DE2501868A1 - Verfahren zur regelung und ueberwachung des stranggiessens von stahl und vorrichtung zur durchfuehrung des verfahrens - Google Patents

Description

• "Verfahren zur Regelung und Überwachung des Stranggießens von Stahl und Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens" Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Regelung und Überwachung des Stranggießens von Stahl und Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens Zur Vermeidung von Störungen im Gießablauf ist es beim Stranggießen von erheblicher Bedeutung, daß der aus der Kokille austretende Strang eine ausreichende Festigkeit besitzt. Zur Ermittlung und Überwachwng der Schalendicke des austretenden Stranges ist es bekannt, daß das Verhältnis der Wärmeabfuhren verschiedener übereinanderliegender Kühlzonen eines oder mehrerer Breitenbereiche derKokille und die Gesamtwärmeabfuhr in diesen Breitenbereichen gemessen und zur Anzeige gebracht wird. (DT-OS 2 320 277). Die hierzu verwendete Vorrichtung ist dadurch gekennzeichnet, daß über die Höhe eines Kanals für das Kühlmedium in der Kokille mehrere Temperaturfühler angeordnet sind, deren Meßspitzen in den Kanal hineinragen.
• Es muß weiter davon ausgegangen werden, daß bei der Abkühlung des Stranges in der Durchlaufkokille die Kokillenwand über die gesamte Kokillenhöhe einer unterschiedlichen thermischen Belastung ausgesetzt ist. Diese unterschiedliche thermische Belastung resultiert aus der bekanntlich nicht gleichmäßigen Verteilung der Wårmestromdiclzte (q ) über die Kokillenhöhe und führt daher zu einer nicht gleichmäßigen vertikalen Wärmeausdehnung des Kokillenkörpers. Diese ungleichmäßige Wärmeausdehnung über die Kokillenhöhe ist als ein direktes Maß für die Verteilung der Wärme stromdichte über die Kokillenhöhe anzusehen.
• Aufgabe der Erfindung ist es, ein Verfahren und eine Vorrichtung zu schaffen, mit dem eine sichere Regelung und Überwachung des Stranggießens möglich ist.
• Es wurde überraschend gefunden, daß diese Aufgabe mit Hilfe der an sich bekannten Dehnungsmessung in einfacher Weise gelöst werden kann.
• Zur Lösung dieser Aufgabe wird daher erfindungsgemäß ein Verfahren zur Regelung und Überwachung des Stranggießens vorgeschlagen, welches dadurch gekennzeichnet ist, daß zunächst die Dehnung eines Abschnittes der formgebenden Wand in der unteren Hälfte der Kokille gu und die Gesamtdehnung gg der formgebenden Wand in der selben räumlichen Erstreckung gemessen und anschließend durch Verknüpfung der beiden Signale für &u und gg die Dehnung des oberen Teiles der Kokillenwand go ermittelt wird, d.h. g So drg - gu, wobei sich durch das Verhältnis cFo : gu ein Maß für die Verteilungskurve der Wärme stromdichte ergibt und Abweichungen der Meßwerte von dem vorgegebenen Sollwert bzw.
• Sollwertbereich zur Steuerung der Strangabsenkgeschwindigkeit und der Stahlzufuhr zur Kokille verwendet werden. Zur Feststellung von gu wird vorzugsweise die Dehnung in der unteren Hälfte der Kokille vom Fußende bis zur Kokillenmitte gemessen.
• Zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens wird eine Vorrichtung vorgeschlagen, die gekennzeichnet ist durch an der Außenseite der formgebenden Wand der Kokille angeordneten Weggeber für gu und go, die mit in der Wand der Kokille befestigten Meßstiften zusammenwirken; ferner einen Differenzwertbildner für # u und # o und einem weiteren Rechengerät zur Ermittlung von X aus- sowie einem Anzeigegerät mit Steuerimpulsgeber. Gegebenenfalls können auch drei Meßstifte in der Kokillenwand angeordnet sein.
• Bei Anwendung des erfindungsgemäßen Verfahrens wird zunächst # u, d.h. die Dehnung eines Abschnittes der formgebenden Wand der Kokille vom Fußende bis zur Kokillenmitte und die Gesamtdehnung # g der formgebenden Wand in der gleichen räumlichen Erstreckung gemessen und die erzielten Werte über getrennte Weggeber an ein Differenzwertbildner weitergeleitet; gleichzeitig wird sowohl der Wert für sj als auch das Ergebnis aus ag -von dem Differenzwertbildner sn ein weiteres RerFenzerst weitergeleitet, wo aus die Maßzahl X für die Verteilungskurve der Wärmestromdichte, die das Verhältnis d o : d u wiedergibt, ermittelt. Die Gesamtdehnung fg ergibt den Wert der GesamtwErmeabfuhr. Aus der Beziehung beider Größen, d.h. gg und dem Wert der Gesamtwärmeabfuhr ergeben sich der Temperaturgradient in der Strangschale; die Dicke der Strangschale und der Temperaturverlauf auf der Strangoberfläche in der Kokille.
• Vorteilhafterweise werden die Meßwerte Wg und X mit HtlSe eines geeigneten Anzeige gerätes in zwei voneinander unabhängigen Richtungen einer Ebene aufgetragen, wobei in dem Anzeige gerät ein Bereich der Aufzeichnungsfläche als Sollwert gekennzeichnet ist.
• Zur Steuerung und Überwachung des Stranggießens, d.h. die Verminderung der Strangabsenkgeschwindigkeit bei gleichzeitiger Reduzierung der Stahlzufuhr zur Kokille wird die Abweichung vom Sollwert bzw. aus dem Sollwertbereich benutzt Das erfindungsgemäße Verfahren ergibt gegenüber bisher bekannten Steuerungs- und Überwachungssystemen eine höhere Sicherheit und mindert die Ausfallgefahr der Stranggießanlage durch den einfacheren apparativen Aufwand.
• In der beigefügten Zeichnung ist eine schematische Anordnung einer erfindungsgemäßen Vorrichtung dargeztellt.
• Wie die Zeichnung darstellt, ist in der gezeigten Rundkokille 3 der Meßstift 4 für den Weggeber 1 zur Ermittlung von go und der Meßstift 5 für den Weggeber 2 zur Ermittlung von &u beispielsweise durch Einschrauben derselben befestigt. Die Weggeber 1 und 2 sind an einem Wasserführungsblech 10 befestigt, das durch einen Wasserspalt 6 von der Kokillenwand 3 getrennt ist. Das Wasserführungsblech 10 ist mit einer Öffnung für den Meßstift 5 versehen.
• Die Wert für gu und go werden mit geeigneten Leitungen an den Differenzwertbildner übertragen. Gleichzeitig erfolgt eine Übertragung von o an das Anzeigegerät 9 und von 6% an das Rechen-Gerät 8. in dem ebenfalls das Erlebnis ME - (Fu einEesneist wird.
• Das Ergebnis aus d.h. der Meßwert K wird von dem Rechengerät 8 an das Anzeigegerät 9, z.B. einen Zweikoordinatenschreiber geleitet; von dort aus erfolgt im Vergleich zum Sollwert bzw. Sollwertbereich die Steuerung des Stranggießverlaufes. Je nach Ausbildung der Kokille wird ein dritter Meßstift 11 angeordnet.
• - Patentansprüche -

Claims (2)

1. Patentansprüche: ~~ 1 Verfahren zur Regelung und und Uberwachung des Stranggießens von Stahl unter kombinierter Verwendung von Meß die der Gesamtwärmeabfuhr in der Kokille sowie dem Verhältnis der Wärmeabfuhren in Teilbereichen der Kokille entsprechen, dadurch gekennzeichnet. daß zunächst die Dehnung eines Abschnittes der formgebenden Wand in der unteren Hälfte der Kokille (#u) und die Gesamtdehnung (;-; g) der formgebenden Wand in derselben räumlichen Erstreckung gemessen und anschließend durch Verknüpfung der beiden Signale für & u und b g die Dehnung des oberen Teiles der Kokillenwand ( o) ermittelt wird, doh.

   0 = g - u, wobei sich durch das Verhältnis o : u ein Maß für die Verteilungskurve der Wärme stromdichte ergibt und Abweichungen der Meßwerte von dem vorgegebenen Sollwert bzw.

   Sollwertbereich zur Steuerung der Strangabsenkgeschwindigkeit und der Stahlzufuhr zur Kokille verwendet werden.
2. 2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Dehnung (c u) in der unteren Hälfte der Kokille vom Fußende bis zur Kokillenmittel gemessen wird.

   30 Vorrichtung zur Durchführung des Verfahren nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch an der Außenseite der formgebenden Wand der Kokille (3) angeordneten Weggeber (2) füro;u und (1) für o, die mit in der Wand der Kokille (3) befestigten Meßstiften (4 und 5) zusammenwirken; ferner einen Differenzwertbildner (7) für u und o und einem weiteren Rechengerät (8) zur Ermittlung von aus g-u/u sowie einem Anzeigegerät (9) mit Steuerimpulsgeber.

   4o Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß drei Meßstifte (4, 5 und 11) eingesetzt werden. i 17) L e e r s e i t e