DE69123036T2 - Verfahren zum Ausziehen eines Gussstranges in einer Horizontalstranggiessanlage - Google Patents
Verfahren zum Ausziehen eines Gussstranges in einer HorizontalstranggiessanlageInfo
- Publication number
- DE69123036T2 DE69123036T2 DE69123036T DE69123036T DE69123036T2 DE 69123036 T2 DE69123036 T2 DE 69123036T2 DE 69123036 T DE69123036 T DE 69123036T DE 69123036 T DE69123036 T DE 69123036T DE 69123036 T2 DE69123036 T2 DE 69123036T2
- Authority
- DE
- Germany
- Prior art keywords
- temperature
- strand
- withdrawal
- speed
- stroke
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Fee Related
Links
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims description 33
- 230000008569 process Effects 0.000 title claims description 15
- 238000001514 detection method Methods 0.000 claims description 42
- 230000008859 change Effects 0.000 claims description 19
- 238000009749 continuous casting Methods 0.000 claims description 18
- 230000033001 locomotion Effects 0.000 claims description 16
- 230000004044 response Effects 0.000 claims description 11
- 230000007423 decrease Effects 0.000 claims description 3
- 239000003517 fume Substances 0.000 claims description 3
- 238000000605 extraction Methods 0.000 claims 4
- 230000000737 periodic effect Effects 0.000 claims 2
- 230000007246 mechanism Effects 0.000 description 23
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 17
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 17
- 238000007711 solidification Methods 0.000 description 12
- 230000008023 solidification Effects 0.000 description 12
- 238000011144 upstream manufacturing Methods 0.000 description 12
- 230000002159 abnormal effect Effects 0.000 description 8
- 230000009467 reduction Effects 0.000 description 8
- 230000008878 coupling Effects 0.000 description 7
- 238000010168 coupling process Methods 0.000 description 7
- 238000005859 coupling reaction Methods 0.000 description 7
- 230000015654 memory Effects 0.000 description 7
- 238000003825 pressing Methods 0.000 description 7
- 230000002441 reversible effect Effects 0.000 description 7
- 238000004364 calculation method Methods 0.000 description 6
- 238000005266 casting Methods 0.000 description 6
- 229910000831 Steel Inorganic materials 0.000 description 5
- 239000010959 steel Substances 0.000 description 5
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 4
- 101100539936 Mus musculus Utp20 gene Proteins 0.000 description 3
- 230000005856 abnormality Effects 0.000 description 3
- 238000001816 cooling Methods 0.000 description 3
- 230000006870 function Effects 0.000 description 3
- 238000005070 sampling Methods 0.000 description 3
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 description 2
- 238000003745 diagnosis Methods 0.000 description 2
- 230000004927 fusion Effects 0.000 description 2
- 238000009434 installation Methods 0.000 description 2
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 2
- 238000009751 slip forming Methods 0.000 description 2
- 238000003860 storage Methods 0.000 description 2
- 230000002123 temporal effect Effects 0.000 description 2
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910001208 Crucible steel Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910000881 Cu alloy Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000009471 action Effects 0.000 description 1
- 238000004458 analytical method Methods 0.000 description 1
- 230000006399 behavior Effects 0.000 description 1
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 1
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910010293 ceramic material Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000010276 construction Methods 0.000 description 1
- 230000008602 contraction Effects 0.000 description 1
- 239000002826 coolant Substances 0.000 description 1
- 238000005520 cutting process Methods 0.000 description 1
- 230000003111 delayed effect Effects 0.000 description 1
- 230000001627 detrimental effect Effects 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 239000012530 fluid Substances 0.000 description 1
- 230000001771 impaired effect Effects 0.000 description 1
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 1
- 238000002844 melting Methods 0.000 description 1
- 230000008018 melting Effects 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 230000007704 transition Effects 0.000 description 1
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B22—CASTING; POWDER METALLURGY
- B22D—CASTING OF METALS; CASTING OF OTHER SUBSTANCES BY THE SAME PROCESSES OR DEVICES
- B22D11/00—Continuous casting of metals, i.e. casting in indefinite lengths
- B22D11/16—Controlling or regulating processes or operations
- B22D11/20—Controlling or regulating processes or operations for removing cast stock
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B22—CASTING; POWDER METALLURGY
- B22D—CASTING OF METALS; CASTING OF OTHER SUBSTANCES BY THE SAME PROCESSES OR DEVICES
- B22D11/00—Continuous casting of metals, i.e. casting in indefinite lengths
- B22D11/12—Accessories for subsequent treating or working cast stock in situ
- B22D11/128—Accessories for subsequent treating or working cast stock in situ for removing
- B22D11/1284—Horizontal removing
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B21—MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
- B21B—ROLLING OF METAL
- B21B2203/00—Auxiliary arrangements, devices or methods in combination with rolling mills or rolling methods
- B21B2203/22—Hinged chocks
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B21—MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
- B21B—ROLLING OF METAL
- B21B2275/00—Mill drive parameters
- B21B2275/02—Speed
- B21B2275/04—Roll speed
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B21—MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
- B21B—ROLLING OF METAL
- B21B39/00—Arrangements for moving, supporting, or positioning work, or controlling its movement, combined with or arranged in, or specially adapted for use in connection with, metal-rolling mills
- B21B39/006—Pinch roll sets
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Continuous Casting (AREA)
- Filamentary Materials, Packages, And Safety Devices Therefor (AREA)
Description
- Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Abziehen eines Strangs in einer Horizontalstranggießanlage, in der der Strang intermittierend von einer Kokille abgezogen wird, entsprechend dem Oberbegriff des Anspruchs 1 oder 9.
- Eine Strangabziehvorrichtung für eine Horizontalstranggießanlage ist so aufgebaut, daß Zyklen des intermittierenden Abziehens des Strangs von einer einer Zwischengießpfanne zugeordneten Kokille während einer vorbestimmten Anzahl von Hüben (zum Beispiel 10-20 mm) und des Rückziehens des Strangs über einen kurzen Hub (beispielsweise 0,3-1,5 mm) durchgeführt werden.
- Von der Zwischengießpfanne gelieferter schmelzflüssiger Stahl, welcher in die Kokille eingegossen wird, beginnt an seiner äußeren Oberfläche mit der Verfestigung. Wenn anschließend der verfestigte Strang über einen vorbestimmten Hub abgezogen wird, wird erneut schmelzflüssiger Stahl in die Kokille eingegossen, und der Gußstahl beginnt, sich zu verfestigen. Der aus der Kokille herausgelangte Gießstrang kühlt sich allmählich ab und schrumpft. Aus diesem Grund wird der Strang nach dem Abziehen und nach dem Anhalten des Gießstrangs für eine kurze Wartezeit in Richtung Kokille über eine Strecke oder einen Hub zurückgezogen, die zumindest so groß ist wie das Schrumpfmaß. Der Zweck des Zurückziehens besteht darin, eine sichere Verbindung zwischen einer neuerlich verfestigten Hülse in dem höchstgelegenen Abschnitt der Kokille und einem daran angrenzenden verfestigten Mantel zu gewährleisten. Dann wird der Gießstrang für eine sehr kurze Zeitspanne angehalten, um anschließend das Abziehen des Gießstrangs in einem nachfolgenden Zyklus zu beginnen. Durch Wiederholen eines solchen intermittierenden Abziehens und Rückziehens in Intervallen von beispielsweise 0,5 Sekunden wird ein durchgehender Strang gebildet.
- Das Bildungsverhalten des verfestigten Mantels in der Kokille ist in der japanischen Patent-Offenlegungsschrift Nr. Hei-1-39 860 (veröffentlicht 1989) offenbart. Der kleine Rückziehhub des Gießstrangs ist sehr wichtig zur Verbesserung der Strangqualität. Ist der Rückhub mangelhaft, kommt es leicht zu Fließlinien-Rissen an der Grenzfläche zwischen verfestigten Mänteln, wohingegen dann, wenn der Rückhub groß ist, ein abträgliches Phänomen während der Verfestigung im Stahlgefüge in Erscheinung tritt, so daß man nicht in der Lage ist, Gießstränge vorbestimmter Qualität zu erhalten. Die Fähigkeit der Rückziehvorrichtung hängt also stark von dem hohen Maß der Lagegenauigkeit zur Zeit des Abziehens und Rückziehens des Gießstrangs ab.
- Die in der japanischen Patent-Offenlegungsschrift Nr. Sho-58-202 954 (veröffentlicht 1983) offenbarte Gießstrang-Abziehvorrichtung für eine Horizontalstranggießanlage enthält zwei Sätze von Abzieheinrichtungen mit jeweils einem hydraulischen Klemmechanismus zum Festklemmen des Gießstrangs, und einen hydraulischen Abziehzylinder zum Abziehen des Klemmechanismus. Durch abwechselndes Betreiben dieser Abzieheinrichtung läßt sich der Gießstrang intermittierend abziehen.
- Die in der japanischen Patent-Offenlegungsschrift Nr. Sho-54-24 224 (veröffentlicht 1979) offenbarte Gießstrang-Abziehvorrichtung einer Horizontalstranggießanlage enthält ein reversibles Dauerdrehwellensystem und ein reversibles intermittierendes Drehwellensystem mit einer Kupplung, einem Pleuelmechanismus zum Umsetzen einer Drehbewegung in eine hin- und hergehende Bewegung, einem Mechanismus zum Vorwärtsdrehen von Andrückwalzen während eines Vorwärtshubs des Pleuelmechanismus und einem Mechanismus zum Rückwärtsdrehen der Andrückwalzen während eines Rückwärtshubs des Pleuelmechanismus.
- In einer Strangabziehvorrichtung gemaß der japanischen Patent-Offenlegungsschrift Nr. Sho-58-202 945, die oben angegeben wurde, wird der Strang von dem Hydraulikzylinder so abgezogen, daß es ein Einfluß der Kompressibilität des Hydraulikfluids gibt, so daß die Positionsgenauigkeit gering ist. Darüber hinaus wird der Strang abwechselnd mit Hilfe von zwei Sätzen von Abzieheinrichtungen abgezogen, und weil die Belastungen der Abzieheinrichtungen sich beim Wechsel der Abzieheinrichtungen ändern, ergibt sich eine Erhöhung des Stellungsfehlers.
- In der Strangabzieheinrichtung, die in der japanischen Patent-Offenlegungsschrift Nr. Sho-54-24 224, die oben angesprochen wurde, offenbart ist, besitzt das Zahnradgetriebe des intermittierenden Umkehr-Drehwellensystems einen beträchflichen Totgang, so daß die Stellungs genauigkeit des Strangs stark verringert wird und daher die Einrichtung in der Praxis nicht eingesetzt werden kann. Darüber hinaus ragen bei dieser Abzieheinrichtung das intermittierend arbeitende Umkehr-Drehwellensystem und das reversible Dauerdrehwellensystem über die Stirnflächen der Andrückwalzen vor, also dort, wo mehrere Kokillen an der Zwischengießpfanne gelagert sind. Aus diesem Grund wird der Abstand zwischen den Strängen (der Produktionslinienabstand) groß, so daß es ein Problem mit dem Installationsraum gibt. Außerdem enthalten das intermittierend umgekehrte Drehwellensystem und das reversible Dauerdrehwellensystem zahlreiche Teile (Zahnräder, Wellen, Kupplungen, Kettenräder, Ketten etc.), wodurch der Aufbau kompliziert und voluminös und außerdem teuer wird.
- Die EP-A-0 052 598 offenbart ein Strangabziehsystem, bei dem ein Paar von Greifwalzen direkt mit der Welle eines Schrittmotors gekoppelt ist, welcher seinerseits nach Maßgabe eines voreingestellten Geschwindigkeitsprofils gesteuert wird, welches glatte Änderungen der Abzug- und Rückziehgeschwindigkeit definiert. Es ist eine Regeischleife vorgesehen, um den Schrittmotor präzise zu regeln.
- Es ist ein Ziel der vorliegenden Erfindung, ein neues Verfahren zum Abziehen eines Gießstrangs von einer Horizontalstranggießanlage anzugeben, welches in der Lage ist, in maximalem Ausmaß beim Abziehen und Zurückziehen des Strangs die Stellungsgenauigkeit mit Hilfe einer einfachen Konstruktion zu steigern.
- Erfindungsgemaß ist ein Gießstrang-Abziehverfahren mit den Merkmalen des Anspruchs 1 oder des Anspruchs 9 vorgesehen.
- Mit Hilfe dieses Verfahrens läßt sich die Stellungsgenauigkeit beim Abziehen und Zurückziehen des Gießstrangs auf einen Maximalwert steigern, und die Gießanlage kann klein und billig aufgebaut sein.
- Fig. 1 ist eine Vorderansicht einer Horizontalstranggießanlage, bei der die Erfindung anwendbar ist;
- Fig. 2 ist eine vergrößerte Vorderansicht einer Abzieheinrichtung der in Fig. 1 gezeigten Horizontalstranggießanlage;
- Fig. 3 ist eine Seitenansicht der Abzieheinrichtung nach Fig. 2;
- Fig. 4 ist eine teilweise geschnittene Vorderansicht, die einen Abschnitt einer Drehantriebseinrichtung der Abzieheinrichtung darstellt;
- Fig. 5 ist eine Schnittansicht entlang der Linie V-V in Fig. 4;
- Fig. 6 ist eine Schnittansicht entlang einer Linie VI-VI in Fig. 5;
- Fig. 7 ist eine schematische Darstellung einer doppelgängigen Schneckengetriebeeinrichtung;
- Fig. 8 ist eine schematische, perspektivische Ansicht der Abzieheinrichtung;
- Fig. 9 ist eine Seitenansicht, die einen Drehbegrenzungsmechanismus darstellt;
- Fig. 10 ist ein Blockdiagramm eines Steuersystems für die Abzieheinrichtung;
- Fig. 11 ist eine graphische Darstellung einer Hubkennlinie für den Strang für einen Zyklus;
- Fig. 12 ist eine graphische Darstellung einer Geschwindigkeitskennlinie für den Strang in einem Zyklus;
- Fig. 13 ist eine graphische Darstellung, die eine Strangabziehhubkennlinie in einem Zyklus zeigt;
- Fig. 14 ist eine graphische Darstellung, die eine Strangrückziehhubkennlinie in einem Zyklus zeigt;
- Fig. 15 ist eine Vorderansicht einer modifizierten Version der Abzieheinrichtung;
- Fig. 16 ist eine teilweise geschnittene Seitenansicht, die die Rückzieheinrichtung gemaß Fig. 15 darstellt;
- Fig. 17 ist ein Blockdiagramm eines modifizierten Steuersystems für die Abzieheinrichtung;
- Fig. 18 ist eine graphische Darstellung einer Abziehkennlinie für den Strang und einer Verzögerungskennlinie in einem Zyklus;
- Fig. 19 ist eine graphische Darstellung, die eine Strangrückziehkennlinie und eine Verzögerungskennlinie in einem Zyklus darstellt;
- Fig. 20 ist eine graphische Darstellung einer Geschwindigkeitskennlinie für den Strang innerhalb eines Zyklus;
- Fig. 21 ist ein Flußdiagramm der Hauptroutine der Strangabziehsteuerung;
- Fig. 22 ist ein Abschnitt eines zustandsgesteuerten Flußdiagramms zum Ändern der Strangabzug- und -rückziehkennlinie;
- Fig. 23 ist ein restlicher Abschnitt des in Fig. 22 gezeigten Flußdiagramms;
- Fig. 24 ist ein Blockdiagramm einer weiteren Modifikation des Steuersystems der Abzieheinrichtung;
- Fig. 25 ist ein Zeitdiagramm, welches die Strangabzug- und -rückziehkennlinie, einen Detektierhub eines Motors, einen Detektierhub von Andrückwalzen und eines Detektierhubs einer Steuerwalze in einem Zyklus veranschaulicht;
- Fig. 26 ist ein Flußdiagramm einer Hauptroutine der Strangabzugsteuerung;
- Fig. 27 zeigt einen Abschnitt eines die Strangabzugsteuerung begleitenden Steuerflußdiagramms für den Fall der Diagnose eines abnormalen Zustands;
- Fig. 28 ist eine Fortsetzung des Flußdiagramms der Steuerung für die Diagnose eines abnormalen Zustands;
- Fig. 29 ist eine weitere Fortsetzung des Flußdiagramms gemäß Fig. 28;
- Fig. 30 ist eine teilweise in Blockform gehaltene Seitenansicht einer Horizontalstranggießanlage unter Verwendung einer einstellbaren Kokille mit dazugehörigem Abzugsteuersystem;
- Fig. 31 ist eine Längsschnittansicht eines Kokillenrohr-Einlaßabschnitts, die den Zustand zur Zeit des Beginns des Strangabzugs veranschaulicht;
- Fig. 32 ist eine Längsschnittansicht des Kokillenrohr-Einlaßabschnitts zum Erläutern eines normalen Abziehzustands;
- Fig. 33 ist eine graphische Darstellung, die die Kokillenwandtemperatur im normalen Abziehzustand gemäß Fig. 32 veranschaulicht;
- Fig. 34 ist eine Teil-Schnittansicht eines Kokillenrohr-Einlaßabschnitts zum Erläutern der Art und Weise der Erzeugung eines Durchbruchs;
- Fig. 35 ist eine graphische Darstellung, die die ermittelte Kokillenwandtemperatur in einem in Fig. 34 gezeigten Zustand veranschaulicht;
- Fig. 36 und 37 sind graphische Darstellungen eines Verfahrens zum Einstellen einer Steuertemperatur zum Ändern der Abzuggeschwindigkeit;
- Fig. 38 ist eine graphische Darstellung eines Rückstellvorgangs für die Abzuggeschwindigkeit;
- Fig. 39 ist eine graphische Darstellung, die die zeitliche Temperaturänderung veranschaulicht;
- Fig. 40 ist eine graphische Darstellung der zeitlichen Geschwindigkeitsänderung zur Zeit des Zurückstellens auf die Abzuggeschwindigkeit;
- Fig. 41 ist eine graphische Darstellung der zeitlichen Temperaturänderung einer herkömmlichen Abzugsteuerung; und
- Fig. 42 ist eine graphische Darstellung der zeitlichen Änderung der herkömmlichen Abzuggeschwindigkeit zur Zeit der Rückstellung.
- Unter Bezugnahme auf die begleitenden Zeichnungen werden nun einige bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung beschrieben.
- Fig. 1 zeigt eine Horizontalstranggießanlage 1. Wie auf diesem technischen Gebiet bekannt ist, enthält diese Gießanlage 1 eine Gießpfanne 2, eine Zwischengießpfanne (Tundisch) 3, einen Gießwagen 4 und eine Horizontalkokille 5, die an der Stirnfläche der Zwischengießpfanne 3 befestigt ist. Ein Walzenförderer 6, eine Strangauszieh- oder -abzugeinrichtung 7, die an einer Zwischenstelle des Walzenförderers 6 angeordnet ist, eine Schneidvorrichtung 8, die stromabwärts bezüglich der Einrichtung 7 angeordnet ist, sind in einer Linie bezüglich der Kokille 5 vorgesehen.
- Bei dieser Gießanlage wird schmelzfiüssiger Stahl von der Gießpfanne 2 in die Zwischengießpfanne 3 gegossen, und der schmelzfiüssige Stahl wird dann von der Zwischenpfanne 3 in die Kokille 5 gefördert. Ein Gießstrang W mit einem gewünschten Querschnitt in der Form wird mit Hilfe des Walzenförderers 6 zu der stromabwärtigen Seite hin geliefert. Der Strang W wird intermittierend ausgezogen oder abgezogen, indem ein Zyklus wiederholt durchgeführt wird, der einen Abziehvorgang mit einem vorbestimmten Hub und einen Rückziehvorgang über einen kleinen Hub beinhaltet, wodurch das Stranggießen des Strangs W durchgeführt wird.
- Im folgenden wird die Abzugeinrichtung 7 erläutert. Wie in Fig. 3 gezeigt ist, besitzt die Abzugeinrichtung 7 eine Basis 11, in deren Mittelbereich sich einander gegenüberliegende oder gegenüberstehende Träger 12 erheben, wobei sie sich in horizontaler Richtung erstrecken. Die Träger 12 sind in Querrichtung zur Transportrichtung des Strangs W voneinander beabstandet. Sowohl auf der stromaufwärtigen Seite (der linken Seite in Fig. 2) als auch auf der stromabwärtigen Seite (rechten Seite) bezüglich der Transportrichtung des Strangs W ist ein Paar vertikal beabstandeter Walzenwellen 13 sowie von den Walzenwellen 13 gelagerten Andrückwalzen 14 angeordnet. Die untere Walzenwelle 13 auf der stromaufwärtigen Seite ist von an der Basis 11 angebrachten Lagern abgestützt, und die untere Walzenwelle auf der stromabwärtigen Seite wird ebenfalls von Lagern abgestützt, die an der Basis 11 angebracht sind.
- Zum Zweck der in vertialer Richtung schwingfähigen Lagerung der oberen Walzenwelle 13 auf der stromaufwärtigen Seite ist ein Paar von Armgliedern 15 auf der stromabwärtigen Seite der zwei Träger 12 derart vorgesehen, daß sie sich einander in Querrichtung gegenüberstehen. Wie in Fig. 5 gezeigt ist, sind die oberen Walzenwellen 13 auf der stromaufwärtigen Seite von einem Paar von Armgliedern 15 über Lager 15a abgestützt, während gemaß Fig. 2 die inneren Enden des Paares von stromabwärtigen Armgliedern 15 schwenkbar an dem oberen Ende der Träger 15 mit Hilfe einer gemeinsamen Trägerwelle 16 gelagert sind. Ein Paar Hydraulikzylinder 17 ist beidseitig der Transportbahn des Strangs W angeordnet, um die Armglieder 15 kippen und die Andrückwalzen 14 in Richtung auf den Strang W, das heißt nach unten, drängen zu können.
- Zum Zweck der in vertikaler Richtung schwenkfähigen Lagerung der oberen Walzenwellen 13 auf der stromabwärtigen Seite ist ein weiteres Paar von miteinander gekoppelten Armgliedern 15 auf der stromabwärtigen Seite der Träger 12 vorgesehen, und die oberen Walzenwellen 13 auf der stromabwärtigen Seite werden von einem weiteren Paar von Armgliedern 15 mit Hilfe von Lagern 16 drehbar gelagert. Die inneren Enden des Paares von stromabwärtigen Armgliedern 15 sind drehbar von den oberen Abschnitten der Träger 12 über eine gemeinsame Trägerhülle 16 gelagert. Außerdem ist ein Paar Hydraulikzylinder 17 vorgesehen, die den Zweck haben, das Paar von Armgliedern 15 zu verschwenken oder die Andrückwalzen 14 in Richtung auf den Strang W, das heißt nach unten, zu drängen.
- Eine Antriebseinrichtung 20 zum Drehen der oberen Walzenwelle 13 auf der stromabwärtigen Seite sowie der dazugehörigen Andrückwalze 14 wird in Verbindung mit Fig. 5 näher erläutert. Wie dargestellt, umgibt die Andrückwalze 14 die Walzenwelle 13 zwischen zwei Armgliedern 15, und wie in Fig. 6 gezeigt ist, ist die Andrückwalze 14 an der Walzenwelle 13 mit Hilfe von Tangentialkeilen 13a fixiert, so daß die Teile sich nicht relativ zueinander verdrehen können.
- Wie in Fig. 5 zu sehen ist, ist an dem linken Ende der Walzenwelle 13 ein Schneckenrad 21 befestigt, und oberhalb des Schneckenrads ist eine Schneckenradwelle 22 mit einer doppelgängigen Schnecke angeordnet, welche mit dem Schneckenrad 21 kämmen. Wie in Fig. 4 zu sehen ist, ist auf der stromabwärtigen Seite der Schneckenradwelle 22 ein Eingangswellenabschnitt 22b vorgesehen. Hierdurch wird ein Schneckenge triebe-Untersetzungsmechanismus gebildet, welcher das Schneckenrad 21, die Schneckenradwelle 22a und einen Lagereinstellmechanismus 23 enthält.
- Ein bürstenloser Wechselstrom-Servomotor 24 ist mit jeder Schneckenradwelle 22 auf deren stromabwärtigen Seite gekoppelt. Die Ausgangswelle 24a des Servomotors 24 ist mit dem Eingangswellenabschnitt 22b der Schneckenradwelle 22 über eine totgangfreie Wellenkopplung 25 gekoppelt.
- Wie in Fig. 7 zu sehen ist, besitzt die Schneckenradwelle 22a eine doppelgängige Verzahnung, die den Zweck hat, einen Totgang zwischen dem Schneckenradabschnitt 22a und dem Schneckenrad 21 des Schneckenrad-Untersetzungsmechanismus zu verhindern. Der Gang (die Steigung) an den stromabwärtigen Flanken der Zähne beträgt c&sub1;, während der Gang (die Steigung) der stromaufwärtigen Flanken c&sub2; beträgt, was um einen geringfügigen Betrag Δt größer ist als die Steigung t&sub1;. In anderen Worten: die Breite der Verzahnung nimmt zur stromabwärtigen Seite hin zu. Als Konsequenz laßt sich durch Einstellen der axialen Stellung der Schneckenradwelle 22 mit Hilfe des Stellungseinstellmechanismus 23 (Fig. 4) ein Schneckenrad-Untersetzungsmechanismus mit praktisch verschwindendem Totgang realisieren.
- Bezüglich des Stellungseinstellmechanismus 23 ist ein Endabschnitt 22c der Schneckenradwelle 22 von einem Lager 27 in einem deckelförmigen Lagergehäuse 26 aufgenommen, welches axial verschieblich in einem Loch 29 sitzt. Das Lagergehäuse 26 befindet sich in Gewindeeingriff mit einer ortsfesten Mutter 30 und einer ein Innengewinde aufweisenden beweglichen Mutter 31. Die ortsfeste Mutter 30 ist an dem Gehäuse 28 mit mehreren Bolzenschrauben befestigt. Ein Haltekäfig 32 zum Halten eines Endabschnitts des Außenteils des Lagers 27 wird von einem Sperrglied 33 gehalten, welches sich in Schraubeingriff mit dem Lagergehäuse 26 befindet. Das Sperrglied 33 steht in Gewindeeingriff mit dem Lagergehäuse 26. Das Sperrglied 33 wird mit Hilfe einer Stellschraube 34 gegen ein Losschrauben gesichert.
- Nach dem Lösen des Sperrmechanismus 25a zur Anbringung der Wellenkopplung 25 an dem Eingangswellenabschnitt 22b sowie nach dem Lösen der beweglichen Mutter 31 und einem Drehen des Lagergehäuses 26 ist es möglich, die axiale Stellung des Lagergehäuses 26, das heißt die axiale Stellung der Schneckenradwelle 22 bezüglich des Gehäuses 26 zur stromabwärtigen oder stromaufwärtigen Seite hin einzustellen, um dadurch einen totgangfreien Zustand zu erreichen. Wenn anschließend die Stellschraube 34 und die bewegliche Mutter 31 angezogen und der Sperrmechanismus 24a festgeklemmt wird, läßt sich der totgangfreie Zustand fixieren. Wie in Fig. 5 gezeigt ist, ist zum Zweck der Kühlung der Walzenwellen 13 und der Andrückwalzen 16 eine Axialbohrung 35 in dem Mittelabschnitt der Walzenwelle 13 ausgebildet, und es ist ein Rohr 36 in die Axialbohrung 35 eingesetzt, um der Axialbohrung 35 über eine Drehkopplung 37 und das Rohr 36 Kühlmittel zuzuführen.
- Während oben die Antriebseinrichtung 20 zum Drehen der oberen Andrückwalze 14 auf der stromabwärtigen Seite beschrieben wurde, versteht sich, daß ähnliche Elemente für die Walzenwelle der oberen Andrückwalze auf der stromaufwärtigen Seite in symmetrischer Relation bezüglich der Vorschubrichtung angeordnet sind. Für die Walzenwelle 13 der unteren Andrückwalze 14 auf der stromabwärtigen Seite sind ebenfalls ähnliche Teile in im wesentlichen symmetrischer Relation bezüglich der Antriebseinrichtung 20 vorhanden. In anderen Worten: die Walzenwelle 13 der unteren Andrückwalze 14 auf der stromaufwärtigen Seite ist mit Elementen ausgestattet, die ähnlich sind wie bei der Antriebseinrichtung der unteren Andrückwalze auf der stromabwärtigen Seite, und zwar in symmetrischer Relation bezüglich der Vorschubrichtung.
- Was die vier Wechselstrom-Motoren zum Antreiben der vier Antriebseinrichtungen 20 anbelangt, sind, um die Drehung jedes Motorgehäuses zu beschränken, die Motorgehäuse der zwei oberen und unteren entsprechenden Wechselstrom-Servomotoren mit der Basis 11 über einen Drehsperrmechanismus 38 verbunden, wie in Fig. 9 gezeigt ist.
- Im folgenden wird unter Bezugnahme auf die Figuren 10 bis 12 das Steuersystem der Abzugeinrichtung 7 beschrieben.
- Wie in Fig. 10 zu sehen ist, ist ein Regelsystem 40 für jeden Wechselstrom-Servomotor 24 vorgesehen. Das Regelsystem 40 enthält einen Tachogenerator 41 zum Ermitteln der Drehzahl des Servomotors 24, einen Impulskodierer 42 zum Ermitteln des Drehwinkels des Servomotors, einen D/A-Umsetzer 43 mit einem (nicht dargestellten) Abweichungszähler, und einen Regelverstärker 44. Das Drehwinkel-Detektiersignal des Impulskodierers 42 des Regelsystems für den Servomotor 24 der unteren Andrückwalze auf der stromaufwärtigen Seite wird an den D/A-Wandler 43 gelegt, während jedem D/A-Wandler von einer Steuereinheit 46 ein Befehlsimpuls zugeführt wird. Zugehörige D/A- Wandler 43 legen Steuersignale an die zugehörigen Regelverstärker 44, während von zugehörigen Tachogeneratoren 41 Drehzahl-Detektiersignale an die Regelverstärker 44 geliefert werden.
- Außerdem ist an einem Ende der Walzenwelle 13 ein Strangkodierer 45 vorgesehen, der den Drehwinkel der Walzenwelle 13 der unteren Andrückwalze 14 auf der stromaufwärtigen Seite detektiert und an die Steuereinheit 46 ein Signal liefert.
- Die Steuereinheit 46 enthält einen Mikrocomputer mit einer CPU, einem ROM und einem RAM, einer Eingangs-/Ausgangs-Schnittstelle, einer Anzeigesteuerung zum Steuern einer Kathodenstrahlröhren-Anzeigevorrichtung 47, und einer Druckersteuerung zum Steuern eines Druckers 48. Eine Bedientafel 49 ist mit der Steuereinheit 46 verbunden. Das ROM des Mikrocomputers speichert vorab ein Steuerprogramm für das Abziehen des Strangs, wobei das Steuerprogramm die vier Wechselstrom-Servomotoren 24 nach Maßgabe einer Abzug- und -rückziehkennlinie steuert, die für jeden individuellen Typ des Strangs W voreingestellt wird.
- Wie oben beschrieben, wird der Strang W dadurch herausgezogen oder abgezogen, daß ein Abzug über einen vorbestimmten Hub und ein darauf folgender kleiner Rückziehhub wiederholt werden. Im vorliegenden Fall sind die Hubkennlinie und die Geschwindigkeitskennlinie für jeden Zyklus so eingestellt, wie dies in Fig. 11 und 12 dargestellt ist. Genauer gesagt: der Strang W wird für etwa 0,2 Sekunden zwischen den Zeit; punkten t&sub0; und t&sub1; heraus- oder abgezogen. Dann wird der Abziehvorgang für etwa 0,1 Sekunden zwischen den Zeitpunkten t&sub1; und t&sub2; angehalten. Anschließend wird der Strang W wänrend etwa 0,1 Sekunden zwischen t&sub2; und t&sub3; zurückgezogen. Schließlich wird das Zurückziehen wänrend etwa 0,1 Sekunden zwischen t&sub3; und t&sub4; angehalten. Der Abziehhub zwischen den Zeitpunkten t&sub3; und t&sub1; beträgt etwa 10-20 mm, während der kleine Rückziehhub zwischen den Zeitpunkten t&sub2; und t&sub3; 0,3-1,5 mm beträgt.
- Die in Fig. 13 dargestellte Abziehkennlinie entspricht einem Abschnitt der in Fig. 11 dargestellten Kennlinie. Die Rückziehkennlinie gemäß Fig. 14 entspricht einem Abschnitt der Kennlinie nach Fig. 11. Die in Fig. 13 und 14 dargestellte Strangabziehkennlinie wird in dem ROM nach Maßgabe von Steuerprogrammen gespeichert, die das Abziehen des Strangs steuern.
- Im folgenden wird die Strangtransportsteuerung beschrieben. Im Fall des Abziehvorgangs werden für jedes kleine Zeitintervall von der Steuereinheit 46 eine als Geschwindigkeitsbefehl dienende Impulsfrequenz und eine als Stellungsbefehl dienende Anzahl von Impulsen berechnet und festgelegt. Als Ergebnis der Berechnung wird an die jeweiligen D/A-Wandler 43 der vier Regelsysteme ein Befehls-Impulssignal gegeben, welcher der Frequenz und Anzahl von Impulsen entspricht. In jedem D/A-Wandler 43 wird durch die Wirkung des darin enthaltenen Abweichungszählers die Abweichung zwischen der Anzahl von Impulsen des Befehls-Impulssignals und der Anzahl von Impulsen, die von dem Impulskodierer 42 ausgegeben werden, geliefert, und ein als Steuersignal fungierender Geschwindigkeitsbefehl mit einer Spannung entsprechend der Abweichung wird an den Regelverstärker 44 geliefert. Die Stellung des Strangs W wird hierdurch aufgrund dieser Regelung geregelt. Der Regelverstärker 44 bestimmt die Abweichungsspannung zwischen dem Steuersignal, welches von dem D/A-Wandler 43 empfangen wird, und dem Ausgangssignal des Tachogenerators 41, um an den Wechselstrom-Servomotor 24 einen Drehstrom zu liefern, dessen Spannung proportional zu der oben angegebenen Abweichungsspannung ist. Damit erfolgt eine Regelung des Abziehvorgangs.
- Im Fall des Zurückziehens des Strangs ist die Geschwindigkeitskennlinie rechteckig und entspricht einem Antrieb mit niedriger Geschwindigkeit, so daß die Genauigkeit der Hubsteuerung starken Einfluß hat auf die Qualität des Gießstrangs W. Aus diesem Grund wird der Drehwinkel der Walzenwelle 13 direkt mit Hilfe des Strangkodierers 45 erfaßt, um einen Ist-Hub, der durch das Detektiersignal des Strangkodierers 45 bestimmt wird, zurückzuführen zu einem Hub, der von der Rückziehhubkennlinie bestimmt wird, die in Fig. 14 gezeigt ist. Als Folge davon wird für jede kurze Zeitspanne ein Befehls-Impulssignal festgelegt, welches dem oben beschriebenen Signal ähnlich ist. Dieses Befehls-Impulssignal wird an die D/A-Wandler 43 der vier Regelsysteme 40 gegeben. Wie oben erläutert, werden die Regelung des Hubs und die Regelung der Geschwindigkeit in der gleichen Weise durchgeführt, wie es oben beschrieben ist.
- Wie oben erläutert, ist es, da daß Befehls-Impulssignal auf der Grundlage der in Fig. 14 gezeigten Hubkennlinie und des Detektiersignals des Strangkodierers 45 festgelegt wird, möglich, die Einflüsse von Fehlern wie zum Beispiel einer Verzögerung des elektrischen Ansprechens des Regelsystems 40 oder des Motors 24 oder einer Verzögerung im mechanischen Ansprechverhalten zu eliminieren. Als Folge davon läßt sich der Rückziehhub mit hoher Genauigkeit steuern.
- Zur Zeit des Abziehens ist der Hub groß, und es wird eine nicht so hohe Genauigkeit gefordert wie im Fall des Zurückziehens Während des Abzugs wird folglich eine Standardabweichung der Hubsteuerung bei jeder vorbestimmten Anzahl von Abtastungen oder bei jeder vorbestimmten Anzahl von Intervallen entsprechend dem Detektiersignal von dem Kodierer 52 berechnet, entsprechend der unteren Walzenweile 13 auf der stromaufwärtigen Seite. Die Abzughubkennlinie gemäß Fig. 13 wird sequentiell unter Verwendung der berechneten Standardabweichung korrigiert. Allerdings läßt sich auch im Fall des Abziehens das Befehls- Impulssignal unter Verwendung des Detektiersignais des Strangkodierers 45 bestimmen, wie es der Fall bei dem Zurückziehhub ist
- Die Abzugeinrichtung 7 arbeitet wie folgt:
- Da das Schneckenrad 21 an einem Ende der Walzenwelle 13 der Andrückwalze 14 befestigt ist, gibt es keinen fehlererzeugenden Faktor außer dem der elastischen Torsionsverformung zwischen dem Schneckenrad 21 und der Andrückwalze 14. Außerdem enthält der Schneckengetriebe-Untersetzungsmechanismus das Schneckenrad 21 und das doppelgängige Schneckenzahnrad 22a und läßt sich ohne Totgang so einstellen, daß der Schneckengetriebe-Untersetzungsmechanismus verwendet werden kann, nachdem er so eingestellt wurde, daß er totgangfrei ist. Da der Wechselstrom-Servomotor 24 koaxial bezüglich der Schneckenradwelle 22 angeordnet ist und die Ausgangswelle 29a des Motors 24 sowie der Eingangswellenabschnitt 22b der Schneckenrad welle 22 über die totgangfreie Kopplung 25 miteinander gekoppelt sind, gibt es zwischen der Ausgangswelle 24a des Motors 24 und dem Schneckengetriebe-Untersetzungsmechanismus keinen fehlererzeugenden Faktor.
- Wie oben erläutert, ist der Mechanismus so aufgebaut, daß er eine kleinstmögliche Anzahl von Drehübertragungsteilen zwischen der Ausgangswelle 24a des Motors 24 und der Walzenwelle 13 aufweist, um den Totgang und die elastische Torsionsverformung der Wellenglieder im wesentlichen zu beseitigen, damit die Stellungsgenauigkeit zur Zeit des Abziehens und des Zurückziehens des Strangs W stark erhöht werden kann.
- Da die Drehantriebseinrichtung 20 mit einer geringen Anzahl von Teilen aufgebaut werden kann, so zum Beispiel mit dem Motor 24, der Wellenkopplung 25, dem Schneckengetriebe-Untersetzungsmechanismus und so fort, läßt sich der Aufbau stark vereinfachen und miniaturisieren.
- Der Motor 24, die Schneckenradwelle 22 und die Wellenkopplung 25 liegen praktisch in der gleichen Ebene wie das Schneckenrad 21 am Ende der Walzenwelle 23, wodurch die Antriebseinrichtung 20 nicht über die Seitenfläche der Andruckwalzen 24 hinaus vorsteht. Aus diesem Grund ist die Breite insgesamt gering, was den Installationsraum verkleinert. Wenn mehrere Kokillen für die Zwischenpfanne 3 vorgesehen sind, besteht die Möglichkeit, den Abstand zwischen benachbarten Strängen klein zu halten.
- Da außerdem die zwei Paare von oberen und unteren Andrückwalzen 14 in Abzugsrichtung des Strangs W einander gegenüberliegen, und weil die Antriebseinrichtungen für die jeweiligen Andruckwalzen vorgesehen sind, laßt sich die auf den Strang einwirkende Abzugskraft steigern.
- Wie oben beschrieben, werden die vier Sätze von Motoren 24 von dem Regelsystem 40 derart geregelt, daß die Drehzahl und der Drehwinkel Werte aufweisen, die durch das Befehls-Impulssignal vorgegeben werden. Um nun Fehler zu korrigieren, die verursacht werden durch eine Verzögerung des elektrischen Ansprechens des Regelsystems 40, eine Verzögerung des mechanischen Ansprechens der Antriebseinrichtung 20 und durch thermisches Zusammenziehen des Strangs W, wird der Drehwinkel der der Kokille 50 am nächsten liegenden Andrückwalze von den unteren Andruckwalzen durch den Strangkodierer 45 ermittelt. Im Fall des Zurückziehens wird ein Befehls-Impulssignal bestimmt anhand einer voreingestellten Strangförderkennlinie und eines Detektier signais vom Kodierer 45. Als eine Folge davon wird ein Befehls-Impulssignal, welches in Bezug auf die verschiedenen, oben angegebenen Fehler korrigiert ist, derart bestimmt, daß die Stellungsgenauigkeit des Strangs W zur Zeit des Zurückziehens stark erhöht werden kann.
- Zur Zeit des Zurückziehens des Strangs W hat dessen Lagegenauigkeit einen erheblichen Einfluß auf die Qualität des sich in der Kokille ausbildenden Mantels. Bei dem oben beschriebenen Steuersystem ist der Strangkodierer 45 dazu vorgesehen, den Drehwinkel der der Kokille 50 am nächsten liegenden Andrückwalze 14 zu ermitteln, wobei diese Andrückwalze die untere Andrückwalze mit dem kleinsten Fehlerfaktor ist, so daß es möglich wird, den Drehwinkel festzustellen, der das Ausmaß der Bewegung des Strangs W an einem Abschnitt in größter Nähe der Kokille 5 representiert, um auf diese Weise die Stellungsgenauigkeit des Strangs W zu steigern.
- Die Abzugeinrichtung laßt sich folgendermaßen teilweise modifizieren: falls die Vorrichtung dazu benutzt wird, einen relativ klein bemessenen Strang W zu gießen, ist nur ein Paar aus einer oberen und einer unteren Andrückwalze vorgesehen. Ferner kann die Antriebseinrichtung 20 für die oberen beiden Andrückwalzen 14 fortgelassen werden, während die oberen zwei Andrückwalzen 14 als Druckwalzen ausgebildet werden, welche der Bewegung des Strangs W folgen. Obschon die Antriebseinrichtung 20 für lediglich jeweils ein Ende der jeweiligen Walzenwellen 13 vorgesehen ist, können die Antriebseinrichtungen 20 auch für die anderen Enden der jeweiligen Walzenwellen 13 vorgesehen sein, wie dies in den Figuren 15 und 16 gezeigt ist. Anstatt den Wechselstrom- Servomotor 24 und das Regelsystem 40 zu verwenden, kann man auch einen Gleichstrom-Servomotor mit zugehörigem Regelsystem oder einen Hydraulikmotor mit einer Hydraulikregelung verwenden. Anstatt des oben erläuterten Drehsperrmechanismus 38 können die jeweiligen Motorgehäuse auch über Verbindungsglieder mit der Basis 11 gekoppelt sein. Außerdem kann die auf der stromabwärtigen Seite vorgesehene untere Walze dazu benutzt werden, die Drehzahl der Andrückwalze festzustellen. Außerdem kann der Strangkodierer 54 am Ende der anderen Walzenwelle vorgesehen sein. Fig. 17 zeigt ein modifiziertes Regelsystem der Abzugeinrichtung gemaß der Erfindung. Dieses Regelsystem unterscheidet sich von dem gemaß Fig. 10 dadurch, daß eine Walze 45a vorgesehen ist, die - der Bewegung des Strangs W folgend - sich schlupffrei an einer Stelle in der Nähe der stromabwärtigen Austrittsseite der Kokille 5 dreht, wobei ein Impulskodierer 45 vorgesehen ist, um den Drehwinkel der Walze 45a zu erfassen, und ein Detektiersignal des Impulskodierers 45 an die Steuereinheit 46 geliefert wird. Die Auflösung des Impulskodierers 45 ist auf einen hohen Wert eingestellt, so daß selbst bei mit geringer Geschwindigkeit erfolgendem Rückziehen des Strangs ein Detektiersignal gewonnen werden kann.
- Eine Tabelle oder Karte der Strangabzug- und -rückziehkennlinie, die in den Graphen der Fig. 18 und 19 durch ausgezogene Linien dargestellt ist, wird in dem ROM der Steuereinheit 46 zusammen mit einem Steuerprogramm zum Steuern des Abziehens des Strangs gespeichert.
- Die Steuerung des Strangabzugs wird mit diesem Steuersystem folgendermaßen durchgeführt:
- Ähnlich dem in Fig. 10 dargestellten Steuersystem werden während des Abzugs eine als Geschwindigkeitsbefehl fungierende Impulsfrequenz und eine als Stellungsbefehl fungierende Impulszahl für kleine Intervalle durch die Steuereinheit 46 anhand der in Fig. 18 gezeigten Abzughub kennlinie berechnet, und es wird ein Befehls-Impulssignal mit dieser Impulsfrequenz und dieser Impulszahl an den zugehörigen D/A-Wandler 43 der vier Regelsysteme 40 geliefert. In jedem D/A-Wandler 43 bestimmt ein darin enthaltener Abweichungszähler die Abweichung zwischen der Anzahl von Impulsen des Befehls-Impulssignals und der von dem Impulskodierer 42 ausgegebenen Impulszahl, so daß ein als Geschwindigkeitsbefehl mit einer der Abweichung entsprechenden Spannung fungierendes Steuersignal an den Regelverstärker 44 geliefert wird und die Stellung des Strangs W geregelt wird. In dem Regelverstärker 44 wird eine Abweichung zwischen einem von dem D/A-Wandler 43 empfangenen Steuersignal und dem Ausgangssignal des Tachogenerators 41 festgestellt, so daß ein Drehstrom mit einer Spannung, die proportional ist zu der Abweichungsspannung, an den Wechselstrom-Servomotor 24 gelegt wird. Die Geschwindigkeit des Strangs wird durch diese rückgekoppelte Regelung geregelt.
- Zum Bewirken einer Rückziehbewegung wird für kleine Intervalle nach Maßgabe der Rückziehhubkennlinie in der oben beschriebenen Weise ein Befehlsimpuls bestimmt, und das Befehls-Impulssignal wird an die D/A- Wandler 43 der vier Regelsysteme 40 gelegt, um eine Regelung des Hubs und der Geschwindigkeit in der gleichen Weise vorzunehmen, wie es oben erläutert wurde.
- Die Bewegungsgeschwindigkeit des Strangs W an den Stellen der Andrückwalzen 14 hat die Neigung, sich zu verzögern, wie dies durch die gestrichelte Linie in Fig. 20 in Relation zu der eingestellten Geschwindigkeitskennlinie, die durch eine ausgezogene Linie dargestellt ist, bedingt durch mechanische Fehlereinflüsse (Totgang, Lagerspiel und elastische Torsionsverformung der Wellenelemente) der Antriebseinrichtung 20, bedingt durch Fehlereinflüsse, die ihre Ursache haben in einer Verzögerung des elektrischen Ansprechens des Motors 24 und des Regelsystems 40, und aufgrund eines Fehlerfaktors, der durch Wärmeschrumpfung des Strangs W verursacht wird. Das heißt: die Ist-Geschwindigkeit neigt zur Verzögerung gegenüber der Soll-Geschwindigkeitskennlinie, die auf den Abzug- und -rückziehkennlinien des Strangs basiert. Aus diesem Grund wird eine durch die oben angegebenen, verschiedenen Faktoren hervorgerufene Dauerabweichung bei jeder vorbestimmten Anzahl von Zyklen unter Verwendung des von dem Impulskodierer 45 ermittelten Signals festgestellt, um unter Berücksichtigung der Dauerabweichung eine automatische Änderung vorzunehmen, in dem eine Steuerung der Strangabzug- und -rückziehkennlinie erlernt wird.
- Die Strangabzugsteuerung, welche die Abzieheinrichtung gemäß der in Fig. 18 gezeigten Abzughubkennlinie und gemäß der in Fig. 19 gezeigten Rückzughubkennlinie steuert, wird im folgenden unter Bezugnahme auf die in den Fig. 21 bis 23 dargestellten Flußdiagramme erläutert, in denen Si (i = 1, 2,...) einzelne Schritte sind. Fig. 21 zeigt eine Hauptroutine, welche in Intervallen von einer Millisekunde wiederholt ausgeführt wird, während Fig. 22 und 23 Unterbrechungs-Verarbeitungsroutinen veranschaulichen, die während der Ausführung der Hauptroutine in Intervallen von 20 Millisekunden ausgeführt werden.
- In dem in Fig. 21 gezeigten Flußdiagramm wird nach dem Start der Regelung ein Timer T (dessen Meßzeit mit T bezeichnet wird) im Schritt S1 zurückgestellt. Der Timer T mißt die Zeit durch Zählen der Anzahl von Taktsignalen. Im Schritt 2 erfolgt dann eine Abfrage bezüglich t&sub0; < T < t&sub1;. Lautet das Ergebnis dieser Abfrage JA, so wird im Schritt S3 ein der Timerzeit T entsprechender Abzughub Sf aus einer Tabelle der in Fig. 18 gezeigten Abzughubkennlinie ausgelesen. Dann wird im Schritt S4 ein Befehls-Impulssignal berechnet. Jetzt wird die Anzahl von Impulsen anhand des derzeitigen Abzughubs Sf bestimmt. Dann wird unter Verwendung des vorhergehenden und des derzeitigen Abzughubs Sfs die Geschwindigkeit, das heißt die Rate der Änderung von Sf bestimmt, und auf der Grundlage der so ermittelten Geschwindigkeit wird die Impulsfrequenz festgelegt. Ein Befehls-Impulssignal mit dieser Impulszahl und dieser Impulsfrequenz wird im Schritt S5 an die vier D/A-Wandler 43 gesendet. Durch Wiederholen dieser Verarbeitung wird der Strang nach Maßgabe der Abzughubkennlinie abgezogen. Wenn dieser Vorgang abgeschlossen ist, erhält man die Relation t&sub1; < T < t&sub2;. Dann wird im Schritt S7 der Motor 24 angehalten und solange in diesem angehaltenen Zustand gehalten, bis die Relation T = t&sub2; erhalten wird.
- Wenn dann eine Relation t&sub2; < T < t&sub3; (Fig. 11) nach einer entsprechenden Abfrage der Relation t&sub2; < T < t&sub3; im Schritt S8 erhalten wird, wird ein Rückziehhub Sr entsprechend T im Schritt S9 aus einer Tabelle ausgelesen, die die Rückzughubkennlinie enthält. Dann wird ähnlich wie im Schritt S4 ein Befehls-Impulssignal im Schritt S10 berechnet. Ähnlich dem Schritt S5 wird dann im Schritt S11 ein Befehls-Impulssignal ausgegeben. Durch Wiederholung dieses Vorgangs wird das Zurückziehen des Strangs basierend auf der Rückzughubkennlinie ausgeführt. Wenn die in Fig. 11 gezeigte Relation t&sub3; ≤ T ≤ t&sub4; gegeben ist, wird der oben beschriebene Vorgang beendet, im Schritt S13 wird der Motor 24 angehalten, und der Motor wird solange in einem angehaltenen Zustand gehalten, bis die Relation T = t&sub4; gegeben ist. Durch Ausführen der vorstehend angegebenen Schritte S1 bis S14 wird ein Zyklus des Abziehens des Strangs abgeschlossen. Der Strang wird durch Wiederholen der Schritte S1 bis S14 intermittierend abgezogen.
- Im folgenden wird eine Unterbrechungsverarbeitungsroutine beschrieben, mit der die Strangabzug- und -rückziehkennlinie mit einer lernenden Steuerung unter Verwendung eines von dem Impulskodierer 45 erzeugten Detektiersignals geändert wird.
- Wie in Fig. 22 gezeigt ist, wird nach dem Beginn der Unterbrechung im Schritt S20 abgefragt, ob das Detektiersignal des Impulskodierers 45 aufgebaut wurde oder nicht (L T H). Nur wenn das Ergebnis der Abfrage JA lautet, wird die Anzahl von Zählschritten (I) eines die Anzahl von Impulsen des Detektiersignals zählenden Zählers I im Schritt S21 um 1 erhöht. Wenn dann T t&sub0; ist, wird die zu dieser Zeit vorliegende Anzahl von Zählschritten I in einem Speicher MO während eines Schritts S23 abgespeichert (dessen Dateninhalt wird ebenfalls mit MO bezeichnet, das gleiche gilt für die Speicher M1 - M2). Anschließend geht die Verarbeitung zurück zur Hauptroutine. Bei jeder Unterbrechung wird die Anzahl von Impulsen des Detektiersignals von dem Zähler I gezählt. Nach Verstreichen einer gegebenen Zeit bis zu einem Zeitpunkt T t&sub1; wird die Anzahl von Zählschritten 1 zu dieser Zeit in den Schritten S24 und S25 abgespeichert. In der gleichen Weise wird, wenn die Beziehung T t&sub2; gilt, die Anzahl von Zählschritten I zu dieser Zeit in den Schritten S26 und S27 im Speicher M2 abgespeichert. In der gleichen Weise wird, wenn in Relation T t&sub3; gilt, die Anzahl von Zählschritten I zu diesem Zeitpunkt in den Schritten S28 und S29 im Speicher M3 abgespeichert. Wenn ein Betriebszyklus zu einer Zeit T t&sub4; abgeschlossen ist, wird die Anzahl von Zählschritten eines Zählers N, der die Anzahl von Zyklen zählt, in Schritt S31 um 1 erhöht. Der Zähler N wird zu Beginn der Hauptroutine N = 0 zurückgesetzt. Dann werden der Ist-Hub des Af des Strangs W zur Zeit des Abzugs und der Ist-Hub Ar des Strangs W zur Zeit des Zurückziehens mit Hilfe der Gleichungen Af E (M1 - M0) x k und Ar E (M3 - M2) x k (k ist eine Konstante) im Schritt S32 berechnet, und diese Ist-Hübe werden in Speichereinrichtungen abgespeichert. Selbst wenn sich die Bewegung des Strangs W vom Abziehen bis zum Zurückziehen ändert und der Zähler I seinen Inkrementierschritt wiederholt, nachdem der Zähler I im Schritt S33 zurückgesetzt wurde, und wenn der Zählerstand des Zählers N einen vorbestimmten Wert No (zum Beispiel No = 5 bis 10) erreicht, wird die Ausführung vom Schritt S34 zu einem Schritt S35 verlagert, um einen Mittelwert Afm aus No Af zu berechnen, welche Werte in den Speichereinrichtungen abgespeichert wurden, außerdem einen Mittel wert Arm aus No Ar zu berechnen (Schritt S35). Anschließend wird der Mittelwert Afm von einer Gesamthubzahl Msf in der laufenden Abziehhubkennlinie der Abzugsbewegung subtrahiert, um die Abweichung εf des Abzughubs zu berechnen. In der gleichen Weise wird der Mittelwert Arm von einem voreingestellten Gesamthub Msr der voreingestellten Rückziehhubkennlinie wänrend der Rückziehbewegung subtrahiert, um die Abweichung εr des Rückziehhubs zu berechnen (Schritt S36). Durch Ändern von Msf auf (Nsf + εf) und durch Durchführen einer Interpolationsberechnung zwischen den Zeitpunkten t&sub0; und t&sub1; wird der Abzugshub gemäß Fig. 12 geändert in denjenigen, der durch gestrichelte Linien dargestellt ist. Außerdem wird durch Ändern von Msr auf (Msr + εr) sowie durch Durchführen einer Interpolationsberechnung zwischen den Zeitpunkten t&sub2; und t&sub3; im Schritt S37 die Rückziehhubkennlinie gemäß Fig. 19 geändert auf eine Kennlinie, wie sie durch gestrichelte Linien dargestellt ist. Während eines Intervalls von N = 1 No sind Msf und Msr konstante Werte. Dann wird in Schritt S38 der Zähler N zurückgesetzt, anschließend geht die Verarbeitung zur Hauptroutine zurück. Da Msf und Msr während des Intervalls N = 1 - No konstant sind, werden Berechnungen der Abweichungen (Msf - Af) und (Msr - Ar) in den jeweiligen Zyklen nicht beschrieben, es ist allerdings auch möglich, die Abweichungen in den betreffenden Zyklen zu berechnen und die berechneten Abweichungen in Speichern abzuspeichern, um aus diesen Mittelwerten dann, wenn N = No ist, εf und εr zu berechnen.
- Dadurch, daß eine lernende Steuerung erfolgt, bei der der Wechsel der Verarbeitung der Strangabzug- und -rückziehkennlinie gemäß Fig. 22 und 23 bei jeden No-Zyklen wiederholt wird, wird es möglich, die Strangabzug- und -rückziehkennlinie anzunähern an eine gewünschte Abzug- und -rückziehkennlinie, indem normale Abweichungen berücksichtigt werden, die durch mechanische Fehlerfaktoren der Abzieheinrichtung erzeugt werden, ferner durch einen elektrischen Fehlerfaktor und einen Fehlerfaktor der Wärmeschrumpfung des Strangs W, um so die Abziehgenauigkeit des Strangs wesentlich zu verbessern. Da sich die Strangabzug- und -rückziehkennlinien für die Typen des Strangs W unterscheiden, ist es möglich, die laufende Strangabzug- und -rückziehkennlinie, die gerade in Benutzung ist, in relativ kurzer Zeitspanne durch die oben beschriebene lernende Steuerung anzupassen.
- Bei dieser Ausführungsform ist der Impulskodierer 45 zum Erfassen des Bewegungshubs des Strangs W in der Nähe der Außenseite der Austrittsöffnung der Kokille 5 angeordnet, so daß ein Detektiersignal erzeugt werden kann, welches korrekt den Bewegungshub des Strangs in der Kokille 5 wiederspiegelt. Durch Berechnen des Mittelwerts mehrerer Zyklen dieser Detektiersignale kann eine lernende Steuerung durchgeführt werden, bei der konstante Fehler εf und εr, hervorgerufen durch mechanische und elektrische Fehlerfaktoren, bestimmt werden, um die Abzug- und -rückziehkennlinie derart zu ändern, daß der Strang W entsprechend einer Kennlinie bewegt wird, die extrem eng an der voreingestellten Strangabzug- und -rückzugkennlinie anliegt, wodurch die Qualität des Strangs erheblich gesteigert wird. Das Detektiersignal des Impulskodierers 45 kann an die D/A-Wandler 43 der jeweiligen Regelsysteme 40 geliefert werden. In diesem Fall jedoch wird eine durch Festhaften des Strangs W in der Kokille 5 verursachte abnormale Abweichung zurückgekoppelt, so daß die Stabilität des Regelsystems 5 beeinträchtigt wird. Bei der Regelung nach dieser Ausführungsform gibt es dieses Problem nicht.
- Fig. 24 ist ein Blockdiagramm, welches ein weiteres Regelsystem für die erfindungsgemäße Strangabzugeinrichtung darstellt. Bei diesem modifizierten Regelsystem enthält die Steuereinheit 46 D/A-Wandler 43 entsprechend den vier Regelsystemen 40. Die Drehwinkelsignale der Impulsgeneratoren 42 der jeweiligen Regelsysteme 40 werden an die Steuereinheit 46 gegeben, so daß Steuersignale von den jeweiligen D/A- Wandlern 43 an die zugehörigen Regelverstärker 44 gelegt werden. Die Drehwinkel-Ausgangssignale der Impulsgeneratoren 42 der jeweiligen Regelsysteme 40 werden an die Steuereinheit 46 gelegt, um Steuersignale von den jeweiligen D/A-Wandlern 43 an die entsprechenden Regelverstärker auszugeben. Das Ausgangssignal des Impulsgenerators 42 zum Detektieren des Drehwinkels des Motors 24, der die untere Andrückwalze 14 auf der stromabwärtigen Seite dreht, dient zum Steuern des Abzugs des Strangs in der Steuereinheit 46, während die Ausgangssignale der übrigen drei Jmpulsgeneratoren 42 dazu benutzt werden, die Drehzahl der entsprechenden Wechselstrom-Servomotoren 24 mit Hilfe der Anzeigeeinrichtungen 47 anzuzeigen.
- Außerdem ist ein Impulsgenerator vorgesehen, um den Drehwinkel der Walzenwelle 13 der unteren Andrückwalze 14 auf der stromaufwärtigen Seite zu erfassen, und das Ausgangssignal des Impulsgenerators 45 wird an die Steuereinheit 46 gegeben. Außerdem ist eine Steuerwalze 45a vorgesehen, welche von dem Strang W schlupffrei in der Nähe der Austrittsöffnung der Kokille 5 angetrieben wird. Ferner ist ein Impulsgenerator 50 vorhanden, um den Drehwinkel der Steuerwalze 45a zu ermitteln, wobei das Ausgangssignal des Impulsgenerators 50 an die Steuereinheit 46 geliefert wird. Die Impulsgeneratoren 45 und 50 erzeugen Ausgangssignale hoher Auflösung, um in Intervallen von 10 bis 20µm auch bei mit geringer Geschwindigkeit erfolgender Rückziehbewegung Detektier-Impulssignale zu erzeugen.
- In jeden Regelverstärker 44 ist ein Stromdetektor in Form eines Stromtransformators eingebaut, welcher den dem Motor 24 zugeführten Treiberstrom feststellt, und sein Stromdetektiersignal wird an die Steuereinheit 46 geliefert. In dem ROM des Mikrocomputers der Steuereinheit 46 sind vorab Steuerprogramme zum Steuern des Strangabzugs durch vier Servomotoren entsprechend den Strangabzug- und -rückziehkennlinien gespeichert, welche für die Typen des Strangs W voreingestellt sind, genauso wie bei dem vorhergehenden Ausführungsbeispiel. Außerdem speichert das ROM ein Diagnoseprogramm für Abnormalitäten, welches zu der Strangabzugsteuerung gehört.
- In dem ROM ist gemeinsam mit einem Programm zum Steuern des Abziehens des Strangs eine Tabelle oder eine Karte bezüglich des Abziehens und des Zurückziehens des Strangs gespeichert, wie in Fig. 11 und 12 dargestellt ist.
- Im folgenden wird die Strangabzugsteuerung erläutert. In der Steuereinheit 46 werden ein Geschwindigkeitsbefehl und ein Stellungsbefehl entsprechend der Abzughubkennlinie berechnet und bestimmt, welche für jede kleine Zeitspanne in der Strangabzug- und -rückziehkennlinie enthalten ist. Die Steuereinheit 46 berechnet einen Geschwindigkeitssteuerbefehl derart, daß die Abweichung zwischen dem Stellungsbefehl und der detektierten Stellung, die in dem Ausgangssignal des Impulsgenerators 42 enthalten ist, verschwindet. Dieser Geschwindigkeitssteuerbefehl wird an die jeweiligen D/A-Wandler 43 gelegt, und jeder D/A-Wandler 43 liefert ein dem Geschwindigkeitssteuerbefehl entsprechendes Steuersignal an den zugehörigen Regelverstarker 44.
- Jeder Regelverstärker 44 erzeugt einen Drehstrom, der die Abweichung zwischen dem Steuersignal und einem Detektiersignal, welches das Geschwindigkeitssignal von dem Tachogenerator 41 representiert, beseitigt, und dieser Drehstrom wird in die Servomotoren 24 eingespeist. Auf diese Weise erfolgt eine Rückkopplung der Stellung und der Geschwindigkeit an die Wechselstrom-Servomotoren.
- In der gleichen Weise, wie es oben erläutert wurde, wird zur Zeit des Rückzugs des Strangs ein Geschwindigkeitsbefehl sowie ein Stellungs befehl für jede kleine Zeit anhand der Rückziehkennlinie bestimmt, die in der Strangabzug- und -rückziehkennlinie enthalten ist, so daß die Stellungs- und Geschwindigkeitssignale zu den Wechselstrom-Servomotoren 24 zurückgekoppelt werden.
- Es ist außerdem möglich, die vier Tachogeneratoren 41 wegzulassen und in der Steuereinheit 46 einen Befehl festzulegen, der die Stellung und die Geschwindigkeit der Wechselstrom-Servomotoren 24 basierend auf dem Ausgangssignal des Impulsgenerators und der Strangabzug- und rückziehkennlinie bestimmt, um auf diese Weise ein Steuersignal entsprechend dem Befehl an die vier Regelverstärker zu geben.
- Aufgrund von mechanischen Fehlereinflüssen (Totgang, Lagerspiel, elastische Torsionsverformung der Wellenglieder), eines Fehlerfaktors, der bedingt ist durch die Verzögerung des elektrischen Ansprechens des Servomotors 24 und des Regelsystems, und des Fehlerfaktors, der bedingt ist durch die Wärmeschrumpfung des Strangs, verzögert oder verringert sich ein Hub, der erhalten wird durch Umwandeln des Drehwinkels des Servomotors 24, wie er von dem Impulsgenerator 42 nachgewiesen wird, des Drehwinkels der Andrückwalze 14, wie er von dem Impulsgenerator 45 nachgewiesen wird, und des Drehwinkels der Steuerwalze 45a, wie er von dem Impulsgenerator 50 nachgewiesen wird, in einen Bewegungshub des Strangs W, gegenüber der Strangabzug- und -rückziehkennlinie Ss, wie sie in Fig. 25 dargestellt ist.
- In der Abzugeinrichtung 7 gemäß dieser Ausführungsform werden Abweichungsdaten zwischen der Strangabzug- und -rückziehkennlinie 55 und dem Hub Sm des Servomotors 24, zwischen der Kennlinie Ss und dem Hub Sp der Andrückwalzen 14, und zwischen der Kennlinie Ss und dem Hub Sc der Steuerwalze 45a sowie Stromdaten des Antriebsmotors unmittelbar vor der Beendigung der ersten und der zweiten Pausenzeit t&sub1; - t&sub2; und t&sub3; - t&sub4; bestimmt. Durch statistische Verarbeitung dieser Daten ist es möglich, im Echtzeitbetrieb Abnormalitätsbedingungen der Abzieheinrichtung 7 zu diagnostizieren.
- Die Strangabzugsteuerung, bei der der Strang W entsprechend der Strangabzug- und -rückziehkennlinie gemäß Fig. 11 angetrieben wird, und eine Diagnosesteuerung für einen abnormalen Zustand werden im folgenden unter Bezugnahme auf die in den Fig. 26 bis 29 dargestellten Flußdiagramme erläutert.
- Fig. 26 zeigt eine Routine für die Strangabzugsteuerung, die beispielsweise in einer Millisekunde ausgeführt wird. Wenn die Steuerung begonnen wird, wird im Schritt S1 ein Initialisierungsschritt ausgeführt, um die in dem RAM enthaltenen Speicher und dem Zähler zu löschen. Dann wird ein Timer T (dessen Meßzeit durch T representiert wird) in Form eines die Anzahl von Taktsignalen zählenden Zählers im Schritt S2 zurückgesetzt. Dann wird im Schritt S3 aus einer Tabelle der Strangabzug- und -rückziehkennlinie ein Hub FS ausgelesen, und im Schritt S4 werden ein Stellungsbefehl und ein Geschwindigkeitsbefehl berechnet. Basierend auf diesem Hub FS wird im Schritt S5 der Zählwert 11 eines Zählers I&sub1;, der weiter unten noch erläutert wird, aus dem RAM ausgelesen. Im Schritt S6 wird basierend auf C&sub1; I&sub1; (wobei C&sub1; eine Proportionalitätskonstante ist) ein Geschwindigkeitssteuerbefehl berechnet, wobei der Zählwert I&sub1; in einen Hub umgewandelt wird. Anschließend werden im Schritt S7 Steuersignale entsprechend den Geschwindigkeitssteuerbefehlen von den A/D-Wandlern 43 an die Regelverstärker 44 gegeben. Im Schritt S8 erfolgt eine Abfrage, ob T = t&sub4; oder nicht. Ist das Ergebnis NEIN, geht das Programm zurück zum Schritt S3, um vom Schritt S3 an die Schritte S3 bis S8 zu wiederholen. Nach Beendigung des einem Verarbeitungszyklus entsprechenden Strangabzugs wird die Bedingung T = t&sub4; angetroffen. Im Schritt S9 wird der Zählerstand eines die Anzahl von Strangabzugzyklen zählenden Zählers N um 1 erhöht. Anschließend geht das Programm zum Schritt S2 zurück. Danach werden die Schritte S2 bis S9 wiederholt, um ein Stranggießen durchzuführen.
- Fig. 27 bis 29 zeigen eine Diagnosesteuerroutine für einen Abnormalitätszustand, ausgeführt durch eine Unterbrechung in Intervallen von beispielsweise einer Millisekunde. Nach Beginn der Unterbrechung werden nur dann, wenn T = 0 oder T = 2 (Schritte S20 und S21), Zähler I&sub1;, I&sub2; und I&sub3; (deren Zählerstände mit I&sub1;, I&sub2; und I&sub3; bezeichnet werden), welche die Anzahl von Impulsen der Impulsgeneratoren 42, 45 bzw. 50 zählen, im Schritt S22 zurückgesetzt. Dann werden im Schritt S23 Detektiersignale P&sub1;, P&sub2; und P&sub3; der Impulsgeneratoren 42, 45 und 50 geschrieben. Nur wenn die Detektiersignale P&sub1; bis P&sub3; von L auf H gewechselt haben, werden in den Schritten S24 bis S29 die Zählerstände der entsprechenden Zähler jeweils um 1 erhöht.
- Wenn dann t = t&sub1;, das heißt, wenn der Strangabzug abgeschlossen ist, werden Abweichungen Df1, Df2 und Df3 im Schritt S31 berechnet. Wie in Fig. 25 zu sehen ist, werden insbesondere dann, wenn man Fs1 den Soll-Hub bei T = t&sub1; bezeichnet und C&sub1;, C&sub2; und C&sub3; die Proportionalitätskonstanten zum Umwandeln der Anzahl von Impulsen I&sub1;, I&sub2; und I&sub3; der Detektiersignale P&sub1;, P&sub2; und P&sub3; in Hübe sind, die Abweichung Df1 zwischen dem Soll-Abzughub Fs1 und der Hub C&sub1; I&sub1;, die Abweichung Df2 zwischen dem Soll-Abzughub Fs1 und dem Hub C&sub2; I&sub2;, ermittelt von dem Puisgenerator 45, und die Abweichung Df3 zwischen dem Soll- Abzughub Fs1 und dem Hub C&sub3; I&sub3; festgestellt durch den Impulsgenerator 50, durch Gleichungen Fs1 - C&sub1; I&sub1;; Fs1 - C&sub2; I&sub2; bzw. Fs1 - C&sub3; I&sub3; berechnet, wie dies im Schritt S31 dargestellt ist, und die Ergebnisse der Berechnungen werden in den Registern des RAM abgespeichert.
- Zur Zeit T = t&sub2; - Δ (Δ ist eine vorbestimmte kleine Zeit), das heißt, zu dem Zeitpunkt unmittelbar vor der Beendigung der ersten Pausezeit t&sub1; - t&sub2;, wird abgefragt, ob T = t&sub2; - Δ, und wenn das Ergebnis der Abfrage im Schritt S32 JA lautet, wird ein für den Treiberstrom des Wechselstrom-Servomotors 24 representatives Signal A1f ausgelesen und im Schritt S33 in einem Register des RAM gespeichert. Zu der Zeit T = t&sub2; - Δ wird der durch das Befehls-Impulssignal veranlaßte Treiberstrom Null, jedoch strömt aufgrund der Steuerung zum Widerstehen der Wärmeschrumpfung des Strangs zwischen der Kokille 5 und der Abzieheinrichtung 7 in dem Regelsystem 40 ein kleiner Treiberstrom.
- Zu der Zeit T = t&sub2; (S21, JA), das heißt, zur Zeit des Starts des Rückziehhubs, werden im Schritt S22 die Zähler I&sub1;, I&sub2; und I&sub3; zurückgesetzt, so daß in der Zeitspanne t&sub2; < T < t&sub3; die Zähler I&sub1;, I&sub2; und I&sub3; die akkumulierten Werte der Anzahl von Impulse zur Zeit des Strangrückzugs wiederspiegeln. Zu der Zeit T = t&sub3; (S34, JA), das heißt, zur Zeit der Beendigung des Zurückziehvorgangs, werden im Schritt 535 Abweichungen Dr1, Dr2 und Dr3 berechnet. Wie in Fig. 25 gezeigt ist, wird, wenn ein zur Zeit T = t&sub3; eingestellter Hub mit Fs3 bezeichnet wird, der eingestellte Hub beim Zurückziehen ausgedrückt durch (Fs1 - Fs3). Als Konsequenz werden die Abweichung Dr1 zwischen dem eingestellten Rückziehhub (Fs1 - Fs3) und dem von dem Impulsgenerator 42 erzeugten Hub C&sub1; I&sub1;, die Abweichung zwischen einem eingestellten Rückziehhub (Fs1 - Fs3) und dem von dem Impulsgenerator 45 erzeugten Hub C&sub2; I&sub2;, und die Abweichung zwischen einem Soll-Rückziehhub (Fs1 - Fs3) und dem von dem Impulsgenerator 50 erzeugten Hub C&sub3; I&sub3; von den im Schritt S35 dargestellten Gleichungen berechnet, und diese Gleichungen sind in den jeweiligen Registern des RAM abgespeichert.
- Zur Zeit T = t&sub4; - Δ, das heißt an einem Zeitpunkt unmittelbar vor dem Ende des zweiten Pausenintervalls (t&sub3; - t&sub4;) wird ein Stromdetektiersignal AIR ausgelesen und anschließend im Schritt 537 in einem Register des RAM abgespeichert. In der gleichen Weise, wie es oben beschrieben wurde, wird der zu diesem Zeitpunkt ermittelte Treiberstrom wegen der Wärmeschrumpfung des Strangs W veranlaßt. Im Schritt S38 wird abgefragt, ob T = t&sub4;, das heißt, ob der Rückziehhub des Strangs W eines Zyklus abgeschlossen ist oder nicht. Lautet das Ergebnis der Abfrage NEIN, so geht das Programm zur Hauptroutine zurück, wohingegen dann, wenn das Abfrageergebnis im Schritt S39 JA lautet, eine Abfrage erfolgt, ob der Zähler M einen Sollwert No (zum Beispiel No = 5 10) erreicht, in anderen Worten, ob die Anzahl von Zyklen zum Abziehen des Strangs No erreicht hat oder nicht. Lautet das Ergebnis der Abfrage NEIN, geht das Programm zur Hauptroutine zurück, lautet das Ergebnis der Abfrage JA, werden der Schritt S40 und die daran anschließenden Schritte ausgeführt.
- Im Schritt S40 werden die Mittelwerte Dfim und Drim der Abweichungen Dfi und Dri (mit i = 1, 2, 3) entsprechend No Zyklen, abgespeichert in dem Register, berechnet, und außerdem werden Standardabweichungen fi und ri berechnet, wänrend die Mittelwert AIfm und AIrm der Treiberströme AIf und AIr, die in dem Register gespeichert waren, im Schritt S41 berechnet werden. Der relative Koeffizient Cfi zwischen Dfim und AIfm und der relative Koeffizient Cri zwischen Drim und Airm werden im Schritt S42 berechnet.
- Anschließend erfolgt im Schritt S43 eine Abfrage, ob die Mittelwerte Dfim und Drim der Abweichungen größer sind als vorbestimmte zulässige Werte Jfi bzw. Jri. Wenn einer der Mittelwerte unter den sechs Mittelwerten größer als der zulässige Wert ist, wird das Programm zum Schritt S48 geführt, während dann, wenn sämtliche Mittelwerte kleiner als die zulässigen Werte sind, das Programm zum Schritt S44 gelangt. Im Schritt S44 erfolgt eine Beurteilung dahingehend, ob die Standardabweichung fi und ri größer sind als ihre vorbestimmten zulässigen Werte Kfi und Kri. Wenn irgendeine der Standardabweichungen unter den sechs Standardabweichungen größer ist als ihr zulässiger Wert, gelangt das Programm zum Schritt S48, während dann, wenn sämtliche Standardabweichungen kleiner als ihre zulässigen Werte sind, das Programm zum Schritt S45 gelangt. Im Schritt S45 wird ermittelt, ob die relativen Koeffizienten Cfi und Cri größer sind als die vorbestimmten zulässigen Werte Lfi und Lri. Sind die sechs relativen Koeffizienten größer als die zulässigen Werte, gelangt das Programm zum Schritt S48, während dann, wenn sämtliche relativen Koeffizienten kleiner als ihre zulässigen Werte sind, der Strangabzug korrekt durchgeführt wird. Im Schritt S46 werden verschiedene der oben beschriebenen Daten einschließlich der Abweichungen zwischen ihren Mittelwerten, und der Standardwert, die Stromstärken und der Mittelwert der relativen Koeffizienten etc. an die Druckersteuerung geliefert. Im Schritt S47 wird der Zähler N zurückgesetzt, und das Programm geht zur Hauptroutine zurück.
- Wenn das Ergebnis der Abfrage in einem der Schritte S43, S44 und S45 JA lautet, so bedeutet dies, daß der Abzug des Strangs nicht angemessen erfolgt. Genauer gesagt, bedeutet dies, daß das mechanische System oder das Steuersystem der Abzieheinrichtung 7 abnormal arbeitet, oder daß der Strang W an der Kokille 5 klebt. Deshalb wird im Schritt S48 ein Abnormalitäts-Informationssignal ausgegeben, das heißt, auf der Bedientafel 49 wird eine Warnlampe eingeschaltet, oder es wird ein Alarmsummer in Gang gesetzt. Außerdem werden verschiedene Daten ähnlich wie im Schritt S46 nun im Schritt S49 an die Druckersteuerung gegeben, und das Programm kehrt zur Hauptroutine zurück. In diesem Fall wird der Wert des Zählers N festgehalten, so daß auch dann, wenn der Gießbetrieb fortgesetzt wird, die Verarbeitung im Schritt 48 bei der nächsten Unterbrechung wiederholt wird.
- Bei dieser Ausführungsform ist es möglich, sicher in einem frühen Stadium solche abnormalen Zustände zu erkennen, in denen die Servomotoren 24 und die Andrückwalzen 45a nicht richtig innerhalb ihrer zulässigen Fehlerbereiche in Bezug auf die Strangabzug- und -rückziehkennlinie arbeiten. Werden abnormale Zustände festgestellt, kann die Bedienungsperson geeignete Gegenmaßnahmen einleiten.
- Ferner ist es möglich, eine umfangreiche Datenmenge automatisch und im Echtzeitbetrieb mit Hilfe der Steuereinheit 46 parallel zur Strangabzugsteuerung zu verarbeiten, und daher besteht die Möglichkeit, die Produktion eines größeren Längenabschnitts des Strangs W mit schlechter Qualität durch Gießen unter abnormalen Bedingungen zu vermeiden. Dies wiederum schafft die Möglichkeit, Kosten für die Analyse von ermittelten Daten in großem Umfang zu reduzieren.
- Bei Horizontalstranggießanlagen des oben beschriebenen Typs kommt es manchmal im Stadium der Anfangsverfestigung innerhalb der Kokille vor, daß der sich verfestigende Mantel des schmelzflüssigen Metalls während des Verfestigungsablaufs bricht, was man als Durchbruch bezeichnet. Dieses pHänomen hat zur Folge, daß schmelzflüssiges Metall austritt und die Kokille beschädigt. Im folgenden wird eine Abzugvorrichtung beschrieben, die in der Lage ist, vorab einen solchen Durchbruch und Austritt schmelzflüssigen Metalls zu verhindern.
- Fig. 30 zeigt eine Horizontalstranggießanlage unter Verwendung einer Strangabzugeinrichtung mit einer einstellbaren Kokille. Die Gießanlage enthält eine Zwischengießpfanne 3, die schmelzflüssiges Metall Y enthält, und ein Gatter 52, dessen Gehäuse 52a an der Außenoberfläche der Metallschmelzen-Auslaßöffnung 51 A der Zwischengießpfanne 3 gelagert und mit einem Schieber 52B sowie einer Zuführdüse 52C ausgestattet ist. Es ist ein ortsfestes Kokillenrohr 53 vorgesehen, welches als stark kühlender Abschnitt fungiert. Das Kokillenrohr 53 besitzt im wesentlichen den gleichen Querschnitt wie der Strang. Das ortsfeste Kokillenrohr 53 ist aus einer Kupferlegierung gefertigt, seine Außenfläche wird mit Wasser gekühlt. Wie in Fig. 31 zu sehen ist, ist auf das Einlaßende des ortsfesten Kokillenrohrs 53 ein Öffnungsring 54 aus Keramikmaterial aufgesetzt, dessen Außendurchmesser kleiner ist als der Innendurchmesser des Kokillenrohrs 53. Wie in Fig. 30 zu sehen ist, ist stromabwärts bezüglich des ortsfesten Kokillenrohrs 53 eine einstellbare Kokille 55 vorgesehen. Die einstellbare Kokille 55 ist mit hochschmierfähigem Kohlenstoff ausgekleidet und ist in Umfangsrichtung in mehrere Abschnitte unterteilt, um als sanfter Kühlabschnitt zu fungieren, der in radiale Richtungen beweglich ist. Andrückwalzen 14 werden von Antriebsmotoren 24 angetrieben, um den Strang W in Pfeilrichtung intermittierend abzuziehen. Das ortsfeste Rohr 43 und die einstellbare Kokille 55 sind in einem Kokillengehäuse 64 untergebracht.
- Das Temperaturfühlende eines ersten Thermopaars 58 ist am Austrittsende des ortsfesten Kokillenrohrs 53 installiert. Mehrere voneinander beabstandete Thermopaare 58 sind entlang dem Umfang des Kokillenrohrs vorgesehen, um die Temperatur des ortsfesten Kokillenrohrs 53 zu überwachen und zu erfassen. Das Temperaturfühlende eines zweiten Thermopaars 59 ist an der Rückseite des Öffnungsrings 54 am Einlaßende des ortsfesten Kokillenrohrs 53 befestigt. Der Zweck des zweiten Thermopaars 59 besteht darin, den antanglichen Verfestigungszustand des schmelzflüssigen Metalls dadurch zu überwachen, daß es die Temperatur im hinteren Abschnitt des Öffnungsrings 54 in dem ortsfesten Kokillenrohr 53 erfaßt. Mehrere Thermopaare 59 sind voneinander beabstandet in Umfangsrichtung angeordnet. Wie in Fig. 30 gezeigt ist, werden erfaßte Temperatursignale von den ersten und den zweiten Thermopaaren 58 und 59 an einen Temperatur/Spannungs-Wandler 60 gelegt und von diesem in Form eines Spannungssignals ausgegeben.
- Eine Abziehsteuereinheit 63 enthält einen Rechner 61, der ansprechend auf das Ausgangssignal von dem Temperatur/Spannungs-Wandler 60 eine Berechnung eines Werts als Funktion der Zeit vornimmt, welcher den anfanglichen Verfestigungsschritt und einen normalen Abziehschritt representiert, um ein Steuersignal auszugeben, welches an eine Steuereinheit 52 gelangt, um die Andrückwalzen-Antriebsmotoren 24 zu steuern. Ansprechend auf das von dem Rechner 61 ausgegebene Steuersignal steuert die Steuereinheit 62 das Drehen der Antriebsmotoren 24 und der Andrückwalzen 14.
- Der Abziehvorgang der Abzieheinrichtung der Horizontalstranggießanlage mit dem oben erläuterten Aufbau wird im folgenden beschrieben.
- Das in dem Zwischengießbehälter 3 befindliche schmelzflüssige Metall Y fließt in das ortsfeste Kokillenrohr 53, und wenn das zweite Thermopaar 59 einen Temperaturanstieg feststellt, wird das Abziehen des Strangs W durch Abziehen eines Hilfsstabs 64 in dem ortsfesten Kokillenrohr 53 gestartet, wie dies in Fig. 31 gezeigt ist, und zwar entsprechend einem vorprogrammierten Abziehmuster. Weil ein vorstehendes Führungsglied 64A vorgesehen ist, welches das in Richtung der Wände des Kokillenrohrs 53 fließende schmelzflüssige Metall ablenkt, wie durch Pfeile angedeutet ist, wird die thermische Schrumpfung des Metalls zum Zeitpunkt der anfänglichen Verfestigung kompensiert, und der Hilfsstab 64 wird sicher mit dem Strang W verbunden. Das zweite Thermopaar 59 überwacht exakt den Verfestigungszustand zur Zeit des Beginns der Verfestigung. Wenn das automatisch gestartete Abzugsmuster zu Ende ist, wird der Betrieb automatisch übergeleitet in das oben beschriebene normale Abziehmuster.
- Wenn der Abziehvorgang entsprechend dem normalen Abziehmuster ungestört durchgeführt wird, wie in Fig. 32 gezeigt ist, beginnt die Verfestigung hinter dem Öffnungsring 54, so daß der verfestigte Mantel C kontinuierlich mit einer Dicke gebildet wird, die ausreicht, um den Abziehwiderstand zu überwinden. Wie in Fig. 35 gezeigt ist, ist die Kokillenwandtemperatur, die von dem zweiten Thermostat 59 ermittelt wird, im wesentlichen konstant. Allerdings gibt es ein Problem des möglichen Festklebens zwischen der Innenwand des Kokillenrohrs 53 und dem Mantel C zum Zeitpunkt des Beginns der Verfestigung und einer unvollkommenen Verschmelzung, so daß der Mantel C bricht, so daß der in Fig. 34 dargestellte Durchbruch B.O entsteht. In diesem Fall schwankt die von dem zweiten Thermopaar 59 nachgewiesene Temperatur sehr stark, wie dies in Fig. 35 gezeigt ist. Aufgrund dieser beträchtlichen Temperaturänderung arbeitet die Abziehsteuereinheit 63 in der Weise, daß sie die Abzugsgeschwindigkeit des Strangs W verringert. Das Ausmaß der Verringerung der Abzugsgeschwindigkeit ist so eingestellt, daß der verfestigte Mantel C eine ausreichende Dicke besitzt, um gegen den Widerstand beim Abziehen bestehen zu können, so daß ein Bruch und ein Austreten des schmelzflüssigen Metalls zur Zeit des Durchbruchs verhindert werden können. Mit der oben erläuterten Abziehsteuerung wird, wenn der normale Verfestigungszustand wiederhergestellt ist, der Betrieb automatisch wieder auf das normale Abziehmuster umgestellt.
- Während des normalen Abziehvorgangs wird die Temperatur am Austrittsende des ortsfesten Kokillenrohrs 53 von dem ersten Thermopaar 58 konstant überwacht. Wenn der verfestigte Mantel auf der stromabwärtigen Seite bezüglich des Öffnungsrings 54 in dem Kokillenrohr 53 bricht, steigt die von dem ersten Thermostat 58 erfaßte Temperatur stark an. Wenn die festgestellte Temperatur über einen vorbestimmten Wert hinaus zunimmt, werden die Drehzahlen der Antriebsmotoren 24 und der Andrückwalzen 14 von der Abziehsteuereinheit 63, die den Rechner 61 und die Steuereinheit 62 enthält, gesteuert. Tatsächlich wird der Abziehvorgang für eine gewisse Zeit angehalten, oder die Abziehgeschwindigkeit wird verringert, um das teilweise in das Kokillenrohr ausgeströmte schmelzflüssige Metall innerhalb des ortsfesten Kokillenrohrs 53 abzukühlen und zu befestigen um so zu verhindern, daß das teilweise ausgeflossene schmelzflüssige Metall nach außen aus dem Kokillenrohr 53 austritt, und zu verhindern, daß das ortsfeste Kokillenrohr 53 selbst anschmilzt.
- Wenn die von dem ersten Thermostat 58 erfaßte Temperatur unter einen vorbestimmten Wert sinkt, das heißt, auf eine Temperatur während des normalen Abziehvorgangs, wird automatisch der ursprüngliche Abziehzustand wiederhergestellt.
- Bei dem oben beschriebenen Ausführungsbeispiel sind das zweite und das erste Thermopaar 59 und 58 hinter dem Öffnungsring 54 bzw. am Auslaßende des Kokillenrohrs 53 vorgesehen, und der Abziehvorgang erfolgt ansprechend auf die von den beiden Thermopaaren nachgewiesenen Temperaturen, um ein Austreten des schmelzflüssigen Metalls zur Zeit eines Durchbruchs zu vermeiden. Allerdings kann die Steuereinrichtung auch nur mit dem zweiten Thermopaar 58 auskommen. Ferner können Thermopaare für die jeweiligen Austrittsenden der einstellbaren Kokillen 55 vorgesehen sein, und von den mehreren Thermopaaren erfaßte Temperatursignale können insgesamt berechnet werden zur Steuerung des Abziehens des Strangs, um eine genauere Steuerung zu erreichen.
- Bei den oben beschriebenen Ausführungsbeispielen wird eine normale einstellbare Kokille vom offenen Typ verwendet, allerdings ist es möglich, eine hermetisch geschlossene einstellbare Kokille zu verwenden, bei der ein vollständig geschlossenes, nicht dargestelltes Gehäuse vorgesehen ist, welches die Kokille insgesamt hermetisch einschließt.
- Der Inhalt der von dem Rechner 41 in der Abzieh steuereinheit 43 ausgeführten Berechnung wird im folgenden beschrieben, wobei die Steue rung unter Verwendung lediglich des zweiten Thermopaares 58 erfolgt. Als erstes wird ein Fall beschrieben, bei dem es zu einem Durchbruch eines verfestigten Mantels in der Nähe des stromabwärtigen Endes des Öffnungsrings 54 zur Zeit des intermittierenden Abziehvorgangs kommt, wobei das Einstellen einer ersten Steuertemperatur notwendig ist, um die Abziehgeschwindigkeit zu ändern. Wie in Fig. 36 zu sehen ist, wird in jedem der vier Thermopaare 59, die an vier Seiten des Querschnitts des Strangs vorgesehen sind, ein Mittelwert von Temperaturen berechnet, die in Abtastintervallen von beispielsweise 0,3 Sekunden erfaßt werden. Wie außerdem in Fig. 36 gezeigt ist, wird ein Wert, erhalten durch Subtrahieren einer einstellbaren Temperatur αºC von dem Mittelwert der Temperatur t&sub1; früher, eingestellt als untere Grenzsteuertemperatur TL, um die Abziehgeschwindigkeit an den jeweiligen Seiten des Kokillenrohrs 53 zu erhöhen. Wie außerdem in Fig. 36 zu sehen ist, wird ein Wert, der erhalten wird durch Addieren eines Mittelwerts der Temperatur um eine Zeit t&sub1; früher, und eine Soll-Temperatur βºC, als obere Grenzsteuertemperatur TH eingestellt, um die Abziehgeschwindigkeit an den jeweiligen Seiten des ortsfesten Kokillenrohrs 53 zu verringern. Im Gegensatz dazu werden bei der herkömmlichen Steuereinrichtung die Steuertemperaturen TL und TH so eingestellt, wie dies in Fig. 41 zu sehen ist.
- Wie in Fig. 37 gezeigt ist, wird eine zweite Steuertemperatur, benötigt zum Zurückstellen der Abziehgeschwindigkeit auf die ursprüngliche Geschwindigkeit, auf einen Wert eingestellt, der erhalten wird durch Subtrahieren einer eingestellten Temperatur γºC von der Temperatur TL zur Zeit des Beginns der Änderung der Abziehgeschwindigkeit. Wie in Fig. 38 dargestellt ist, wird das Zurückstellen der Abziehgeschwindigkeit eingeleitet, wenn eine eingestellte Zeitspanne t2 nach dem Abzieh geschwindigkeits-Änderungsstartpunkt ta verstrichen ist, und wenn die laufende mittlere Temperatur die zweite Steuertemperatur überschritten hat. Das Rückstellen der Abziehgeschwindigkeit erfolgt schrittweise in Intervallen mit einer eingestellten Zeit von t&sub3;. Wenn die Temperatur sehr schnell über die Steuertemperatur TH hinaus ansteigt, muß die Abzieh geschwindigkeit geändert werden, allerdings erfolgt die Wiederherstellung der Abziehgeschwindigkeit nur durch die Bedienungsperson; dies deshalb, weil durch mechanische Einflüsse bedingte hohe Temperatur, Bruch und Verschleiß des in Fig. 31 dargestellten Öffnungsrings 54 auftreten können, so daß es wünschenswert ist, nicht automatisch die Abziehgeschwindigkeit wiederherzustellen.
- Der Abziehsteuervorgang für diesen Fall wird im folgenden erläutert.
- Zunächst wird der Beginn des Abzugs eingeleitet durch Abziehen eines Hilfsstabs 64 gemaß einem vorprogrammierten Abziehmuster, wenn das schmelzflüssige Metall Y in der Zwischenpfanne 3 in das ortsfeste Kokillenrohr 53 einfließt und das Thermopaar 59 einen Temperaturanstieg feststellt. Wenn das oben angegebene automatisch eingeleitete Abziehmuster fertig ist, erfolgt automatisch ein Übergang des Betriebs zum normalen Abziehmuster.
- Wenn der Abziehvorgang gemaß dem normalen Abziehmuster normal abläuft, ist der Ablauf identisch mit dem, wie er oben beschrieben wurde. Genauer gesagt, wie in Fig. 32 gezeigt ist, beginnt die Verfestigung hinter dem Öffnungsring 54, und der verfestigte Mantel des Metalls wird kontinuierlich mit einer Dicke gebildet, die ausreicht, um dem Abziehwiderstand zu widerstehen. Zu dieser Zeit ist die von dem Thermopaar 59 ermittelte Temperatur im wesentlichen konstant, wie in Fig. 33 zu sehen ist. Wenn der Mantel C bricht und es zu einem Durchbruch B.O gemäß Fig. 34 kommt, weil der Mantel C an der Innenwand des Kokillenrohrs 53 klebt oder ein schlechtes Verschmelzen stattfindet, ändert sich die von dem Thermopaar 59 festgestellte Temperatur stark, wie in Fig. 35 gezeigt ist. Aufgrund dieser starken Temperaturschwankung arbeitet die Abziehsteuereinheit 63 so, daß sie das Abziehen automatisch verändert, was im folgenden erläutert wird.
- Insbesondere wird der durchschnittliche Wert der ermittelten Temperatur für die jeweiligen Abtastzeitspannen am Thermopaar 59 ermittelt. Wenn die von dem Thermopaar 59 gerade festgestellte Temperatur die Steuertemperatur TL oder TH übersteigt, die basierend auf den Mittelwert eingestellt ist, werden die Drehzahlen der Antriebsmotoren 24 und der Andrückwalzen 14 von der Abziehsteuereinheit 63 gesteuert. Genauer gesagt, wie in Fig. 38 bei ST dargestellt ist, wird der Abziehvorgang einmal angehalten oder die Abziehgeschwindigkeit verringert, um das schmelzflüssige Metall, welches teilweise innerhalb des ortsfesten Kokillenrohrs 53 ausgeströmt ist, abzukühlen und zu verfestigen und so zu verhindern, daß das teilweise ausgeflossene schmelzflüssige Metall nach außen aus dem ortsfesten Kokillenrohr 53 austritt; hierdurch wird eine Beschädigung des Kokillenrohrs vermieden.
- Wenn die Abziehgeschwindigkeit geändert wird, erreicht die von dem Thermopaar 59 gemessene Temperatur die zweite, oben beschriebene Steuertemperatur. Dann steigt gemaß Fig. 40 die Abziehgeschwindigkeit allmählich und schrittweise an, um wieder den Wert der ursprünglichen Abziehgeschwindigkeit Vo anzunehmen und so zu verhindern, daß eine starke Kraft auf den Mantel C ausgeübt wird. Im Stand der Technik hingegen wird die Abziehgeschwindigkeit in der in Fig. 42 skizzierten Weise geändert.
- Bei dem oben beschriebenen Ausführungsbeispiel werden vier Thermopaare 59 verwendet, und die Abziehsteuerung erfolgt auf der Grundlage der ermittelten Temperaturen. Dies ist wirksam bei der Steuerung eines Strangs W mit großem Querschnitt, beispielsweise einem quadratischen Strang. Es versteht sich allerdings ebenfalls, daß man für die gleiche Steuerung auch lediglich ein Thermopaar 59 verwenden könnte.
Claims (10)
1. Verfahren zum Abziehen eines Strangs in einer Horizontalstrang
gießanlage, bei dem der Strang (W) dadurch intermittierend abgezogen
wird, daß ein Zyklus wiederholt wird, welcher darin besteht, den Strang
von einer an eine Zwischenpfanne (3) der Horizontalstranggießanlage
gekoppelten Kokille (5) durch ein stromabwärts bezüglich der
Zwischenpfanne angeordnetes Kokillenrohr (53) mit Hilfe einer
Strangabzugeinrichtung (7) über einen vorbestimmten Hub abzuziehen und den
abgezogenen Strang über einen relativ kurzen Hub zurückzuziehen,
dadurch gekennzeichnet, daß das Verfahren folgende Schritte aufweist:
in einer Steuereinrichtung (46) der Abzugeinrichtung (7) wird ein Zyklus
einer Strangabzug- und -zurückziehkennlinie voreingestellt;
die Abzugeinrichtung (7) wird anhand der Strangabzug- und
-zurückziehkennlinie für jeden Zyklus durch die Steuereinrichtung (46)
gesteuert;
basierend auf einem Vergleich eines Detektiersignals, welches von einer
ein Ausmaß des Abziehens und Zurückziehens detektierenden
Detektiereinrichtung erzeugt wird, mit der Strangabzug- und -zurückziehkennlinie
wird ein Befehlssignal bestimmt;
ansprechend auf das Befehlssignal wird die Abzugeinrichtung (7) mit
Rückkopplung geregelt;
es wird eine Temperatur am Ausgangsende des Kokillenrohrs (53)
erfaßt;
der Abzugvorgang durch die Abzugeinrichtung (7) wird dann vorüber
gehend angehalten, wenn die detektierte Temperatur einen
vorbestimmten Wert übersteigt;
der Abziehvorgang durch die Abzugeinrichtung (7) wird basierend auf
der Strangabzug- und -zurückziehkennlinie wieder in einen Regelvorgang
zurückgeleitet, wenn die festgestellte Temperatur auf einen Normalwert
zurückkehrt;
in einem Kokillenrohr (53) in der Nähe eines Öffnungsrings (54)
zwischen der Zwischenpfanne (3) und der Kokille (5) wird mindestens
eine Temperaturdetektiereinrichtung (58, 59) angeordnet;
es wird ein Mittelwert einer periodischen Änderung der von der
Temperaturdetektiereinrichtung (58, 59) detektierten Temperatur berechnet;
ein erster Wert, erhalten durch Subtrahieren einer ersten Solltemperatur
(α) von dem Mittelwert vor einer Sollzeit (t1), wird als eine untere
Steuertemperatur (TL) eingestellt, um die Abzuggeschwindigkeit zu
ändern;
ein zweiter Wert, erhalten durch Addieren einer zweiten Solltemperatur
(β) auf den Mittelwert vor der Sollzeit (t1), wird als obere
Steuertemperatur (TH) zum Ändern der Abzuggeschwindigkeit eingestellt;
die Abzuggeschwindigkeit wird geändert, wenn eine gerade von der
Temperaturdetektiereinrichtung (58, 59) nachgewiesene Temperatur
unter die untere Steuertemperatur (TL) absinkt, oder über die obere
Steuertemperatur (TH) ansteigt;
Einstellen eines Werts, der erhalten wird durch Subtrahieren einer
dritten Solltemperatur (γ) von der unteren Steuertemperatur (TL) zur
Zeit (ta) des Beginns der Änderung der Abzuggeschwindigkeit, als eine
Rückstelltemperatur (TL), die dazu dient, die Abzuggeschwindigkeit
zurückzustellen;
Zurückstellen der Abzuggeschwindigkeit auf die ursprüngliche
Geschwindigkeit, wenn eine gerade von der Temperaturdetektiereinrichtung
(58, 59) nachgewiesene Ist-Temperatur die Rückstelltemperatur (Tr)
übersteigt; und
Zurückstellen der Abzuggeschwindigkeit seitens einer Bedienungsperson,
wenn die gerade nachgewiesene Temperatur die obere Steuertemperatur
(TH) übersteigt.
2. Verfahren nach Anspruch 1, umfassend den Schritt des Detektierens
einer Temperatur an einem Eintrittsende des Kokillenrohrs (53) sowie
des vorübergehenden Anhaltens des Abziehvorgangs durch die
Abzugeinrichtung (7), wenn die am Eintrittsende nachgewiesene Temperatur einen
vorbestimmten Wert übersteigt.
3. Verfahren nach Anspruch 1, umfassend die Schritte des Detektierens
der Drehzahl der Andrückwalze (14) und des Bestimmens des
Befehlssignals dadurch, daß die nachgewiesene Drehzahl verglichen wird mit
der Strangabzug- und -zurückziehkennlinie.
4. Verfahren nach Anspruch 1, umfassend den Schritt des automatischen
Änderns der in der Steuereinrichtung (46) eingestellten Strangabzug- und
-zurückziehkennlinie unter Verwendung eines Detektiersignals, welches
von einer Detektiereinrichtung geliefert wird, die das Ausmaß der
Bewegung des Strangs in der Nähe eines Austrittsendes der Kokille (5) erfaßt.
5. Verfahren nach Anspruch 4, gekennzeichnet durch die Schritte des
Bestimmens eines Mittelwerts von Abweichungen während mehrerer
Zyklen zwischen einem eingestellten Rückziehhub, der in der
Strangabzug- und -zurückziehkennlinie enthalten ist, und einem aktuellen
Rückziehhub, der aus dem Soll-Rückziehhub und dem detektierten Signal
erhalten wird; und Ändern der Strangabzug- und -zurückziehkennlinie
unter Verwendung des Mittelwerts derart, daß die Abweichung abnimmt.
6. Verfahren nach Anspruch 5, bei dem das Detektiersignal ein
Detektiersignal ist, welches den Bewegungshub des Strangs in der Nähe der
Außenseite des Austrittsendes der Kokille (5) detektiert.
7. Verfahren nach Anspruch 4, gekennzeichnet durch die Schritte des
Bestimmens eines Mittelwerts von Abweichungen für eine Mehrzahl von
Zyklen zwischen einer eingestellten Abzughub-Kennlinie, die in der
Strangabzug- und -zurückziehkennlinie enthalten ist, und einem aktuellen
Abzughub, der von dem eingestellten Abzughub und einem
Detektiersignal ermittelt wird; und Ändern der eingestellten Abzughubkennlinie
unter Verwendung des Mittelwerts derart, daß die Abweichung abnimmt.
8. Verfahren nach Anspruch 7, bei dem das Detektiersignal ein
Detektiersignal bezüglich des Bewegungshubs des Strangs in der Nähe der
Außenseite des Austrittsendes der Kokille (5) ist.
9. Verfahren zum Abziehen eines Strangs in einer
Horizontalstranggießanlage, bei dem der Strang intermittierend abgezogen wird durch
Wiederholen eines Zyklus, der das Abziehen des Strangs aus einer mit einer
Zwischenpfanne (3) der Horizontalstranggießanlage gekoppelten Kokille
(5) durch ein stromab bezüglich der Zwischenpfanne angeordnetes
Kokillenrohr (53) über einen vorbestimmten Hub mit Hilfe einer
Strangabzugeinrichtung (7) und das Zurückziehen des abgezogenen Strangs
über einen relativ kurzen Hub enthält, dadurch gekennzeichnet, daß
das Verfahren die Schritte aufweist:
in einer Steuereinrichtung (46) der Abzugeinrichtung (7) wird ein Zyklus
einer Strangabzug- und -zurückziehkennlinie voreingestellt;
die Abzugeinrichtung (7) wird anhand der Strangabzug- und
-zurückziehkennlinie für jeden Zyklus durch die Steuereinrichtung (46)
gesteuert;
basierend auf einem Vergleich eines Detektiersignals, welches von einer
ein Ausmaß des Abziehens und Zurückziehens detektierenden
Detektiereinrichtung erzeugt wird, mit der Strangabzug- und -zurückziehkennlinie
wird ein Befehlssignal bestimmt;
ansprechend auf das Befehlssignal wird die Abzugeinrichtung (7) mit
Rückkopplung geregelt;
es wird eine Temperatur am Ausgangsende des Kokillenrohrs (53)
erfaßt;
Verringern der Abziehgeschwindigkeit seitens der Abzugeinrichtung (7),
wenn die ermittelte Temperatur einen vorbestimmten Wert übersteigt;
Veranlassen, daß der Abziehvorgang durch die Abzugeinrichtung (7)
gemäß der Strangabzug- und -zurückziehkennlinie der Abzugeinrichtung
in einen Regelbetrieb zurückkehrt, wenn die festgestellte Temperatur auf
einen Normalwert zurückkehrt;
Bereitstellen mindestens einer Temperaturdetektiereinrichtung (58, 59) in
einem Kokillenrohr (53) in der Nähe eines Öffnungsrings (54), der
zwischen der Zwischenpfanne (3) und der Kokille (5) angeordnet ist;
Berechnen eines Mittelwerts einer periodischen Änderung der von der
Temperaturdetektiereinrichtung (58, 59) nachgewiesenen Temperatur;
Einstellen eines ersten Werts, der erhalten wird durch Subtrahieren einer
ersten Solltemperatur (α) von dem Mittelwert vor einer Sollzeit (t1), als
eine untere Steuertemperatur (TL) zum Ändern der
Abziehgeschwindigkeit;
Einstellen eines zweiten Werts, erhalten durch Addieren einer zweiten
Solltemperatur (β) auf den Mittelwert vor der Sollzeit (t1) als eine obere
Steuertemperatur (TH) zum Ändern der Abziehgeschwindigkeit;
Ändern der Abziehgeschwindigkeit dann, wenn eine gerade von der
Temperaturdetektiereinrichtung (58, 59) nachgewiesene Temperatur
unter die untere Steuertemperatur (TL) sinkt, oder über die obere
Steuertemperatur (TH) steigt;
Einstellen eines Werts, der erhalten wird durch Subtrahieren einer
dritten Solltemperatur (γ) von der unteren Steuertemperatur (TL) zu
einer Zeit (ta) des Beginns der Änderung der Abziehgeschwindigkeit, als
eine Rückstelltemperatur (Tr), die dazu dient, die
Abziehgeschwindigkeit wiederherzustellen;
Rückstellen der Abziehgeschwindigkeit auf die ursprüngliche
Geschwindigkeit, wenn eine gerade von der Temperaturdetektiereinrichtung (58,
59) nachgewiesene Temperatur die Rückstelltemperatur (Tr) übersteigt;
und
Zurückstellen der Abziehgeschwindigkeit durch eine Bedienungsperson
dann, wenn die gerade nachgewiesene Temperatur die obere
Steuertemperatur (TH) übersteigt.
10. Verfahren nach Anspruch 9, gekennzeichnet durch den Schritt des
Nachweisens einer Temperatur an einem Eintrittsende des Kokillenrohrs
(53) und des Verringerns der Abziehgeschwindigkeit durch die
Abzugeinrichtung (7), wenn die am Eintrittsende nachgewiesene Temperatur
einen vorbestimmten Wert übersteigt.
Applications Claiming Priority (5)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP40494290U JPH084188Y2 (ja) | 1990-12-26 | 1990-12-26 | 水平連続鋳造設備用引抜装置 |
JP01143691A JP3288053B2 (ja) | 1991-01-07 | 1991-01-07 | 水平連続鋳造の鋳片引抜き制御方法 |
JP3047557A JP2684458B2 (ja) | 1991-02-19 | 1991-02-19 | 水平連続鋳造設備の引抜き制御システム |
JP3073803A JP2556769B2 (ja) | 1991-03-12 | 1991-03-12 | 水平連続鋳造設備の引抜き制御方法 |
JP3089559A JP2611879B2 (ja) | 1991-03-27 | 1991-03-27 | 水平連続鋳造設備用引抜装置の異常診断装置 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE69123036D1 DE69123036D1 (de) | 1996-12-12 |
DE69123036T2 true DE69123036T2 (de) | 1997-03-13 |
Family
ID=27519283
Family Applications (2)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE69123036T Expired - Fee Related DE69123036T2 (de) | 1990-12-26 | 1991-12-24 | Verfahren zum Ausziehen eines Gussstranges in einer Horizontalstranggiessanlage |
DE69132248T Expired - Fee Related DE69132248T2 (de) | 1990-12-26 | 1991-12-24 | Vorrichtung zum Ausziehen eines Gussstranges aus eine Horizontalstranggiessanlage |
Family Applications After (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE69132248T Expired - Fee Related DE69132248T2 (de) | 1990-12-26 | 1991-12-24 | Vorrichtung zum Ausziehen eines Gussstranges aus eine Horizontalstranggiessanlage |
Country Status (7)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US5293925A (de) |
EP (2) | EP0493790B1 (de) |
KR (1) | KR960002404B1 (de) |
CN (1) | CN1046643C (de) |
CA (1) | CA2058458C (de) |
DE (2) | DE69123036T2 (de) |
ES (2) | ES2095903T3 (de) |
Families Citing this family (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP1147830B1 (de) | 2000-04-19 | 2008-03-12 | Skf Gmbh | Verfahren und Vorrichtung zum Überwachen einer Lageranordnung |
DE10019324C1 (de) | 2000-04-19 | 2001-07-26 | Skf Gmbh | Verfahren und Vorrichtung zum Überwachen einer Lageranordnung |
CN101607360B (zh) * | 2008-06-17 | 2011-01-05 | 北京达博有色金属焊料有限责任公司 | 超微细键合金丝规模化生产方法 |
JP4970529B2 (ja) * | 2009-12-28 | 2012-07-11 | 株式会社神戸製鋼所 | 連続鋳造設備の鋳片案内装置 |
JP5994541B2 (ja) * | 2012-04-27 | 2016-09-21 | 大日本印刷株式会社 | 水圧転写フィルム及びこれを用いた加飾成形品の製造方法 |
CN111112566B (zh) * | 2019-12-30 | 2020-11-20 | 燕山大学 | 一种提高内螺纹铜管螺纹质量的方法及其水平连铸装置 |
Family Cites Families (16)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US3726333A (en) * | 1971-07-07 | 1973-04-10 | Gen Motors Corp | Control of continuous casting operation |
JPS5424224A (en) | 1977-07-27 | 1979-02-23 | Ishikawajima Harima Heavy Ind | Intermittent and continuous driving apparatus in horizontal continuous casting machine |
JPS55139156A (en) * | 1979-04-18 | 1980-10-30 | Kawasaki Heavy Ind Ltd | Control unit for driving speed of walking bar type guide of continuous casting machine |
SU904880A1 (ru) * | 1980-01-04 | 1982-02-15 | Всесоюзный Научно-Исследовательский И Проектный Институт Вторичных Цветных Металлов | Система дл автоматического управлени установкой непрерывной разливки металла |
AT381882B (de) * | 1980-11-18 | 1986-12-10 | Ver Edelstahlwerke Ag | Vorrichtung zum horizontalen stranggiessen |
JPS6054138B2 (ja) * | 1981-01-08 | 1985-11-28 | 新日本製鐵株式会社 | 連続鋳造鋳型における鋳造鋼の介在物検出方法 |
JPS602147B2 (ja) * | 1981-03-18 | 1985-01-19 | 古河電気工業株式会社 | 鋳塊引出装置 |
DE3206501C1 (de) * | 1982-02-24 | 1983-04-07 | Mannesmann AG, 4000 Düsseldorf | Verfahren und Auszieheinrichtung zum Horizontalstranggiessen von Metall,insbesondere von Stahl |
US4513806A (en) * | 1983-05-23 | 1985-04-30 | Kabushiki Kaisha Kobe Seiko Sho | Apparatus for withdrawing solidified rod in horizontal type continuous casting machines |
JPS6096357A (ja) * | 1983-10-31 | 1985-05-29 | Nippon Kokan Kk <Nkk> | 水平連続鋳造機のピンチロ−ル駆動装置 |
JPS6163349A (ja) * | 1984-09-05 | 1986-04-01 | Nippon Kokan Kk <Nkk> | 水平連続鋳造設備における鋳片押戻量制御方法 |
JPS61226154A (ja) * | 1985-03-29 | 1986-10-08 | Sumitomo Metal Ind Ltd | 連続鋳造におけるブレ−クアウト予知方法 |
IT1191432B (it) * | 1986-01-07 | 1988-03-23 | Continua Int | Macchina estrattrice raddrizzatrice per impianti di colata continua |
JPS6439860A (en) | 1987-08-05 | 1989-02-10 | Sanyo Electric Co | Telephone set circuit |
US4949777A (en) * | 1987-10-02 | 1990-08-21 | Kawasaki Steel Corp. | Process of and apparatus for continuous casting with detection of possibility of break out |
DE3806583A1 (de) * | 1988-02-26 | 1989-09-07 | Mannesmann Ag | Verfahren an einer giessanlage zur erzeugung von straengen |
-
1991
- 1991-12-23 US US07/811,964 patent/US5293925A/en not_active Expired - Fee Related
- 1991-12-24 EP EP91122214A patent/EP0493790B1/de not_active Expired - Lifetime
- 1991-12-24 ES ES91122214T patent/ES2095903T3/es not_active Expired - Lifetime
- 1991-12-24 DE DE69123036T patent/DE69123036T2/de not_active Expired - Fee Related
- 1991-12-24 ES ES95110756T patent/ES2148380T3/es not_active Expired - Lifetime
- 1991-12-24 EP EP95110756A patent/EP0676252B1/de not_active Expired - Lifetime
- 1991-12-24 DE DE69132248T patent/DE69132248T2/de not_active Expired - Fee Related
- 1991-12-24 KR KR1019910024139A patent/KR960002404B1/ko not_active IP Right Cessation
- 1991-12-24 CN CN91112803A patent/CN1046643C/zh not_active Expired - Fee Related
- 1991-12-27 CA CA002058458A patent/CA2058458C/en not_active Expired - Fee Related
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
CA2058458C (en) | 1998-12-01 |
US5293925A (en) | 1994-03-15 |
EP0493790A2 (de) | 1992-07-08 |
CN1046643C (zh) | 1999-11-24 |
KR960002404B1 (ko) | 1996-02-17 |
DE69132248T2 (de) | 2000-10-26 |
KR920011618A (ko) | 1992-07-24 |
EP0676252A3 (de) | 1996-04-24 |
DE69132248D1 (de) | 2000-07-13 |
DE69123036D1 (de) | 1996-12-12 |
EP0493790A3 (en) | 1992-08-05 |
ES2148380T3 (es) | 2000-10-16 |
EP0676252B1 (de) | 2000-06-07 |
EP0493790B1 (de) | 1996-11-06 |
CN1063063A (zh) | 1992-07-29 |
ES2095903T3 (es) | 1997-03-01 |
EP0676252A2 (de) | 1995-10-11 |
CA2058458A1 (en) | 1992-06-27 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
EP2222426B1 (de) | Vorfahren zur steuerung oder regelung einer temperatur | |
DE69508209T2 (de) | Verfahren zur Regelung des kontinuierlichen Giessens zwischen Walzen | |
DE19720768C1 (de) | Verfahren und Vorrichtung zum Erzeugen von Brammen aus Stahl | |
AT401744B (de) | Verfahren und anlage zum stranggiessen | |
EP0545104A2 (de) | Verfahren und Vorrichtung zum Stranggiessen von Brammen oder Blöcken | |
DE69123036T2 (de) | Verfahren zum Ausziehen eines Gussstranges in einer Horizontalstranggiessanlage | |
DE69607534T2 (de) | Verfahren und Vorrichtung zur Steuerung des Ziehens von Walzgut zwischen Walzgerüste | |
DE19781696C2 (de) | Fußführung und Steuerung für eine Stranggußmaschine | |
DE102005047285B4 (de) | Verfahren zur Führung einer mit einer SPS gesteuerten und mit einer Profiltemperaturregelung und Pressgeschwindigkeitsregelung ausgestatteten Strangpresse für Metalle | |
DE69120819T2 (de) | Verfahren und vorrichtung zum giessen zwischen zwei walzen | |
DE4203337C2 (de) | Verfahren zum Stranggießen von Metallen | |
EP2991788B1 (de) | Verfahren und vorrichtung zur regelung des flüssigmetallspiegels in einer kokille | |
EP1314491A1 (de) | Verfahren zum Betreiben eines Streckreduzierwalzwerks und Streckreduzierwalzwerk | |
AT409465B (de) | Verfahren zum einstellen eines giessspaltes an einer strangführung einer stranggiessanlage | |
EP0116030B1 (de) | Verfahren zum Überwachen einer Bogenstranggiessanlage | |
DE3037048A1 (de) | Verfahren zur steuerung des strangabzuges | |
DE2440414A1 (de) | Anordnung zur steuerung einer mehradrigen stranggiessanlage | |
EP3173166A1 (de) | Verfahren und vorrichtung zum einstellen der breite eines stranggegossenen metallstrangs | |
DE3009697C2 (de) | ||
DE2750899A1 (de) | Verfahren und vorrichtung zum herstellen von presstraengen | |
DE4137588C2 (de) | Verfahren zum Gießen von Metallen in einer Stranggießanlage | |
EP3138639B1 (de) | Verfahren zum herstellen eines metallischen bandes durch endloswalzen | |
DE69000282T2 (de) | Verfahren und vorrichtung zur herstellung von duennen metallprodukten mittels strangguss. | |
EP3135402A1 (de) | Kokille und verfahren zum überwachen einer kokille | |
DE1951059C (de) | Verfahren zum Stranggießen von Knüppeln aus Stahl |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
8364 | No opposition during term of opposition | ||
8327 | Change in the person/name/address of the patent owner |
Owner name: KAWASAKI JUKOGYO K.K., KOBE, HYOGO, JP |
|
8339 | Ceased/non-payment of the annual fee |