different distances x1 between the outer boundary of the spray pattern of the cooling nozzle 4 and the strand edge 10 , It can be seen here that although a method of cooling nozzle in the direction of the center of the slab leads to an elevated edge temperature, the temperature of the edge starts at a certain distance - in this case from about 50 mm - even with a larger one x1 remains constant, so that by a further method of the cooling nozzle, the edge temperature can not be increased. Another method of the cooling nozzle in the direction of the slab center leads only to the formation of a so-called "hot strip" in the near-edge region. 6 shows in a clear way the surface temperature in slab center T center, the maximum surface temperature TMax and the edge temperature T edge for different distances x1 the cooling nozzle 4 from the strand edge 10 ,

Die 7 zeigt ein schematisches Regelschema eines ersten Regelkreises zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens. In diesem sehr einfachen Fall, der sich insbesondere für das sogenannte „unterkritische Richten“ eines Strangs eignet, wird lediglich eine einzige Oberflächentemperatur an der Strangkante 10 von einem Pyrometer 11 bestimmt und einer Regeleinrichtung 12 zugeführt. Die Regeleinrichtung 12 errechnet einen Regelfehler 14, gemäß e = T_Soll - T, und berechnet unter Zuhilfenahme eines PID Regelgesetztes eine Regelgröße 15. Obwohl in der schematischen Darstellung gemäß 7 die Berechnung des Regelfehlers 14 außerhalb der Regeleinrichtung 12 dargestellt ist, kann die Berechnung von e sowohl innerhalb als auch außerhalb (z.B. durch einen analogen Subtrahierer) der Regeleinrichtung 12 erfolgen; dies hat keinen Einfluss auf das erfindungsgemäße Verfahren. In der Regelstrecke 13 wird die Kühldüse 4 durch einen nicht dargestellten, typischerweise elektrischen oder hydraulischen Aktuator in Abhängigkeit der Regelgröße 15 so verfahren, dass der Regelfehler 14 minimiert wird. Steht die Kühldüse z.B. anfangs auf x1=100mm und weist die Regelstrecke somit anfangs einen Regelfehler e=-55°C auf, so verfährt der Aktuator die Kühldüse mit einer konstanten Verfahrgeschwindigkeit von bspw. 5mm/s in negativer Richtung, sodass im nächsten Abtastschritt (beispielsweise nach 1s) x1=95mm beträgt. Die 9 zeigt den Regelfehler e (in 7 das Bezugszeichen 14) über dem Abstand x1. Gemäß 9 ist der Regelfehler e ca. bei der Position xl=-10mm minimal, wobei die Kühldüse 4 diese Position nach ca. 22s erreicht. Bei x1=-10mm ist e≈0, sodass sich auch eine Regelgröße r≈0 einstellt. Somit verbleibt der Aktuator bei der Position x1=-10mm, die den Regelfehler e minimiert.The 7 shows a schematic control diagram of a first control loop for carrying out the method according to the invention. In this very simple case, which is particularly suitable for the so-called "subcritical straightening" of a strand, only a single surface temperature at the strand edge becomes 10 from a pyrometer 11 determined and a control device 12 fed. The control device 12 calculates a control error 14 , according to e = T _Soll - T, and calculates a controlled variable with the help of a PID control set 15 , Although in the schematic representation according to 7 the calculation of the control error 14 outside the control device 12 1, the calculation of e can be done both inside and outside (eg by an analog subtractor) of the controller 12 respectively; this has no influence on the method according to the invention. In the controlled system 13 becomes the cooling nozzle 4 by a not shown, typically electric or hydraulic actuator as a function of the controlled variable 15 proceed so that the control error 14 is minimized. If the cooling nozzle is initially at x1 = 100mm, for example, and the controlled system initially has a control error e = -55 ° C, the actuator moves the cooling nozzle in the negative direction at a constant travel speed of, for example, 5mm / s, so that in the next scanning step ( for example after 1s) x1 = 95mm. The 9 shows the control error e (in 7 the reference number 14 ) over the distance x1 , According to 9 the control error e is approximately at the position xl = -10mm minimal, with the cooling nozzle 4 reached this position after about 22s. at x1 = -10mm is e≈0, so that a controlled variable r≈0 also sets. Thus, the actuator remains at the position x1 = -10mm, which minimizes the control error e.

Nach einer alternativen Ausführungsform verfährt der Aktuator in Abhängigkeit der Regelgröße r mit variabler Geschwindigkeit, wobei es i.A. zweckmäßig ist, die maximalen Verfahrgeschwindigkeiten des Aktuators in positiver und negativer Richtung zu beschränken.According to an alternative embodiment, the actuator moves in dependence on the controlled variable r with variable speed, wherein it i.A. it is expedient to limit the maximum travel speeds of the actuator in the positive and negative directions.

10 zeigt eine zweite Ausführungsform des Regelkreises zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens, die ohne eine Messung der Temperatur des Strangs auskommt. Konkret wird die Oberflächentemperatur der Strangkante durch einen sogenannten Zustandsbeobachter 18, der die thermodynamische Wärmeleitungsgleichung für den Strang in einem Prozessmodell implementiert, berechnet. Konkret wird im Prozessmodell für den Metallstrang eine dreidimensionale, nichtlineare und instationäre Wärmeleitungsgleichung in Enthalpie Formulierung unter Berücksichtigung temperaturabhängiger Dichtänderungen gelöst; für Details wird auf die WO 2009/141205 A1 verwiesen. Die daraus resultierende Oberflächentemperatur der Strangkante wird über die Zustandrückführung dem Regler 12 zugeführt. Hierbei ist es zwar vorteilhaft, eine dreidimensionale Formulierung der Wärmeleitungsgleichung zu verwenden; vielfach reicht jedoch auch eine zweidimensionale Formulierung aus. Bei einer dreidimensionalen Formulierung (beinhaltend eine Diskretisierung in der Längs-, Breiten- und Dickenrichtung des Strangs) der Wärmeleitungsgleichung kann der Regelung der Temperatur nicht nur eine Oberflächentemperatur des Strangs zugrunde gelegt werden, sondern sogar Temperaturen im Inneren (d.h. die einen Abstand in Dickenrichtung zur Strangoberfläche aufweisen) des Strangs herangezogen werden. 10 shows a second embodiment of the control loop for carrying out the method according to the invention, which does not require a measurement of the temperature of the strand. Specifically, the surface temperature of the strand edge by a so-called state observer 18 , which implements the thermodynamic heat equation for the strand in a process model. Specifically, in the process model for the metal strand, a three-dimensional, nonlinear and transient heat equation in enthalpy formulation is solved taking into account temperature-dependent density changes; for details will be on the WO 2009/141205 A1 directed. The resulting surface temperature of the strand edge becomes the controller via the state feedback 12 fed. In this case, it is advantageous to use a three-dimensional formulation of the heat conduction equation; In many cases, however, a two-dimensional formulation is sufficient. In a three-dimensional formulation (including a discretization in the longitudinal, width and thickness direction of the strand) of the heat equation, the control of the temperature can be based not only a surface temperature of the strand, but even temperatures inside (ie, a distance in the thickness direction Strand surface) of the strand are used.

11 zeigt eine örtliche Diskretisierung des Strangs 1 in der Breitenrichtung, wobei das Temperaturprofil der Oberflächentemperatur des Strangs T(y) durch 2N+1 Stützstellen, wobei N ein Element der natürlichen Zahlen ist, diskretisiert ist. 11 shows a local discretization of the strand 1 in the width direction, wherein the temperature profile of the surface temperature of the strand T (y) is discretized by 2N + 1 nodes, where N is an element of natural numbers.

12 zeigt, wie das erfindungsgemäße Verfahren auch für die Regelung von Temperaturprofilen eingesetzt werden kann. Konkret wird dem Regelkreis ein Temperaturprofil 19, z.B. in vektorieller Form T_Soll = (T_{Soll 1} ... T_{Soll N} ) zugeführt, worauf das Temperaturabweichungsprofil 20 durch die elementweise Subtraktion von ΔT = T_Soll-T berechnet wird. Die beobachteten Zustandsgrößen T für die Temperatur des Strangs ergeben sich aus der Auswertung eines Zustandsbeobachters 18, der ein Prozessmodell mit einer zweidimensionalen Formulierung der Wärmeleitungsgleichung enthält. Basierend auf dem Temperaturabweichungsprofil ΔT = (ΔT₁ ... ΔT_N) wird die skalare Regelabweichung 14 durch die Anwendung einer skalaren Kostenfunktion 22 auf das Temperaturabweichungsprofil ΔT berechnet, wobei die Kostenfunktion die Euklidische Norm von ΔT auswertet, d.h. $e=f\left(\Delta \text{T}\right)={\Vert \Delta \text{T}\Vert }_2=\sqrt{{\displaystyle \sum _{i=1}^N{\left|\Delta {\text{T}}_l\right|}^2}}.$

Wie beim Ausführungsbeispiel gemäß 10 wird die Regelabweichung 14 einem digitalen Regler 12, konkret einem PI Regler, zugeführt, der die Regelgröße 15 berechnet. Die Regelgröße wird einerseits einem Aktuator der Kühldüse 4 zugeführt, der die Kühldüse 4 in der Breitenrichtung der Stahlbramme 1 verfährt. Andererseits wird die Position 23 der verfahrenen Kühldüse 4 auch wieder dem Zustandsbeobachter 18 zugeführt, der die Temperaturverteilung auf dem Strang 1 unter Berücksichtigung der verfahrenen Kühldüse neu berechnet. Die daraus resultierenden Temperaturen T werden wiederum dem Regelkreis zugeführt, sodass insgesamt die Abweichung zwischen der Soll-Temperatur 19 und der beobachteten Temperatur 21 des Strangs 1 minimiert wird. 12 shows how the inventive method can also be used for the control of temperature profiles. Specifically, the control loop becomes a temperature profile 19 , eg in vectorial form T _Soll = (T _{Soll 1} ... T _{target N} ), whereupon the temperature deviation profile 20 is calculated by the element-by-element subtraction of ΔT = T _Soll -T. The observed state variables T for the temperature of the strand resulting from the evaluation of a state observer 18 containing a process model with a two-dimensional formulation of the heat equation. Based on the temperature deviation profile ΔT = (ΔT ₁ ... ΔT _N ) the scalar control deviation becomes 14 by applying a scalar cost function 22 calculated on the temperature deviation profile .DELTA.T, wherein the cost function evaluates the Euclidean norm of .DELTA.T, ie $e=f\left(\Delta \text{T}\right)={\Vert \Delta \text{T}\Vert }_2=\sqrt{{\displaystyle \underset{i=1}{\overset{N}{\Sigma }}{\left|\Delta {\text{T}}_l\right|}^2}},$

As in the embodiment according to 10 becomes the control deviation 14 a digital controller 12 , specifically a PI controller, fed to the controlled variable 15 calculated. The controlled variable is on the one hand an actuator of the cooling nozzle 4 fed to the cooling nozzle 4 in the width direction of the steel slab 1 moves. On the other hand, the position becomes 23 the moved cooling nozzle 4 again the state observer 18 fed to the temperature distribution on the strand 1 recalculated taking into account the lost cooling nozzle. The resulting temperatures T are in turn fed to the control loop, so that the total deviation between the target temperature 19 and the observed temperature 21 of the strand 1 is minimized.

13 zeigt eine alternative Ausführungsform zu 12, die ohne einen Zustandsbeobachter 18 auskommt. In diesem Fall wird das Temperaturprofil 21 des Strangs 1 durch die Messung der Oberflächentemperaturen des Strangs, bspw. durch einen Pyrometer 11, der in der Breitenrichtung des Strangs 1 verfahrbar ausgebildet ist, ermittelt. Eine mögliche Diskretisierung des Temperaturprofils 21 ist in 11 gezeigt. 13 shows an alternative embodiment 12 without a state observer 18 gets along. In this case, the temperature profile becomes 21 of the strand 1 by measuring the surface temperatures of the strand, for example by a pyrometer 11 which is in the width direction of the strand 1 is formed movable determined. A possible discretization of the temperature profile 21 is in 11 shown.

BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS

11

Stahlbrammesteel slab

22

Symmetrieachseaxis of symmetry

33

Brammenbreiteslab width

44

Kühldüsecooling nozzle

55

Verfahrrichtung der KühldüseTravel direction of the cooling nozzle

66

Spritzbildspray pattern

77

WassermengenverteilungWater Flow Distribution

88th

Strangschalestrand shell

99

Gießrichtungcasting

1010

Strangkantestrand edge

1111

Pyrometerpyrometer

1212

Regeleinrichtungcontrol device

1313

Regelstreckecontrolled system

1414

Regelfehler eControl error e

1515

Regelgröße rControlled variable r

1616

Temperaturwert TTemperature value T

1717

Soll-Temperatur T_Soll Target temperature T _target

1818

Zustandsbeobachterstate observer

1919

Soll-Temperaturprofil T_Soll Nominal temperature profile T _setpoint

2020

Temperaturabweichungsprofil ΔTTemperature deviation profile ΔT

2121

Temperaturprofil TTemperature profile T

2222

Kostenfunktioncost function

2323

Verfahrweg der Kühldüse Travel of the cooling nozzle

TT

Temperaturtemperature

x1x1

Abstand in horizontaler Richtung zur äußeren Grenze des SpritzbildsDistance in the horizontal direction to the outer border of the spray pattern

x2x2

Abstand in horizontaler Richtung zur KühldüseDistance in horizontal direction to the cooling nozzle

Claims (13)

Verfahren zur Regelung einer Temperatur eines Strangs (1), vorzugsweise einer Stahlbramme (1), durch das Positionieren einer verfahrbaren Kühldüse (4) in einer Strangführung einer Stranggießanlage, mit den folgenden Verfahrensschritten: - Bestimmen wenigstens eines Temperaturwerts T (16) des Strangs (1) in einer Richtung quer zur Gießrichtung (9) des Strangs (1); - Bestimmung eines Regelfehlers e (14) durch die Subtraktion des Temperaturwerts T (16) von einer Soll-Temperatur T_Soll (17) des Strangs (1), konkret e=T_Soll-T; - Berechnung einer Regelgröße r (15) in Abhängigkeit des Regelfehlers e (14) unter Zuhilfenahme eines Regelgesetzes; und - Positionieren der Kühldüse (4) in der Richtung quer zur Gießrichtung (9) des Strangs (1) in Abhängigkeit der Regelgröße r (15), sodass der Regelfehler e (14) minimiert wird.Method for controlling a temperature of a strand (1), preferably a steel slab (1), by positioning a traveling cooling nozzle (4) in a strand guide of a continuous casting plant, comprising the following method steps: - determining at least one temperature value T (16) of the strand (1) in a direction transverse to the casting direction (9) of the strand (9) 1); - Determining a control error e (14) by the subtraction of the temperature value T (16) of a target temperature T _target (17) of the strand (1), specifically e = T _Soll -T; - calculation of a controlled variable r (15) as a function of the control error e (14) with the aid of a control law; and - positioning the cooling nozzle (4) in the direction transverse to the casting direction (9) of the strand (1) in dependence on the controlled variable r (15), so that the control error e (14) is minimized. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Bestimmung des Temperaturwerts T (16) an einer Strangkante (10) des Strangs (1) erfolgt.Method according to Claim 1 , characterized in that the determination of the temperature value T (16) takes place at a strand edge (10) of the strand (1). Verfahren zur Regelung eines Temperaturprofils eines Strangs (1), vorzugsweise einer Stahlbramme, durch das Positionieren einer verfahrbaren Kühldüse (4) in einer Strangführung einer Stranggießanlage, mit den folgenden Verfahrensschritten: - Bestimmen eines Temperaturprofils T (21) des Strangs (1) in einer Richtung quer zur Gießrichtung (9) des Strangs (1) ; - Bestimmung eines Temperaturabweichungsprofils ΔT (20) durch die Subtraktion des Temperaturprofils T (21) von einem Soll-Temperaturprofil T_Soll (19) des Strangs (1), konkret ΔT = T_Soll -T; - Berechnung eines Regelfehlers e (14) durch Anwendung einer skalaren Kostenfunktion f (22) auf das Temperaturabweichungsprofil ΔT (20), konkret e = f(ΔT); - Berechnung einer Regelgröße r (15) in Abhängigkeit des Regelfehlers e (14) unter Zuhilfenahme eines Regelgesetzes; und - Positionieren der Kühldüse (4) in der Richtung quer zur Gießrichtung (9) in Abhängigkeit der Regelgröße r (15), sodass der Regelfehler e (14) minimiert wird.Method for controlling a temperature profile of a strand (1), preferably a steel slab, by positioning a movable cooling nozzle (4) in a strand guide of a continuous casting plant, comprising the following method steps: - determining a temperature profile T (21) of the strand (1) in one Direction transverse to the casting direction (9) of the strand (1); - Determining a temperature deviation profile .DELTA.T (20) by the subtraction of the temperature profile T (21) of a target temperature profile T _target (19) of the strand (1), specifically .DELTA.T = T _Soll -T; Calculating a control error e (14) by applying a scalar cost function f (22) to the temperature deviation profile ΔT (20), specifically e = f (ΔT); - calculation of a controlled variable r (15) as a function of the control error e (14) with the aid of a control law; and - positioning the cooling nozzle (4) in the direction transverse to the casting direction (9) as a function of the controlled variable r (15), so that the control error e (14) is minimized. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Bestimmung des Temperaturwerts T (16) oder des Temperaturprofils T (21) durch die Beobachtung eines Zustandsbeobachters (18), beinhaltend ein Prozessmodell mit einer thermodynamischen Wärmeleitungsgleichung für den Strang (1), erfolgt.Method according to one of Claims 1 to 3 , characterized in that the determination of the temperature value T (16) or the temperature profile T (21) by the observation of a state observer (18), including a process model with a thermodynamic heat equation for the strand (1), takes place. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Bestimmung des Temperaturwerts T (16) oder des Temperaturprofils T (21) durch Messung wenigstens einer Temperatur des Strangs (1) erfolgt.Method according to one of Claims 1 to 3 , characterized in that the determination of the temperature value T (16) or the temperature profile T (21) by measuring at least one temperature of the strand (1). Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Messung der Temperatur durch Auswertung der Wärmestrahlung des Strangs (1) erfolgt.Method according to Claim 5 , characterized in that the measurement of the temperature by evaluation of the thermal radiation of the strand (1). Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Kostenfunktion f (22) die Maximumsnorm berechnet $$e=f\left(\Delta \text{T}\right)={\Vert \Delta \text{T}\Vert }_{\infty }$$

Method according to Claim 3 , characterized in that the cost function f (22) calculates the maximum norm $$e=f\left(\Delta \text{T}\right)={\Vert \Delta \text{T}\Vert }_{\infty }$$

Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Kostenfunktion f (22) die Zweiernorm berechnet $$e=f\left(\Delta \text{T}\right)={\Vert \Delta \text{T}\Vert }_2$$

Method according to Claim 3 , characterized in that the cost function f (22) calculates the two-norm $$e=f\left(\Delta \text{T}\right)={\Vert \Delta \text{T}\Vert }_2$$

Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Regelgesetz ein lineares Regelverhalten aufweist.Method according to one of the preceding claims, characterized in that the control law has a linear control behavior. Verfahren nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass das Regelgesetz eine Charakteristik eines P, PI, PID, H₂, H_∞ oder eines Zustandsreglers aufweist.Method according to Claim 9 , characterized in that the control law has a characteristic of a P, PI, PID, H ₂ , H _∞ or a state controller. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass das Regelgesetz ein nichtlineares Regelverhalten aufweist.Method according to one of Claims 1 to 8th , characterized in that the control law has a non-linear control behavior. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Verfahren in Echtzeit ausgeführt wird.Method according to one of the preceding claims, characterized in that the method is carried out in real time. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Zustandsbeobachter (18) eine Stranghälfte einerseits einer Symmetrieachse (2) des Strangs (1) beobachtet.Method according to Claim 4 , characterized in that the state observer (18) observes a strand half on the one hand an axis of symmetry (2) of the strand (1).

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