DE2425381C3 - Verfahren zum Aufbringen von Gießpulver auf dem Badspiegel beim Stranggießen von Stahl und Vorrichtung zur Durchführung dieses Verfahrens - Google Patents
Verfahren zum Aufbringen von Gießpulver auf dem Badspiegel beim Stranggießen von Stahl und Vorrichtung zur Durchführung dieses VerfahrensInfo
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Description
35
Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zum Aufbringen von Gießpulver auf den Badspiegel in einer
Kokille beim Stranggießen von Stahl und eine Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens.
Beim Stranggießen von Stahl ist es bekannt, auf den Badspiegel in der Kokille Gießpulver aufzubringen.
Dieses hat die Aufgabe, nichtmetallische Verunreinigungen aufzunehmen, als Schmiermittel zwischen Kokillenwand
und Strang zu wirken, die Oxydation des Strahls zu verhindern und die Wärmeabstrahlung klein
zu halten. In den meisten Fällen wird das Gießpulver vor dem Gießen und der Kokillenabdeckung in kleinen
Haufen gerüstet. Während des Gießens schiebt das Gießpersonal mittels geeigneter Werkzeuge je nach
Bedarf Gießpulver auf den Badspiegel. Dabei muß ständig mindestens eine Person bei der Kokille anwesend
sein, um das Zubringen von Gießpulver zu gewährleisten. Da das Pulver offen herumliegt, ergibt sich
oft eine störende Staubentwicklung.
In einer weiteren Lösung wird vorgeschlagen, das Gießpulver in einem Behälter zu lagern. Am unteren
Ende des Behälters ist eine Förderschnecke angeordnet, d'e das Gießpulver in einen Mischbehälter bringt.
Mit Hilfe eines Gasstroms wird dasselbe über ein ortsfestes Rohr auf den Badspiegel geblasen. Um eine übermäßige
Staubentwicklung zu verhindern, wird das Rohr an seinem Ende aufgeteilt und zu einem Verteiler erweitert.
Die aufzubringende Gießpulvermenge wird im voraus festgelegt oder durch das Gießpcrsonal während
des Gießens mit einem Handvcntii od. dgl. dem jeweiligen Bedarf angepaßt.
Bei beiden Lösungen ergibt sich eine höchst ungleichmäßige Verteilung des Gießpulver auf dem gesamten
Bereich des Badspiegels. Die Gleichmäßigkeit der Verteilung hängt weitgehend von der Zuverlässigkeit
und Geschicklichkeit des Gießers ab, der für die Zubringung des Gießpulvers verantwortlich ist. Weitere
Schwierigkeiten können sich bei einer ungeeigneten Zusammensetzung des Gießpulvers ergeben. Mangelhafte
Verteilung von Gießpulver auf dem Badspiegel führt zu vermehrten Oberflächenfehlern, z. B. Längsund
Querrisse oder stark ausgeprägte Osziüationsmar-
Es ist Aufgabe der Erfindung, ein Verfahren und eine Vorrichtung zu schaffen, die das Aufbringen von Gießpulver
auf den Badspiegel in möglichst gleichmäßiger Verteilung gewährleisten. Dabei soll die Verteilung des
Gießpulvers automatisch überwacht und gesteuert werden.
Diese Aufgabe wird dadurch gelöst, daß die Verteilung des Gießpulvers auf der Fläche des Badspiegels
mit Meßorganen gemessen und abhängig von diesen Messungen die Zufuhr von Gießpulver und dessen Verteilungen
auf den Badspiegel gesteuert wird.
Bei Anwendung dieses Verfahrens ist die Anwesenheit einer Überwachungsperson für die Gießpulverzuführung
nicht mehr notwendig. Die Verteilung des Gießpulvers erfolgt mit der gewünschten Genauigkeit,
so daß auch an Stellen mit erhöhtem Gießpulververbrauch kein Mangel auftritt. Dadurch treten weniger
Oberflächenfehler am Strang auf. Wird das Verfahren bei einer Anlage mit automatischer Gießspiegelregelung
angewendet, so kann der gesamte Gießvorgang automatisch ablaufen.
Bei Beginn eines Gießvorgangs wird das Gießpulver über einen oder mehrere Verteiler auf den Badspiegel
aufgebracht. Die Zahl der Verteiler, aus denen Gießpulver zum Badspiegel zufließt, ist abhängig von der Dimension
der Kokille sowie der gewünschten Gleichmäßigkeit der Verteilung. Da die Oberfläche der Gießpulverschicht
eine geringere Temperatur aufweist als der Badspiegel des flüssigen Stahls in der Kokille, geht
von dieser Oberfläche nur eine geringe Licht- und Wärmestrahlung aus. Wenn die Gießpulverschicht genügend
dick und gleichmäßig über die ganze Oberfläche verteilt ist, ergibt sich das Bild einer gleichmäßigen
dunklen Oberfläche. Wird die Schicht an irgendeiner Stelle zu dünn, tritt die flüssige Schlacke oder sogar das
flüssige Metall an die Oberflächen. Werden nun im Bereich des Badspiegels, beispielsweise strahlenempfindliche
Meßorgane angeordnet,, so können damit die Abweichungen von der gewünschten oder ursprünglichen
Oberfläche gemessen werden. Ausgehend von diesen Meßwerten wird die Zufuhr des Gießpulvers zum Badspiegel
gesteuert, indem die Zuflußmenge verändert oder der Verteiler am Ende der Gießpulverzuführung
aus seiner momentanen örtlichen Lage verschoben wird. Je nach Bedarf können diese beiden Vorgänge
auch gleichzeitig stattfinden.
Im einfachsten Fall würde ein einziges Meßorgan genügen, um einen maßgebenden Teil des Badspiegels
oder zumindest eine charakteristische Stelle zu überwachen. Bei größeren Kokillen ist es jedoch notwendig,
die Fläche des Badspiegels in mehrere Meßfelder oder Meßbereiche aufzuteilen und jedem dieser Meßbereiche
ein eigenes Meßorgan zuzuordnen. Alle gemessenen Werte werden dann einem Hauptregler zugeführt,
der mehrere interne Regelkreise beinhaltet. Dieser Hauptregler entscheidet, ob die Behebung eines gemessenen
Mangels an Gießpulver durch Verschieben eines oder üiehrerer Verteiler, durch Verändern einer oder
hrerer Zuflußmengen zu den Verteilern oder durch !!"'de Vorgänge gemeinsam behoben werden sollen.
Die Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens • dadurch gekennzeichnet, daß über dem Badspiegel
mindestens zwei Meßorgane angeordaet und diese Meßorgane über Leitungen mit einer Reglereinrichtung
rbunden sind, diese Reglereinrichiung über weitere Leitungen mit Einrichtungen zur Veränderung der
ι ee der mit Verteilerrohren zusammenwirkenden
Verteiler für das Gießpulver und Überleitungen mit Einrichtungen zur Veränderung der geförderten Gieß-„ulvermengen
verbunden ist.
Nach einer vorteilhaften Ausführung werden strahlenempfindliche Meßorgane verwendet.
Das Gießpulver wird in einem Vorratsbehälter gelaert
Von diesem Behälter gelangt es über ein Verteilerrohr zu einer Mengenreguliereinrichtung und von
dieser über ein weiteres Rohr zum Verteiler, aus dem das Gießpulver auf den Badspiegei austritt. Dieser Verteiler
ist mit Hilfe einer Einrichtung im Bereich der Badspiegelfläche ortsveränderlich. Zur Steuerung der
Verteilerverschiebungen sind mindestens zwei strahlenempfindliche Meßorgane vorgesehen, die über eine
Meßleitung mit einer Regeleinrichtung verbunden sind. Die Anzahl der Meßorganc ist von der Anzahl der auf
dem Badspiegel vorgesehenen und zu überwachenden Meßfeldern abhängig. Abhängig von der Anzahl der
Verteiler und der Meßorganc ist auch die Anzahl der internen Regelkreise im Regelgerät. Die Regeleinrichtung
gibt Stellwerte für eine oder mehrere Mengcnreeuliereinrichtungen
sowie für eine oder mehrere Positioniereinrichtungen für die Verteiler ab. In jedem Fall
sind so viele strahlenempfindliche Meßorgane vorhanden wie Meßfelder auf der Fläche des Badspiegeis bestimmt
werden. Die Regeleinrichtung ist noch mit einem Steuergerät verbunden, mit dessen Hilfe Sollwerte für die Gießpulvermengen und die Bestimmung
der Ausgangsposition der Verteiler sowie Ablaufprogrammc für verschiedene Gießprogramme vorgegeben
werden können.
Bei einer vereinfachten vorteilhaften Ausführung mit
ι Austrittsstellen von Gießpulver auf den Badeinem
Verteiler 23 auf den Badspiegel 4. Der Verteiler 23 ist mit einem Verteilrohr 7 verbunden, an dessen
Ende sich eine Positioniereinrichtung 21 befindet. Mit Hilfe dieser Positioniereinrichtung 21 kann der Verteiler
23 und das Verteilerrohr 7 in einem bestimmten Bereich bewegt werden. Bei der Positioniereinrichtung 21
befindet sich auch eine Mengenreguliereinrichtung 25, rr.it deren Hilfe die Menge von Gießpulver im Verteilerrohr
7 bestimmt wird. Die Mengenreguliereinrichtung 25 ist über ein weiteres Verteilerrohr 8 mit einem
Vorratsbehälter 6 für das Gießpulver verbunden. Dieser Vorratsbehälter 6 kann sich z. B. am Zwischenbehälterwagen
42 oder an einer anders gearteten Halterung für den Zwischenbehälter 43 befinden. Bei beschränkten
Platzverhältnissen im Bereich des Zwischenbehälters 43 ist eine weiter entfernte Anordnung
dieses Behälters 6 von der Kokille zu empfehlen. Über dem Badspiegel 4 sind Meßorgane 10 an einer Halterung
26 angebracht. Bei den Meßorganen 10 handelt es sich um strahlenempfindliche Meßglieder, die z. B. licht-
oder wärmestrahlenempfindlich sind. Jedem Meßorgan 10 ist ein bestimmtes Meßfeld aus der Fläche des BaJ-spiegcls
4 zugeordnet. Ist eine Badspiegelkontrolle mittels Ultraschall vorhanden, so kann diese auch tür die
Messung der Bedeckung des Badspiegels verwendet werden, und entsprechende Bauteile können die Meßorgane
10 bilden.
Weitere Details sind in der Aufsicht in F ι g. 2 zu erkennen.
Die von der Kokille 1 umgebene Fläche des Badspiegels 4 wird durch die Linien 30. 31, 32 und 33 in
acht Meßfelder aufgeteilt. Jedem dieser Meßfelder ist
ein Meßorgan 10 zugeteilt, im gezeigten Beispiel sind
zwei Gießpulververteiler 22, 23 vorgesehen, wobei jeder dieser Verteiler für die Zufuhr von Gießpulver zu
je vier Meßfeldern dimensioniert ist. Am Anf?ng eines Gießvorgangs befindet sich der Verteiler 22 im Schnittpunkt
der Linien 30 und 31 und der Verteiler 23 im Schnittpunkt der Linien 30 und 33. Das flüssige Metall
fließt durch eine Ausgußöffnung vom Zwischenbehälter 43 in die Kokille 1 und zwar im Schnittpunkt der Linien
30 und 32. Grundsätzlich hat jeder der Verteiler 22. für die Bedeckung der halben
lemcn-ii rtuiwuuv* „., ..^15-.- c_...
Verfahren sowie Vorrichtung sind nicht nur für Gießpulver verwendbar, sondern auch andere Gießhilfsmittel
in körniger oder plastischer Form können damit auf den Badspiegel aufgebracht werden.
Weitere Einzelheiten der Erfindung sind der Beschriibung
der Figuren eines Beispiels zu entnehmen.
Fig. I eine GicBhi.fsrnU.e.zufühmng und den Bad-
55
rig.i mi r.u.o.w w. den Schnitt 11-11 der F i g.
mit Gießhilfsmittelzuführungen sowie die schematische Regeleinrichtung und
F i g. 3 die Aufsieht auf eine Gießhilfsniittelzuführung
mit zusammengefaßten Veiteilkanälen und abgcbogener
oberer Abdeckung.
in F i g. 1 ist der obere Teil einer Kokille 1 dargestellt.
In die Kokille 1 wird aus einem Zwischenbehälter 43 über eine nicht gezeichnete F.ingicßvonichtung der
Stahl 2 eingegossen, worauf sich in der Kokille 1 eine <\s
erstarrte Strangschale 3 bildet. Auf der Oberfläche, d. dem Badspiegei 4 des Stahls 2 in der Kokille 1. liegt
·■>'■■"" ^rhirht Gießpulver 5 Das Gießpulver fällt aus
ehe tiberwacht. Die Meßorgane 10 sind an der Halterung
26 befestigt, die während des Gießvorgangs ortsfest ist.
Die von den Meßorganen 10 festgestellten Ist-Werte der Bedeckung des Badspiegels 4 mit Gießpulver
werden über Leitungen ti, 12 einer Regeleinrichtung 13 zugeführt. Diese Regeleinrichtung 13 ist der Hauptteil
eines Regelsystems, wie es die F i g. 2 schematisch zeigt. Die Regeleinrichtung 13 gibt Stellgrößen für die
Positioniereinrichtung 20. 21, die Mcngenregelcinrichtungen 24, 25 und die luftmengenregulierung 9 am
Vorratsbehälter 6 ab. Dazu dienen Lei'imgen 14, 15. 16,
1? und 27. Die Regeleinrichtung 13 ist über eine Verbindungsleitung 1() mit einem Steuergerät verbunden.
Über dieses Steuergerät 18 wtpicn alle Sollworte sowie
,vlltälligc Ablaufprogramme fü'" die Zugabe von
Gießpulver während des Gießprozesses in die Regeleinrichtung 13 eingegeben. Dieses Gerät 18 übernimmt
z. B. auch die Anfangspositionierung der Verteiler 23 sowie den Befcehl für den Zeitpunkt des Beginns
von Gießpulvenuifgabe auf den Badspiegei 4 und kann
dazu noch mit der automatischen Badviegelregulie-
rung verbunden sein.
Die Arbeitsweise der Gießpulverzufuhr ist folgende, wobei nur der Verteiler 22 in Betracht gezogen wird.
Ist die Abstrahlung einer der beiden von den Linien 30, 31 und 32 eingeschlossenen Fläche größer als die der
verbleibenden anderen drei Flächen, so wird dies durch das für diese Fläche bestimmte Meßorgan festgestellt.
Das abweichende Meßsignal wird über die Leitung 11 der Regeleinrichtung 13 zugeführt. Diese gibt über die
Leitung 14 an die Positioniereinrichtung 20 Stellwerte ab, die dafür sorgen, daß der Verteiler 22 in das von
den Linien 30,31 und 32 umschlossene Meßfeld hineingeschoben wird, wodurch diesem mehr Gießpulver als
zuvor zugeführt wird. Wird auch im zweiten von den Linien 30, 31 und 32 umgebenen Meßfeld ein Mangel
an Gießpulver festgestellt, so wird der Verteiler 22 entlang der Linie 30 in Richtung auf die Kokillenmitte hin
bewegt. Wird jedoch in zwei diagonal gegenüberliegenden Feldern oder in allen vier Feldern ein Mangel
an Gießpulver gemessen, so sorgt die Regeleinrichtung 13 dafür, daß der Verteiler 22 eine Position einnimmt,
die von den Meßwerten der vier Meßorgane abhängig ist, und gibt über die Leitung 16 einen Stellwert für die
Gießpulvermenge an die Mengenreguliereinrichtung 24 ab. Dadurch wird, abhängig von den Meßwerten, die
Position des Verteilers 22 sowie die aus dem Verteiler 22 austretende Gießpulvermenge verändert. Der Verteiler
23 befolgt die gleiche Arbeitsweise für die andere Kokillenhälfte. Überschreitet die notwendige Änderung
der Gießpulvermenge den Beeinflußbereich der Mengenreguliereinrichtungen 24 und 25, so gibt die Regeleinrichtung
13 über die Leitung 27 Stellwerte an die Fördereinrichtung 9 des Vorratsbehälters 6 ab. Dadurch
kann verhindert werden, daß ein Mangel in der Gießpulverzuführung entsteht oder die Verteilerrohre
8 verstopfen.
Bei großen Querschnittsformaten des zu vergießenden Strangs können mehr als zwei Verteiler nötig sein.
Dabei muß aber auch das Regelsystem, das die Regeleinrichtung 13 und alle anderen Regelgeräte enthält,
erweitert werden. Im Gegensatz dazu kann es für kleinere Formate genügen, wenn nur ein Meßorgan 10 und
ein Verteiler vorhanden ist. Wird nur ein Meßorgan 10 verwendet, so reduziert sich die Regulierung für die
Gießpulverzuführung auf eine Mengenregulierung, denn ein Positionieren des Verteilers kann erst bei
einer Einrichtung mit mindestens zwei Meßorganen 10 vorgenommen werden.
Bei der in F i g. 3 gezeigten Lösung werden vier Verteilerrohre 7' in einer Sammelrinne 35 zusammengefaßt.
Zu jedem Verteilerteil T gehören ein Austrittskanal 36, eine Mengenreguliereinrichtung 38 sowie ein
Fördervibrator 37. Die Sammelrinne 35 ist während des Betriebes mit einer nicht gezeichneten Abdeckung versehen,
auf der auch mindestens zwei strahlenempfindliche Meßorgane zur Überwachung der Gießspulverzubringung
angeordnet sind. Das Gießpulver wird in einem Vorratsbehälter 6' gelagert, wobei dieser Vorratsbehälter
6' mit dem Zwischenbehälterwagen 42 verbunden ist. Am unteren Ende des Vorratsbehälters
6' befindet sich eine Dosiereinrichtung, an die sich ein Hauptverteilrohr 8' anschließt. Über dieses Rohr 8'
wird das Gießpulver in die Sammelrinne 35 gefördert und von hier über die Verteilerrohre T und die Austrittskanäle
36 in die Kokille 1 eingebracht. Die Sammelrinne 35 ist über die Träger 40 am Zwischenbehälterwagen
42 befestigt. Die Befestigung der Träger 40 am Zwischenbehälterwagen 42 ist mit Verschiebeeinrichtungen
ausgestattet, die Veränderungen der Lage der Rinne 35 während des Betriebs zulassen. Dadurch
kann die Lage der Sammelrinne 35 bezüglich des
Badspiegels verändert werden, wodurch die Verteilung des Gießpulvers auf dem Badspiegel zusätzlich zur
Menge gesteuert werden kann. Werden an die Genauigkeit der Verteilung von Gießpulver auf dem Badspiegel
geringere Anforderungen gestellt, so erlaubt diese Lösung Einsparungen an mechanischen Teilen
und Regelgeräten.
Es ist auch möglich, die Verteiler 22, 23 und die Verteilerrohre 7,8,35 sowie den Vorratsbehälter 6 an einer
vom Zwischenbehälterwagen 42 getrennte Einrichtung
anzubringen. Auch die Vibratoren 37 können durch eine Förderschnecke od. dgl. ersetzt werden, wie aus
der Fördertechnik bekannt ist.
Hierzu 2 Blatt Zeichnungen
Claims (4)
1. Verfahren zum Aufbringen von Gießpulver auf den Badspiegel in einer Kokille beim Stranggießen
von Stahl, dadurch gekennzeichnet, daß die Verteilung des Gießpulvers auf der Fläche des
Badspiegels mit Meßorganen gemessen und abhängig von diesen Messungen die Zufuhr von Gießpulver
und dessen Verteilen auf den Badspiegel gesteuert wird.
2. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß über
dem Badspiegel (4) mindestens zwei Meßorgane (10) angeordnet und diese Meßorgane (10) über Lei- «5
tungen (11, 12) mit einer Regeleinrichtung (13) verbunden sind, diese Regeleinrichtung (13) über Leitungen
(14,15) mit Einrichtungen (20,21) zur Veränderung der Lage der mit Verteilerrohren (7) zusammen
wirkenden Verteiler (22,23) für das Gießpulver und über Leitungen (16, 17) mit Einrichtungen (24,
25) zur Veränderung der geförderten Gießpulvermengen verbunden ist.
3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß strahlenempfindliche Meßorgane (10)
eingebaut sind.
4. Vorrichtung nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Regeleinrichtung (13) über
eine Verbindungsleitung (19) mit einem Steuergerät (18) zum Eingeben von Sollwerten in die Regeleinrichtung
(13) verbunden ist.
Applications Claiming Priority (2)
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CH779973A CH559075A5 (de) | 1973-05-30 | 1973-05-30 | |
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Publications (3)
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DE2425381A1 DE2425381A1 (de) | 1975-01-02 |
DE2425381B2 DE2425381B2 (de) | 1976-08-12 |
DE2425381C3 true DE2425381C3 (de) | 1977-05-05 |
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