DE2160206A1 - Continuous casting mould - with continuous automatic coolant flow control - Google Patents

Abstract

Cooling water system is operated by means of control valves in the feed water supply, which are operated by a PI-controller, set for a rated value, in proportion to the coolant flow through the coolant discharge pipes as determined by flowmeters fitted to them. Achieves more uniform casting conditions.

Description

Anordnung zur Kuhlwassermengenregelung bei Kokillen in Stranggießanlagen Die Erfindung betrifft eine Anordnung zur Kühlwassermengenregelung bei Kokillen in Stranggießanlagen, bei der in den einzelnen Kühlwasserversorgungssystemen einer Kokille im Kühlwasserzulauf Regelventile vorgesehen sind, die in Regelabhängigkeit von den den betreffenden Kühlwasserversorgungssystemen zugeordneten Durchflußmessern gebracht sind.Arrangement for regulating the amount of cooling water in molds in continuous casting plants The invention relates to an arrangement for regulating the amount of cooling water in molds in continuous casting plants, with one in the individual cooling water supply systems Mold in the cooling water supply control valves are provided, which are dependent on the control from the flow meters assigned to the cooling water supply systems concerned are brought.

Bei den bekannten Anordnungen dieser Art hat man in jedes Versorgungssystem einen Durchflußmesser und ein von ihm über einen Regler gesteuertes Regelventil im Kühiwasserzulaufweg angeordnet und auf diese Weise das Kühlwasser für das Versorgungssystem im Zulaufweg erfaßt und auf einen eingestellten Wert geregelt. In Fließrichtung des Kühlwassers gesehen hinter dem Regelventil auftretende Kühlwasserleckverluste können dabei nicht erfaßt werden, so daß eine entsprechende ausgleichende Beeinflussung des Regelventils nicht erfolgt. Durch mangelnde Kühlung auftretende Schäden, wie Durchschmelzen der Strangschale und Eintritt von Flüssigstahl in die Stützrollen-Gerüste der Stranggießanlage, müssen zur Vermeidung eines Produktionsausfalles und eines Kostenaufwandes für Instandsetzung der Anlage sowie der Gefährdung des Bedienüngspersonals vermieden werden Hierzu sind Uberwachungs- und Meßanordnungen mit Temperatur- und Druckfühlern vorgesehen. Die sogenannten T-Meßanordnungen sind aber gegen mechanische Beschädigungen empfindlich, da sie an jedem Zu- und Rücklauf der an den Schmal- und Breit';Q1)en der Kokille angeordneten Versorgungssysteme angeordnet sind. Außerdem können solche ,t-Meßanordnungen nur eine Temperaturüberschreitung in der Kokille erfassen, nicht aber die hierfür maßgebenden Gründe eindeutig zu erkennen geben, wobei wegen der Trägheit des Temperaturanstieges bei unzureichender Kühlung die Gefahr eines Durchbruches von Blüssigstahl durch die Strangschale nicht ausgeschlossen werden kann und bei Beschädigung der Fühler Leckverluste oder Schäden in den Kühlwasserversorgungssystemen hinter dem jeweiligen Zufluß nicht ermittelt werden können.In the known arrangements of this type, one has in every supply system a flow meter and a control valve controlled by it via a regulator arranged in the Kühiwasserzulaufweg and in this way the cooling water for the supply system detected in the feed path and regulated to a set value. In the direction of flow of the cooling water, seen behind the control valve, cooling water leakage losses can not be detected, so that a corresponding compensating influence of the control valve does not occur. Damage caused by insufficient cooling, such as Melting through of the strand shell and entry of liquid steel into the support roller frames the continuous caster, must to avoid a loss of production and a Costs for repairing the system as well as the endangerment of the operating personnel To be avoided are monitoring and measuring arrangements with temperature and Pressure sensors provided. The so-called T-measuring arrangements are against mechanical ones Damage sensitive, as they occur at every inlet and return line of the narrow and wide '; Q1) en the mold arranged supply systems arranged are. In addition, such t-measuring arrangements can only exceed the temperature record in the mold, but not clearly defining the reasons for this give recognize, being inadequate because of the inertia of the temperature rise Cooling there is no risk of blüssigstahl breaking through the strand shell can be excluded and leakage losses or damage in the event of damage to the sensor not determined in the cooling water supply systems downstream of the respective inflow can be.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ohne zusätzlichen Aufwand außer der Kühlwassermengenregelung auch noch eine einfache und sichere Kühlwasserlecküberwachung auch bei Ausfall der #T-Meßanordnungen zu erreichen.The invention is based on the object without additional effort In addition to the cooling water volume control, there is also a simple and safe cooling water leak monitoring system can also be achieved in the event of failure of the # T measuring arrangements.

Die Lösung der Aufgabe gelingt nach der Erfindung dadurch, daß der Durchflußmesser im Kuhlwasserrücklauf jedes Versorgungssystems der Kokille vorgesehen und als Istwertgeber für die jeweils augenblicklich durchfließende Kühlwassermenge ausgangsseitig auf einen PI-Regler mit vorgegebener Sollwerteinstellung geschaltet ist, der mit seiner Steuergröße seinerseits das als Schließventil ausgebildete Regelventil im Kühlwasserzulauf proportional beeinflußt.The object is achieved according to the invention in that the Flow meter is provided in the cooling water return of each supply system of the mold and as an actual value transmitter for the amount of cooling water currently flowing through on the output side switched to a PI controller with a specified setpoint setting is, which with its control variable in turn the control valve designed as a closing valve proportionally influenced in the cooling water supply.

Vielfach sind die Kokillen für unterschiedliche Brammengrößen verstellbar, was eine entsprechende Änderung der benötigten Kühlwassermengen bedingt, und zwar in bestimmten Verhältnissen, so daß eine Festwertregelung vorliegt.The molds are often adjustable for different slab sizes, which requires a corresponding change in the amount of cooling water required, namely in certain ratios, so that there is a fixed value regulation.

Weitere Einzelheiten sind anhand eines in der Zeichnung schematisch dargestellten Ausführungsbeispiels der Erfindung nachfolgend näher erläutert: Die zu kühlende Kokille 1 hat vier getrennte Kühlwasserversorgungssysteme I bis IV. In jedem Versorgungssystem ist die nachfolgend erläuterte Anordnung nach der Erfindung vorgesehen.Further details are shown schematically on the basis of one in the drawing illustrated embodiment of the invention explained in more detail below: The Mold 1 to be cooled has four separate cooling water supply systems I to IV. In every supply system, the arrangement explained below is according to the invention intended.

Das Kühlwasser wird über die Leitung 2 durch ein insbesondere pneumatisches Regelventil 3 mit Stellungsregler über eine flexible Kupplungsleitung 4 dem Zulauf 5 des Versorgungssystems I zugeleitet, durchfließt das Versorgungssystem I der Kokille 1 und tritt beim Rücklauf 6 wieder aus. Von dort gelangt das Kühlwasser über eine flexible Kupplungsleitung 7 in einen induktiven Durchflußmesser 8 und wird durch die Leitung 9 wieder abgeführt. Das Regelventil 3 ist als Schließventil ausgebildet, d.h. Steuerlufteinfall schließt, Federkraft öffnet. Somit ist gewährleistet, daß das Regelventil 3 bei Ausfall der Hilfsenergie (Luft oder Spannung) voll öffnet und den gesamten Querschnitt freigibt. Der im Rücklaufweg 6, 7, 9 vorgesehene Durchflußmesser 8 gibt den Kühlwasserdurchfluß-Nomentanwert an und bildet den Ist-Wert für die Mengenregelung. Dieser Ist-Wert wird einem vorzugsweise elektronischen PI-Regler 10 zugeführt, an dem der gewünschte Sollwert für das Kühlwasser vorgegeben wird. Die Funktion des PI-Reglers 10 ist aire;t irkend,d.h. ein steigender Ist-Wert erzeugt eine steigende Stellgröße und umgekehrt.The cooling water is via the line 2 by an in particular pneumatic Control valve 3 with positioner via a flexible coupling line 4 to the inlet 5 of the supply system I, the supply system I flows through the mold 1 and exits again at return 6. From there, the cooling water passes through a flexible coupling line 7 in an inductive flow meter 8 and is through the line 9 discharged again. The control valve 3 is designed as a closing valve, i.e. control air intake closes, spring force opens. This ensures that the control valve 3 opens fully in the event of a failure of the auxiliary energy (air or voltage) and releases the entire cross-section. The flow meter provided in the return path 6, 7, 9 8 indicates the current value of the cooling water flow and forms the actual value for the volume control. This actual value is fed to a preferably electronic PI controller 10 which the desired setpoint for the cooling water is specified. The function of the PI controller 10 is active, i.e. a rising actual value generates a rising one Manipulated variable and vice versa.

Ist der Kühlwasserkreislauf in Betrieb und liegen keine Störungen vor, dann deckt sich der Ist- mit dem Sollwert und eine Ventilstellungsanzeige im PI-Regler 10 gibt die entsprechende Ventilstellung an. Der momentane Kühlwasserdurchfluß wird zusätzlich auf einem Linienschreiber 11 als-Strich registriert.Is the cooling water circuit in operation and there are no faults before, then the actual value and the setpoint and a valve position indicator in the PI controller 10 indicates the corresponding valve position. The current cooling water flow is also registered as a line on a line recorder 11.

Da der Durchflußmesser 8 die Kühlwassermenge im Rücklaufweg 6, 7, 9 des Versorgungssystems der Kokille 1 mißt, ist gewährleistet, daß diese Wassermenge tatsächlich durch das betreffende Versorgungssystem geflossen ist. Dieser gemessene Wert wird dem PI-Regler 10 kontinuierlich als Ist-Wert aufgeschaltet. Der-PI-Regler 10 vergleicht den Ist-Wert mit dem Sollwert und erzeugt die Steuergröße, die zur Betätigung des Itegelventils 3 dient. Dadurch werden eventuelle Leckverluste des Kühlwassers, Verstopfungen usw. ausgeglichen, welche vor dem Durchflußmesser 8 im Zulaufweg 2 bis 5, dem Versorgungssystem I und/oder dem Rücklaufweg 6, 7, 9 auftreten. Dieser Ausgleich findet so lange statt, bis das Regelventil 3 ganz ausgeregelt ist. Durch die veränderte Ventilstellungsanzeige gegenüber dem Normaldurchfluß kann ein Kühlwasserschwund an der Ventilstellungsanzeige des Pl-Reglers 10 abgelesen bzw. rechtzeitig bemerkt werden. Weicht die Ventilstellung gegenüber dem Normaldurchfluß ab, d.h. das Regelventil 3 ist mehr als üblich geöffnet, so ist anzunehmen, daß eine Störung vorliegt.Since the flow meter 8 controls the amount of cooling water in the return path 6, 7, 9 of the supply system of the mold 1 measures, it is ensured that this amount of water actually flowed through the relevant supply system. This measured The value is continuously applied to the PI controller 10 as the actual value. The PI controller 10 compares the actual value with the setpoint and generates the control variable that is used for Actuation of the Itegelventils 3 is used. This will avoid any leakage losses of Cooling water, blockages, etc. compensated, which in front of the flow meter 8 in Inflow path 2 to 5, the supply system I and / or the return path 6, 7, 9 occur. This compensation takes place until the control valve 3 is fully regulated. Due to the changed valve position display compared to the normal flow, a Cooling water loss read off or be noticed in time. If the valve position deviates from the normal flow rate from, i.e. the control valve 3 is open more than usual, it can be assumed that there is a malfunction.

Wird der Kühlwasserleckverlust bzw. eine Verstopfung etc. im Kühlwasserkreis so groß, daß die Abweichung vom Normaldurchfluß nicht mehr durch das Regelventil 3 behoben werden kann, wird ein Alarm ausgelöst. Dieser kann sowohl optisch als akustisch erfolgen. Der Kontakt eines Alarmschalters ist hierzu verstellbar und sein Schaltpunkt wird unterhalb des Sollwertes, je nach maximal zulässiger Abweichung, gestellt. Es besteht die Möglichkeit, zwei Mindest-Alarmkontakte anzubringen, so daß eine zusätzliche Vorsignalisierung stattfindet.If the cooling water leakage or a blockage etc. in the cooling water circuit so great that the deviation from the normal flow is no longer due to the control valve 3 can be remedied, an alarm is triggered. This can be optically as acoustically. The contact of an alarm switch is adjustable for this purpose and its switching point is below the setpoint, depending on the maximum permissible deviation, posed. It is possible to attach two minimum alarm contacts, like this that an additional pre-signaling takes place.

Da der Durchflußwert des Durchflußmessers 8 registriert wird, ist ein Kühlwasserschwund ebenfalls rechtzeitig am Schreiber 11 zu erkennen.Since the flow rate of the flow meter 8 is registered, is a loss of cooling water can also be recognized on the recorder 11 in good time.

An Stelle eines induktiven Durchflußmesser können auch andere bekannte Durchflußmesser verwendet werden.Instead of an inductive flow meter, other known Flow meters can be used.

4 Patentansprüche 1 Figur4 claims 1 figure

Claims (4)

Patentansprüche 1. Anordnung zur Kühlwassermengenregelung bei Kokillen in Stranggießanlagen, bei der in den einzelnen Kühlwasserversorgungssystemen einer Kokille im Kühlwasserzulauf Regelventile vorgesehen sind, die in Regelabhängigkeit von den den betreffenden Kühlwas servers orgungssystemen zugeordneten Durchflußmessern gebracht sind, dadurch gekennzeichnet, daß der Durchflußmesser (8) im Kühlwasserrücklauf (6, 7, 9) jedes Versorgungssystems (1 bis IV) der Kokille (1) vorgesehen und als Istwertgeber für die jeweils augenblicklich durchfließende Kühlwassermenge ausgangsseitig auf einen PI-Regler (10) mit vorgegebener Sollwerteinstellung geschaltet ist, der mit seiner Steuergröße seinerseits das als Schließventil ausgebildete Regelventil (3) im Kühlwasserzulauf (2,, 4, 5) proportional beeinflußt.Claims 1. Arrangement for regulating the amount of cooling water in molds in continuous casting plants, with one in the individual cooling water supply systems Mold in the cooling water supply control valves are provided, which are dependent on the control of the flow meters assigned to the relevant cooling water servers org systems are brought, characterized in that the flow meter (8) in the cooling water return (6, 7, 9) of each supply system (1 to IV) of the mold (1) provided and as Actual value transmitter for the currently flowing cooling water volume on the output side is switched to a PI controller (10) with a predetermined setpoint setting, the with its control variable, in turn, the control valve designed as a closing valve (3) proportionally influenced in the cooling water supply (2 ,, 4, 5). 2. Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der PI-Regler (10) mindestens einen Alarmschalter mit einem unterhalb des Sollwertes liegenden verstellbaren Schaltzeitpunkt aufweist.2. Arrangement according to claim 1, characterized in that the PI controller (10) at least one alarm switch with one below the setpoint having adjustable switching time. 3. Anordnung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Ausgangsgröße des Durchflußmessers (8) einer Meß-und/oder Anzeigevorrichtung (11) zugeführt ist.3. Arrangement according to claim 1 or 2, characterized in that the Output variable of the flow meter (8) of a measuring and / or display device (11) is fed. 4. Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß ein pneumatisches Regelventil (3) mit Stellungsregler sowie ein elektronischer PI-Regler (10) vorgesehen sind.4. Arrangement according to claim 1, characterized in that a pneumatic Control valve (3) with positioner and an electronic PI controller (10) are provided are. L e e r s e i t eL e r s e i t e