EP3733323B1 - Verfahren und stranggiessanlage zum giessen eines giessstrangs - Google Patents

Verfahren und stranggiessanlage zum giessen eines giessstrangs Download PDF

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EP3733323B1
EP3733323B1 EP20172396.2A EP20172396A EP3733323B1 EP 3733323 B1 EP3733323 B1 EP 3733323B1 EP 20172396 A EP20172396 A EP 20172396A EP 3733323 B1 EP3733323 B1 EP 3733323B1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
casting
software
cast
liquid phase
target
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.)
Active
Application number
EP20172396.2A
Other languages
English (en)
French (fr)
Other versions
EP3733323A1 (de
Inventor
Uwe Plociennik
Thomas Heimann
Wilfried Klos
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
SMS Group GmbH
Original Assignee
SMS Group GmbH
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Filing date
Publication date
Application filed by SMS Group GmbH filed Critical SMS Group GmbH
Publication of EP3733323A1 publication Critical patent/EP3733323A1/de
Application granted granted Critical
Publication of EP3733323B1 publication Critical patent/EP3733323B1/de
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    • 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
    • B22D11/1206—Accessories for subsequent treating or working cast stock in situ for plastic shaping of strands
    • 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
    • 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
    • B22D11/18—Controlling or regulating processes or operations for pouring
    • B22D11/188—Controlling or regulating processes or operations for pouring responsive to thickness of solidified shell

Definitions

  • the invention relates to a method for casting a cast strand according to the preamble of claim 1, and to a continuous casting plant according to the preamble of claim 11.
  • the operation of the secondary cooling of a continuous casting plant is usually carried out with spray or cooling water, whereby the amount of water that is applied to the surfaces of the cast strand is set using target temperature curves.
  • target temperature curves can vary depending on the material to be cast and, for example, depending on certain cooling zones of the supporting strand guide and/or the casting speed.
  • a target temperature curve determines the target values for the surface temperature to be achieved by the strand within the supporting strand guide, e.g. at the end of individual cooling zones that are part of this supporting strand guide.
  • the spray water quantities of the secondary cooling are regulated so that these target values are achieved.
  • Position control in relation to the sump tip of a cast strand using secondary cooling has the disadvantage that if there is a major change in the casting temperature, it is necessary to either greatly reduce or greatly increase the amount of water. If the amount of water is greatly reduced, there is a risk of bulging. On the other hand, if the amount of water is greatly increased, there is a risk of surface cracks because the surface of the cast strand is cooled (too) much.
  • a further disadvantage is the heavy formation of scale that occurs as a result of the high temperatures and long residence times, which affects the surface temperature of the cast strand. This can distort a measurement of the surface temperature of the cast strand.
  • the device comprises a supporting strand guide in the form of a support roller frame, along the longitudinal extension of which (ie viewed in the casting direction of the cast strand) a plurality of hydraulic servo cylinders are arranged, with which an adjustment of support rollers or a soft reduction for the cast strand is possible.
  • EP 2 346 631 B1 are a method and a device for controlling the solidification of a cast strand in a continuous casting plant when starting the casting process known.
  • a continuous casting plant is equipped with a process computer on which a first software and a second software are installed.
  • the first software calculates in real time and, in a known manner, controls the casting process that is carried out with the continuous casting plant.
  • correction factors are initially generated during the initial phase of a new casting process or when parameters of the currently running casting process are changed on the basis of processing currently obtained data from the ongoing casting process and/or on the basis of data stored in a database, with the second software then using these correction factors to generate corrected target data for the casting process and transferring them to the first software.
  • the above-mentioned technology according to EP 2 346 631 B1 The above-mentioned technology according to EP 2 346 631 B1
  • the use of the second software is primarily used to determine a casting speed or corrected target data for this, so that after this data has been transferred to the first software and the first software has carried out the corresponding control, the position of the sump tip of the casting strand is set to the target or nominal position.
  • the corrected target data calculated by the second software are immediately adopted by the first software and are therefore immediately taken into account in the control carried out by the first software.
  • this type of operation of the second software only takes place at the time from which the casting process is fully represented with the data calculated in real time, so that the first software then controls the casting process exclusively with this data.
  • the invention is based on the object of creating a technology for the continuous casting of metals with which the position of the sump tip of a cast strand, in particular with a large casting thickness, can be held more reliably at a certain target position or in a certain target range of the supporting strand guide and a thickness of the cast strand produced is set using simple and inexpensive means and the soft reduction can take place in a certain range.
  • This object is achieved by a method having the features of claim 1 and by a device having the features of claim 11.
  • a method according to the present invention is used for casting a cast strand in a continuous casting plant equipped with a process computer and having at least one casting machine.
  • the process computer comprises at least a first software that calculates in real time and controls the casting process.
  • the process computer comprises a second additional software that calculates faster than in real time and thus has a calculation speed greater than the first software.
  • the second software calculates, on the one hand in association with a specific casting length and, on the other hand, depending on currently obtained process parameters from the ongoing casting process, in particular in the area of the mold and/or from at least one process parameter stored in a database, which position would currently exist for a sump tip of the cast strand according to the specific casting length along a supporting strand guide of the continuous casting plant.
  • the second software compares this calculated sump tip position with a target position or a target range for the sump tip and continuously calculates a casting speed correction value on the basis of this. Instead of the sump tip, control can also be based on a solidification fraction or on a strand shell distance.
  • the casting speed correction value calculated by the second software is transferred to the first software, whereby the first software regulates the sump position in real time using the casting speed and only takes into account the casting speed correction value calculated by the second software in relation to the specific casting length with a delay that results from a distance between the target position or the target range for the sump tip and the casting speed last set in real time.
  • a sump tip position of the cast strand is always found within a predetermined or selected range along the supporting strand guide or the sump tip of the cast strand is kept in this predetermined range. Furthermore, the calculation of the casting speed correction value is carried out by means of the second software on the basis that from all Positions along the casting length up to the position of the sump tip the current target speed is averaged.
  • the invention and the associated method are based on the essential finding that the second software runs continuously or performs calculations during the casting process.
  • the second software runs continuously in parallel to the actual speed control, which is carried out by the first software.
  • the second software can separately take into account the effects of disturbances such as casting temperature, heat dissipation in the mold and/or changes in the water flow temperatures (e.g. in the secondary cooling or the primary or mold cooling) and calculate corresponding casting speed correction values, which are then transferred to the first software.
  • it is important that the calculation speed for the second software is selected to be higher than for the first software.
  • the first software can regulate or adjust the sump length (i.e. the position of the sump tip of the cast strand) using the casting speed, which serves as the control variable, and taking into account the casting speed correction values calculated by the first software.
  • Another "trick" for the method according to the invention is that the casting speed correction values calculated by the second software, after they have been transferred or sent to the first software, are then not taken into account by the first software immediately, but only after a delay, i.e. with a time lag that depends on the currently set casting speed and the target position or the target range for the sump tip of the cast strand. It is precisely this delayed consideration of the casting speed correction values calculated by the second software by the first software that makes it possible to bring the position of the sump tip into the predetermined or selected area of the supporting strand guide, i.e. into the target range, or to keep it there.
  • the sump tip is preferably used as the controlled variable.
  • a defined solidification fraction in the middle of the strand which has a solid fraction fraction ⁇ 1, can be used as a control variable for the process according to the invention.
  • the strand shell spacing can also be used as a controlled variable for the method according to the invention.
  • the calculation speed for the second software is set higher than for the first software, it is possible to look "into the future" with regard to the casting process and its further course using the method according to the invention.
  • the following example illustrates this: If the first software, which controls the casting process in real time, has a calculation time of 20 minutes, for example, the same sequence of the casting process can be simulated or calculated using the second software in a much shorter time, e.g. in just 30 seconds. Accordingly, it is possible to gain knowledge about the further course of the casting process at a much earlier point in time using the calculation of the second software than using the calculation of the first software.
  • the feature "obtained” can be a setting or a measurement.
  • “obtained” process parameters in the sense of the present invention are those that have either been specifically set (possibly on the basis of a previous calculation) or obtained as a result of a measurement.
  • a temperature field is determined, preferably calculated, for the cast strand along its conveying direction within the supporting strand guide, so that the associated temperature is known for each calculated node point of the cast strand, namely at a specific point of the cast strand or the length of the system, in particular within the supporting strand guide and its Cooling segments. From this, an exact position of the sump tip for the casting strand can then be determined.
  • At least one process parameter of the casting process selected from the group of chemical composition of the material of the cast strand, current casting temperature, current casting speed, water flow temperature for secondary cooling, or water flow temperature for the mold primary cooling and/or set casting length is taken into account. This advantageously ensures that current values or parameters of the ongoing casting process and the type of metal processed in the process are included in the calculations by the second software or are taken into account accordingly by the second software.
  • the casting speed correction value is calculated by means of the second software on the basis of process parameters stored in the database and is used by the first software at the beginning of the casting process as a control variable for its regulation. This is particularly advantageous when starting the casting process at the beginning of a production process or following an interruption in operation.
  • the casting speed correction value is calculated by means of the second software depending on the currently obtained process parameters from the ongoing casting process. In this case, if there are deviations between the target and actual values in relation to the temperature of the cast strand during the casting process, this casting speed correction value is then used by the first software to regulate the casting speed of the casting process.
  • the second software as already explained, is permanently "running" or switched on during the ongoing casting process. This ensures that possible deviations that may occur during the ongoing casting process are responded to by the The casting speed correction values calculated by the second software, which are then transferred from the second software to the first software for controlling the real casting process, can be reacted to accordingly.
  • a reference position along the supporting strand guide between the bath level and the target position or the target area for the sump tip is selected.
  • all target speeds calculated by the second software are used one after the other.
  • a type of average value is formed with regard to the formation of the sump length, since the sump length is an integrative result of the history of the casting speeds.
  • the reference position can expediently be at a point on the supporting strand guide that is between 40% and 70% of the distance from the bath level to the target position of the sump tip. This reference position can preferably be at least 60% of the distance from the bath level to the target position of the sump tip.
  • the calculation of the casting speed correction value is carried out by means of the second software on the basis that the current target speed is averaged from all positions along the casting length up to the position of the sump tip is based on the meaning that all casting length positions that are currently in the supporting strand guide have been successively assigned a target speed by the second software over time or the calculations.
  • Such an assignment can be understood to mean that the calculation values of the second software, i.e. the casting speed correction values calculated by means of the second software, from the past period are used for the current determination of the target casting speed in the first software in order to control the position of the sump tip of the casting strand in the future period.
  • the current casting speed influences the strand cross-sections along the supporting strand guide at all positions from the casting level to the sump tip, it is expedient to all these target speeds e.g. in the form of an average value for determining the current target speed. Values that occur most frequently - regardless of which position they are assigned to - are represented more strongly by the average value than values that occur rarely (e.g. outliers).
  • the present invention also provides a continuous casting plant for casting a cast strand.
  • a continuous casting plant comprises a mold with a lower opening, which is formed on a lower side of the mold, a process computer with at least a first software that calculates in real time and controls the casting process, wherein the process computer comprises a second additional software that calculates faster than in real time, so that the calculation speed for the second software is thus greater than for the first software, and a supporting strand guide, which adjoins the lower opening of the mold, wherein the cast strand can be moved along the supporting strand guide.
  • adjustable support rollers or pairs of rollers are arranged along the supporting strand guide, with which a thickness reduction for the cast strand takes place.
  • the supporting strand guide has a selected area in which a sump tip of the cast strand is to be located, wherein support rollers or pairs of rollers that have a soft reduction adjustability are arranged exclusively in the selected area of the strand guide.
  • the "trick" of the above-mentioned continuous casting plant is that the support rollers or pairs of rollers that can be adjusted for soft reduction and are intended for supporting the strand guide are arranged exclusively in the selected area in which the sump tip of the cast strand is also to be located.
  • the target position for the sump tip of the cast strand is to be located in the said selected area of the supporting strand guide. In this way, it is possible to carry out a targeted soft reduction for the cast strand using the adjustable support rollers or pairs of rollers in the selected area of the supporting strand guide.
  • All other support rollers or pairs of rollers which - viewed in the conveying direction of the cast strand - are usually located upstream of the selected area, can thus be designed conventionally. namely without a soft reduction adjustment function. These conventional support rollers only follow the thermal shrinkage of the cast strand 100.
  • the support rollers or pairs of rollers are combined to form roller segments. This facilitates both the assembly and disassembly of the individual support rollers when they are installed or removed from the continuous casting plant, and also a possible joint control for the purpose of carrying out a desired soft reduction for the cast strand.
  • the above-mentioned method according to the invention is also suitable for operating a continuous casting plant according to the present invention, in the sense that the position of the sump tip of the cast strand is thereby brought specifically into the selected area of the supporting strand guide or - in the event of changes in the casting process - also held there.
  • the present invention is expediently used in the production of cast strands which - in the case of the production of slabs or similar products - have a casting thickness of at least 250 mm, more preferably even greater casting thicknesses (e.g. 300 mm, preferably 350 mm, or even 400 mm, or more).
  • Such products are also known under the name "thick slabs". Because the control or regulation of the casting process according to the invention has a direct effect on all sections of the cast strand along the supporting strand guide by changing or adjusting the casting speed, this means that the invention is also suitable for such "thick slabs" or comparable products.
  • the cast strand has a casting thickness or a diameter of at least 150 mm.
  • Fig.1 shows a simplified side view of the continuous casting plant 110 according to the invention.
  • the continuous casting plant 110 comprises a mold 112 which has a lower opening 113 and thus a vertical exit downwards.
  • Liquid metal e.g. steel or a steel alloy, is poured into the mold 112 up to a casting level or bath level 114.
  • the continuous casting plant 110 comprises a supporting strand guide 116 in the area of a secondary cooling system 130, which adjoins the lower opening 113 of the mold.
  • the supporting strand guide 116 is thus arranged immediately downstream of the mold 112.
  • a casting or metal strand 100 emerges downwards from the lower opening 113 of the mold 112 and is then moved or transported along the supporting strand guide 116 in a conveying direction F.
  • the secondary cooling 130 comprises individual cooling segments (not specified in more detail) along the supporting strand guide 116, through which the application of a cooling medium, in particular in the form of water, e.g. through spray nozzles, to both sides of the metal strand 100 is ensured in order to cool the metal strand 100 in a targeted manner.
  • These cooling segments are each fed with cooling liquid via lines (not shown) and are each equipped with spray nozzles. Accordingly, it is possible to apply cooling liquid to the surfaces of the metal strand 100, namely to its top and/or bottom, through the spray nozzles of the individual cooling segments.
  • the continuous casting plant 110 is a thick slab plant with which a cast strand 100 with a thickness of preferably 250 mm, or possibly even greater casting thicknesses, can be produced.
  • the continuous casting plant 110 comprises, for example, a total of one hundred and twenty pairs of support rollers, which are divided into twenty physical segments or cooling segments 1-20.
  • the crack-critical straightening area is located within the supporting strand guide 116 in the cooling or straightening segments with numbers 8 and 9, which can be equipped with their own control circuits for the coolant supply, so that the specified target temperatures can be achieved.
  • the continuous casting plant 110 comprises a control or regulating unit 122, which is connected via a signal path 124 to the cooling segments of the supporting strand guide 116, among others.
  • This signal path 124 can be wired or wireless, e.g. via a radio link or the like.
  • the control or regulation unit 122 comprises a process computer 123 on which a first software I and a second additional software II are installed. The meaning and functionality of these two software packages I, II are explained separately below.
  • the control or regulation unit 122 is connected to a data storage 126 in which the required process data for the continuous casting plant 110 are stored.
  • this data storage 126 forms a database.
  • Via an interface it is possible to enter or read individual process data PD into the data storage 126.
  • This input option is provided in the Fig.1 symbolized by an arrow with "PD".
  • the continuous casting plant 110 is equipped with at least one (not specified in more detail) temperature sensor, or a plurality of such sensors, which is or are arranged adjacent to the supporting strand guide 116.
  • the temperature of the metal strand 100 can be determined by means of such a sensor or a plurality of such sensors in order to compare, for example, the previously calculated temperature of the metal strand 100 with the measurement.
  • the temperature data of the sensor or sensors are first fed to a data acquisition unit 128 and from there sent to the control or regulating unit 122 via the signal path 124.
  • the data memory 126 stores variables or parameters on the basis of which target temperatures can be set or determined for the individual cooling segments along the supporting strand guide 116. These variables can include a first target temperature, a second target temperature and a predetermined distance from the casting level 114. These variables depend on a specific material or a specific group of materials from which the metal strand 100 is produced, and in any case are independent of a specific continuous casting plant.
  • control and regulation unit 122 can be used to determine the individual cooling segments along the strand guide 116 in the area of the secondary cooling 130 of a specific continuous casting plant, e.g. the continuous casting plant 110 of Fig.1 , target temperatures can be set or specified.
  • the continuous casting plant 110 comprises a selected or predetermined region 120 for the supporting strand guide 116 or along it, which corresponds, for example, to segments No. 17 and No. 18.
  • adjustable support rollers 118 are arranged in this selected region 120, each of which is present in pairs in the form of an upper support roller R1 and a lower support roller R2 opposite thereto.
  • each of the segments No. 17 and No. 18 consists of three such roller pairs R1, R2, wherein the associated support rollers 118 can be adjusted individually, i.e. in the direction of the cast strand 100 guided between the support rollers 118. By adjusting these support rollers, a soft reduction is carried out for the cast strand 100.
  • both the upper support roller R1 and the lower support roller R2 are expediently adjusted so that a thickness reduction is achieved for the cast strand 100 both on its upper side and on its lower side. This is particularly important for a metal strand 100 in the form of a slab with a comparatively large Casting thickness, ie ⁇ 250mm is particularly advantageous. By reducing the thickness on the top and bottom, the internal quality of the cast strand 100 can be improved.
  • the adjustable support rollers 118 By using a more powerful design of the adjustable support rollers 118, larger individual removals are possible for a metal strand 100 and/or the service life of the soft reduction unit (i.e. segments no. 17 and no. 18) can be extended. Furthermore, the removal steps can be individually graded.
  • the support rollers which have a soft reduction adjustment function, are arranged only in the segments No. 17 and No. 18, i.e. in accordance with the selected area 120. This means that with the support rollers 118, which are arranged in the selected area 120, a soft reduction can be carried out for the cast strand 100.
  • the remaining support roller segments No. 1-16 and No. 19-20 are conventionally designed and do not have such a soft reduction adjustment function. Instead, they can only be adjusted to follow the thickness reduction caused by thermal shrinkage. This allows the continuous casting plant 110 to be built more cost-effectively.
  • the selected or predetermined area 120 of the supporting strand guide 116 is to be seen in the context that the sump tip of the cast strand 100 should be located or positioned therein during operation of the continuous casting plant 110.
  • a target position or a target area for the sump tip of the cast strand 100 is located within this selected area 120. This makes it possible to specifically carry out a soft reduction for the cast strand 100 within the selected area 120 of the supporting strand guide 116, finally by adjusting the support rollers 118 as explained.
  • Fig.2 shows a flow chart to illustrate the "architecture" of the control or regulation unit 122.
  • the process computer 123 (cf. Fig.1 ) of this control or regulating unit 122, a first software I (also referred to as simulation model "regulation”) and a second software II (also referred to as simulation model "feedback control").
  • a first software I also referred to as simulation model "regulation”
  • a second software II also referred to as simulation model "feedback control”
  • control or regulating unit 122 is shown positioned in the middle and is also labeled "communication simulation models and casting process". This indicates that the control or regulating unit 122 is set up or has the appropriate means to enable data exchange from the second software II with the first software I.
  • these process parameters PD can be entered into the data memory 126 via an interface and from there via the signal path 124 to the processor of the control or regulation unit 122. Following this, these process data are then forwarded by the control or regulation unit 122 to both the first software I (simulation model "feed-forward control") and the second software II (simulation model "regulation").
  • the second software II also receives information from the control and regulation unit 122 regarding the respective process parameters for the current casting process.
  • the second software II While the casting process is running and is controlled by the first software I, the second software II is running permanently in the background. In this regard, it is particularly emphasized that the second software II calculates much faster than in real time, at least faster than the first software I. In other words, the calculation speed for the second software II is set higher than for the first software I.
  • a method according to the present invention works as follows:
  • the second software II calculates or simulates, on the one hand in association with a specific casting length ("x") and, on the other hand, depending on currently obtained process parameters from the ongoing casting process, in particular in the area of the mold 112 and/or from at least one process parameter stored in the database 126, which position would currently exist for a sump tip of the cast strand 100 according to the specific casting length along the supporting strand guide 116 of the continuous casting plant 110.
  • the second software II calculates the position of the solidification or a defined solidification portion either in the middle of the strand or at a predetermined distance between the strand shells much faster than in real time of the casting strand 100 on the loose and fixed side, with the control variable casting speed.
  • the second software II compares this calculated sump tip position with the selected area 120, or with the target position for the sump tip, and on this basis continuously calculates a pouring speed correction value (in Fig.2 also referred to as "optimal speed for the casting length x").
  • This casting speed correction value corresponds to a target casting speed and is assigned to a specific casting length of the cast strand 100, based on the current process parameters of the casting process, such as casting temperature, chemical composition of the cast metal, heat dissipation in the mold and changes in the water flow temperatures (secondary cooling, primary or mold cooling).
  • the actual control of the casting process is carried out by the first software I (simulation model "control") in real time.
  • the first software I receives the necessary information regarding the individual process parameters from the control or regulating unit 122.
  • the first software I also receives the casting speed correction values calculated by the second software II via the control or regulating unit 122, i.e. values for the target casting speed, each of which belongs to a relevant casting length.
  • the value for an associated target speed (meaning: target casting speed) is then sent back to the control or regulating unit 122 using the first software I and from there output to the relevant components of the continuous casting plant 110.
  • the first software I controls the sump position in real time using the casting speed for the casting process carried out with the continuous casting plant 110 and in doing so uses the casting speed correction value calculated by the second software II in association with the determined Casting length is only taken into account with a delay.
  • This delay is determined by a distance of the selected area 120 or a target position for the sump tip and the casting speed last set in real time. As a result, this ensures that a sump tip position of the cast strand 100 in the ongoing casting process is always within the selected area 120 along the supporting strand guide 116 or the sump tip of the cast strand 100 is held in this predetermined area 120.
  • the control according to the invention can be carried out, for example, with a PI controller or a controller with similar properties.
  • a PI controller or a controller with similar properties.
  • it is possible to use algorithms to search for zero points ( target position - actual position 0). Which controller or algorithm is selected for the zero point search can be parameterized.
  • a casting operation is required for the continuous casting plant 110 in accordance with Fig.1 set such that the position of the sump tip of the cast strand 100 should be within the selected area 120.
  • a correspondingly set casting speed and adapted cooling (primary and secondary cooling) of the cast strand 100 With a correspondingly set casting speed and adapted cooling (primary and secondary cooling) of the cast strand 100, its sump tip is then located within the selected area 120.
  • the target position for the sump tip of the casting strand 100 has a distance of 20 meters from the casting level 114, with the set casting speed being 1 m/min.
  • the casting temperature in the area of the mold 112 or the casting level 114 is 10° increases. Such a temperature increase can be induced by the use of a new ladle. According to a further assumption, this temperature increase takes place in the area of the mold 112 at a time t n . At this time t n , a casting length of N meters has already been cast, so that the new piece of the cast strand 100 is designated with the casting length "N".
  • the cast strand 100 Due to the higher casting temperature, the cast strand 100 has more heat, so that the calculated sump tip increases by approx. 1 meter. If the other process parameters, such as in particular the cooling of the cast strand 100 in the area of the secondary cooling 130, remained unchanged during the above-mentioned temperature increase and only the first software I was available to control the casting process, this would result in the position of the sump tip, in view of the above-mentioned increase in length of approx. 1 meter - seen in the conveying direction F of the cast strand 100 - moving downstream (ie in the representation of Fig.1 from left to right) and would thereby "run out" of the selected area 120.
  • the other process parameters such as in particular the cooling of the cast strand 100 in the area of the secondary cooling 130, remained unchanged during the above-mentioned temperature increase and only the first software I was available to control the casting process, this would result in the position of the sump tip, in view of the above-mentioned increase in length of approx
  • a corresponding casting speed correction value is calculated using the second software II.
  • the second software II calculates much faster than in real time, the new strand piece with the casting length "N" reaches the position of the previous solidification, i.e. 20 meters from the casting level 114, after just 30 seconds, for example, in the "pre-control" simulation model.
  • the simulation time with the first software I which calculates in real time, would have already increased or progressed by 20 minutes.
  • the casting speed correction value calculated by the second software II - initially in the model and theoretically - is used to calculate the casting speed for the cast strand.
  • 100 resulting casting speed in the present numerical example is reduced in such a way that the position of the sump tip for the casting length "N" is again within the selected range 120 and thus reaches its target position.
  • the first software I stores the casting speed correction value calculated by the second software II after receiving it.
  • An essential feature of the method according to the invention is that the first software I does not immediately reduce the real casting speed by the said casting speed correction value, but only after a time delay.
  • the current casting speed is already reduced by the first software I by the casting speed correction value calculated by the second software II.
  • a position of e.g. 5 meters in front of the current or last sump position of e.g. 20 meters corresponds - at a casting speed of 1 m/min - to a time period of 15 minutes that the new piece of the cast strand 100 with the casting length "N" has covered up to that point.
  • the time required for this example is therefore Delay with which the first software I adjusts or reduces the real casting speed, taking into account the casting speed correction value calculated by the second software II, is 15 minutes.
  • the sump length is reduced by half the value by which it had increased in the simulation of the second software II, i.e. by only 0.5 m, until the arrival of the warmer strand section, ie the new section of the cast strand 100 with the casting length "N".
  • the real sump length of the cast strand 100 also increases by about 1 meter.
  • the second software II uses the casting speed which is about half the distance between the bath level 114 and the target position for the sump tip (this corresponds to Fig.6 the casting length L).
  • the first software I can, using the casting speed correction value calculated by the second software II and taking into account the said delay, reduce the actual casting speed for the casting process in a control-technical manner such that the sump length of the cast strand 100 continues to be within the selected range 120 or remains therein.
  • the first software I and the second software II always receive the same process values or process parameters of the ongoing casting process.
  • the reduction in the actual casting speed mentioned is related to the fact that a temperature increase is assumed in the area of the mold 112. If, contrary to this example, the melting temperature in a ladle were to drop, this would result in the first software I increasing the actual casting speed of the casting process using a casting speed correction value calculated accordingly by the second software II, also while observing the time delay explained.
  • FIG.3 shows an example of a possible link between second software II and first software I for the purpose of controlling the casting speed in order to achieve a target sump length or a target position for the sump tip of the casting strand 100.
  • Fig.3 two diagrams in which the pouring speed (with a solid line) and the position of the sump length (with a dashed line) are plotted as a function of time.
  • the upper diagram refers to the second software II (or the simulation model "feedback control”).
  • the lower diagram refers to the first software I (or the simulation model "control").
  • the target sump length is shown with a dash-dotted line.
  • the hatched area within which the respective dash-dotted line runs indicates a target area for the target position of the sump tip of the cast strand 100.
  • this hatched target area for the sump tip is within the selected area 120 of the supporting strand guide 116.
  • a sump tip control would only register an increase in the casting temperature when the first strand cross-section with the higher temperature has reached the solidification point.
  • the resulting exceedance of the target position leads to a decreasing speed ramp through the PI control.
  • another strand piece must have traveled the distance from the casting level 114 to the sump tip. If the control is set too high, this will result in undesirable overshoots. If it is set lower, the correction takes correspondingly longer.
  • the control system can determine very quickly which target speed would be suitable for which strand length. Since this target speed is usually not the same for all strand positions, an algorithm calculates which casting speed overall delivers the smallest deviations from the target value. This is done either by selecting a reference position for which the target speed is determined, or the current target speed is averaged from all positions up to the sump tip (which is also the case in Fig.6 shown with three example casting lengths K, L and M).
  • the averaged target speed (ie an average value calculated from the target casting speeds determined by the second software II for different casting lengths) can then be adopted directly by the first software I as the target speed, taking into account the time delay explained above.
  • a PI control can also be used to superimpose the current deviation of the sump length from the target position in order to take the actual process history of all strand cross-sections into account separately.
  • FIG.4 a dash-dotted horizontal line marking the setpoint for the position of the sump tip of the casting strand 100.
  • the diagram of Fig.4 illustrates that when the casting temperature changes by up to 20 °C, the casting speed is controlled such that the calculated sump length agrees well with the target value for the position of the sump tip of the casting strand 100.
  • Fig.5 shows two diagrams, namely in the upper diagram a course of the pouring temperature as a function of time, and in the lower diagram the resulting position of the sump tip as a function of time.
  • the time axes in the upper and lower diagrams of Fig.5 are chosen to be consistent. This means that the course of the sump tip (shown in the lower diagram) results in response to the change in the pouring temperature (shown in the upper diagram).
  • the lower diagram of Fig.5 illustrates that - if significant fluctuations occur for the casting temperature - then the resulting position of the sump tip, which is set using the method according to the invention, has smaller deflections compared to the conventional curve and is significantly closer to the target value (indicated by an arrow to the left of the ordinate) for the sump tip of the cast strand 100.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Continuous Casting (AREA)

Description

  • Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Gießen eines Gießstrangs nach dem Oberbegriff von Anspruch 1, und eine Stranggießanlage nach dem Oberbegriff von Anspruch 11.
  • Beim Betrieb von Stranggießanlagen entspricht es dem Stand der Technik, den Gießstrang nach dem Austreten aus der Kokille in der sogenannten Sekundärkühlung einer stützenden Strangführung solcher Anlagen abzukühlen, bis eine vollständige Erstarrung des Gießstrangs erreicht ist. Dieser Abkühlvorgang spielt eine wichtige Rolle für die resultierende Qualität des Gießstrangs und der daraus erzeugten Produkte. Die vollständige Erstarrung des Gießstrangs sollte innerhalb der stützenden Strangführung liegen, die den Gießstrang mit noch flüssigem Kern stützen, erreicht werden.
  • Der Betrieb der Sekundärkühlung einer Stranggießanlage wird in der Regel mit Sprüh- bzw. Kühlwasser realisiert, wobei die Wassermenge, die auf die Oberflächen des Gießstrangs ausgebracht wird, unter Vorgabe von Solltemperaturkurven eingestellt wird. Der Verlauf dieser Solltemperaturkurven kann je nach Werkstoff des zu vergießenden Materials, und z. B. in Abhängigkeit von bestimmten Kühlzonen der stützenden Strangführung und/oder der Gießgeschwindigkeit variieren. Je nach Werkstoff und gewählter Gießgeschwindigkeit wird dann von einer Bedienperson der Stranggießanlage eine Solltemperaturkurve ausgewählt und damit die Sekundärkühlung zum Ausbringen des Sprüh- bzw. Kühlwassers auf die Oberflächen des zu kühlenden Gießstrangs eingestellt. Beispielsweise können bei niedrigen Gießgeschwindigkeiten höhere (= wärmere) Solltemperaturkurven gefahren werden. Im Umkehrschluss sollten bei höheren Gießgeschwindigkeiten in der Regel niedrigere (= kältere) Solltemperaturkurven gefahren werden, zwecks Erreichung einer stärkeren Kühlung des Gießstrangs, damit dieser noch innerhalb der stützenden Strangführung durcherstarrt.
  • Beim Stranggießen bestimmt eine Solltemperaturkurve die Sollwerte für die zu erreichende Oberflächentemperatur, die der Strang innerhalb der stützenden Strangführung erreicht, z. B. am Ende von einzelnen Kühlzonen, die Teil dieser stützenden Strangführung sind. Die Spritzwassermengen der Sekundärkühlung werden dabei so geregelt, dass diese Zielwerte erreicht werden.
  • Wie vorstehend bereits erläutert, ist es beim Betrieb einer Stranggießanlage von großer Bedeutung, dass der Gießstrang vollständig innerhalb der stützenden Strangführung erstarrt, und nicht etwa mit seiner Sumpfspitze aus dieser stützenden Strangführung herausläuft. Aus diesem Grund ist für die stützende Strangführung ein ausgewählter Bereich vorgesehen, in dem die Sumpfspitze des gegossenen Gießstrangs liegen soll.
  • Während des Gießens von Brammen, Vorblöcken, Knüppeln etc. kann es ständig zu Änderungen von Parametern wie Gießtemperatur, Wasservorlauftemperatur, Wärmeabfuhr in der Kokille kommen, was den Gießprozess beeinflusst und somit eine Temperatur- und Positionsregelung erforderlich macht, da keine stationären Verhältnisse vorliegen.
  • Mit zunehmender Brammendicke vergrößert sich der Bereich der Mittenseigerung, wobei die Anzahl von Poren steigt, so dass deren Beseitigung durch eine Soft- oder Hartreduktion besondere Aufmerksamkeit verlangt.
  • Um eine maximale Produktion oder eine verbesserte Innenqualität durch Soft-reduktion zu erreichen, ist eine Positionsregelung von Vorteil. Für eine Positionsregelung beim Stranggießen bieten sich als Stellgröße die Sekundärkühlung und die Gießgeschwindigkeit an.
  • Beim Stranggießen von großen Brammendicken ist es jedoch problematisch, mit der Stellgröße Sekundärkühlwasser die Lage der Sumpfspitze des Gießstrangs zu beeinflussen, um damit die Sumpfspitze in einem definierten Bereich der stützenden Strangführung zu halten. Die Wirksamkeit der Sekundärkühlung nimmt mit zunehmender Brammendicke ab. Je dicker die Strangschale des Gießstrangs wird, desto größer wird dann auch die abzuführende Energie, damit die Strangschale wächst. Dies bedeutet gleichzeitig, dass die Strangoberflächentemperatur abgesenkt wird. So stellen sich dann bei gleicher Sumpfspitzenposition, aber anderer Kühlintensität, unterschiedliche Temperaturverläufe über die Strangdicke ein.
  • Nach dem Stand der Technik ist weiterhin bekannt, dass Brammen mit einer Dicke von 400 mm oder mehr mit einer Gießgeschwindigkeit von bis zu 6 m/min vergossen werden.
  • Eine Positionsregelung in Bezug auf die Sumpfspitze eines Gießstrangs mittels der Sekundärkühlung ist mit dem Nachteil verbunden, dass es bei einer größeren Änderung der Gießtemperatur erforderlich ist, entweder die Wassermengen sehr zu reduzieren oder sehr zu steigern. Bei einer starken Reduzierung der Wassermenge besteht die Gefahr von Bulging. Demgegenüber besteht bei einer großen Steigerung bzw. Zunahme der Wassermenge die Gefahr von Oberflächenrissen, weil die Oberfläche des Gießstrangs (zu) stark abgekühlt wird. Ein weiterer Nachteil besteht infolge der hohen Temperaturen und langen Verweilzeiten in der entstehenden starken Zunderbildung, wodurch die Oberflächentemperatur des Gießstrangs beeinflusst wird. Hierdurch kann eine Messung der Oberflächen-temperatur des Gießstrangs verfälscht werden.
  • Aus WO 2004/048016 A2 sind ein Verfahren und eine Einrichtung zum Stranggiessen eines Gießstrangs bekannt. Die Einrichtung umfasst eine stützende Strangführung in Form eines Stützrollengerüsts, entlang von dessen Längserstreckung (d.h. in der Gießrichtung des Gießstrangs gesehen) eine Vielzahl von hydraulischen Servo-Zylindern angeordnet sind, mit denen eine Anstellung von Stützrollen bzw. eine Soft-Reduktion für den Gießstrang möglich ist.
  • Aus EP 2 346 631 B1 sind ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Steuerung der Erstarrung eines Gießstrangs in einer Stranggießanlage beim Anfahren des Gießprozesses bekannt. Hierbei ist eine Stranggießanlage mit einem Prozessrechner ausgestattet, auf dem eine erste Software und eine zweite Software installiert sind. Die erste Software rechnet in Echtzeit und regelt, in bekannter Weise, den Gießprozess, der mit der Stranggießanlage durchgeführt wird. Mittels der zweiten Software, für die im Vergleich zur ersten Software eine größere Berechnungsgeschwindigkeit eingestellt ist, werden während der Anfangsphase eines neu einsetzenden Gießprozesses oder bei einer Parameteränderung des aktuell laufenden Gießprozesses auf Grundlage einer Verarbeitung von aktuell gewonnenen Daten aus dem laufenden Gießprozess und/oder auf Grundlage von in einer Datenbank gespeicherten Daten zunächst Korrekturfaktoren erzeugt, wobei dann die zweite Software mit diesen Korrekturfaktoren korrigierte Solldaten für den Gießprozess erzeugt und an die erste Software überspielt.
  • Bei der vorstehend genannten Technologie gemäß EP 2 346 631 B1 dient der Einsatz der zweiten Software vornehmlich dazu, eine Gießgeschwindigkeit bzw. korrigierte Solldaten hierfür zu ermitteln, so dass dann nach einer Überspiegelung dieser Daten an die erste Software und einer entsprechenden Regelung durch die erste Software die Position der Sumpfspitze des Gießstrangs an die Ziel- bzw. Sollposition gelegt wird. Im Zuge dessen ist hervorzuheben, dass die von der zweiten Software berechneten korrigierten Solldaten von der ersten Software unmittelbar übernommen werden und somit bei der von der ersten Software durchgeführten Regelung sofort berücksichtigt werden. Des Weiteren findet eine solche Betriebsweise der zweiten Software lediglich zu dem Zeitpunkt statt, ab dem der Gießprozess mit den in Echtzeit errechneten Daten vollständig dargestellt wird, so dass dann die erste Software ausschließlich mit diesen Daten den Gießprozess regelt.
  • Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Technologie zum Stranggießen von Metallen zu schaffen, mit der die Position der Sumpfspitze eines Gießstrangs insbesondere mit großer Gießdicke zuverlässiger an einer bestimmten Sollposition oder in einem bestimmten Soll-Bereich der stützenden Strangführung gehalten werden kann und eine Dicke des hergestellten Gießstrangs mit einfachen und preiswerten Mitteln eingestellt wird und die Softreduktion in einem bestimmten Bereich erfolgen kann Diese Aufgabe wird durch ein Verfahren mit den Merkmalen von Anspruch 1 und durch eine Vorrichtung mit den Merkmalen von Anspruch 11 gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind in den abhängigen Ansprüchen definiert.
  • Ein Verfahren nach der vorliegenden Erfindung dient zum Gießen eines Gießstrangs in einer mit einem Prozessrechner ausgestatteten Stranggießanlage mit mindestens einer Gießmaschine. Hierbei umfasst der Prozessrechner zumindest eine erste Software, die in Echtzeit rechnet und den Gießprozess regelt. Zusätzlich hierzu umfasst der Prozessrechner eine zweite zusätzliche Software, die schneller als in Echtzeit rechnet und damit eine Berechnungsgeschwindigkeit größer als die erste Software aufweist. Mit der zweiten Software wird einerseits in Zuordnung zu einer bestimmten Gießlänge und andererseits in Abhängigkeit von aktuell gewonnenen Prozessparametern aus dem laufenden Gießprozess insbesondere im Bereich der Kokille und/oder aus zumindest einem in einer Datenbank gespeicherten Prozessparameter berechnet, welche Position für eine Sumpfspitze des Gießstrangs gemäß der bestimmten Gießlänge entlang einer stützenden Strangführung der Stranggießanlage aktuell vorläge. Hierbei vergleicht die zweite Software diese berechnete Sumpfspitzenposition mit einer Soll-Position oder einem Soll-Bereich für die Sumpfspitze und berechnet auf Grundlage dessen fortwährend einen Gießgeschwindigkeits-Korrekturwert. Anstatt der Sumpfspitze kann auch auf einen Erstarrungsanteil (Solid Fraction) oder auf einen Strangschalenabstand geregelt werden. Im Anschluss hieran wird der von der zweiten Software berechnete Gießgeschwindigkeits-Korrekturwert an die erste Software übergeben, wobei die erste Software die Sumpfposition mit Hilfe der Gießgeschwindigkeit in Echtzeit regelt und hierbei den von der zweiten Software berechneten Gießgeschwindigkeits-Korrekturwert in Zuordnung zu der bestimmten Gießlänge erst mit einer Verzögerung berücksichtigt, die sich aus einem Abstand der Soll-Position oder des Soll-Bereichs für die Sumpfspitze und der zuletzt in Echtzeit eingestellten Gießgeschwindigkeit ergibt. In Folge dessen findet sich eine Sumpfspitzenposition des Gießstrangs im laufenden Gießprozess stets innerhalb eines vorbestimmten bzw. ausgewählten Bereichs entlang der stützenden Strangführung bzw. wird die Sumpfspitze des Gießstrangs in diesem vorbestimmten Bereich gehalten. Des Weiteren erfolgt die Berechnung des Gießgeschwindigkeits-Korrekturwerts mittels der zweiten Software auf Grundlage dessen, dass aus allen Positionen entlang der Gießlänge bis zur Position der Sumpfspitze die aktuelle Zielgeschwindigkeit gemittelt wird.
  • Der Erfindung und dem zugehörigen Verfahren liegt die wesentliche Erkenntnis zugrunde, dass die zweite Software im Verlauf des Gießprozesses permanent läuft bzw. Berechnungen anstellt. Anders ausgedrückt, läuft die zweite Software permanent parallel zu der eigentlichen Geschwindigkeitsregelung, die mittels der ersten Software durchgeführt wird. In dieser Weise können von der zweiten Software Auswirkungen von Störgrößen wie Gießtemperatur, Wärmeabfuhr in der Kokille und/oder Änderungen der Wasservorlauftemperaturen (z. B. in der Sekundärkühlung oder der Primär- bzw. Kokillenkühlung) separat berücksichtigt und diesbezüglich entsprechende Gießgeschwindigkeits-Korrekturwerte berechnet werden, die dann an die erste Software überspielt werden. In diesem Zusammenhang ist von Bedeutung, dass die Berechnungsgeschwindigkeit für die zweite Software größer gewählt ist als für die erste Software. Nachdem diese Gießgeschwindigkeits-Korrekturwerte von der ersten Software empfangen worden sind, kann die erste Software die Sumpflänge (d. h. die Position der Sumpfspitze des Gießstrangs) mit Hilfe der Gießgeschwindigkeit, die dabei als Stellgröße dient, und unter Berücksichtigung der von der ersten Software berechneten Gießgeschwindigkeits-Korrekturwerte regeln bzw. anpassen.
  • Ein weiterer "Pfiff" für das erfindungsgemäße Verfahren liegt darin, dass die von der zweiten Software berechneten Gießgeschwindigkeits-Korrekturwerte, nachdem sie an die erste Software überspielt bzw. gesendet worden sind, dann von der ersten Software nicht unmittelbar, sondern erst verzögert, d. h. mit einem Zeitverzug berücksichtigt werden, welcher abhängig von der aktuell eingestellten Gießgeschwindigkeit und der Soll-Position bzw. des Soll-Bereichs für die Sumpfspitze des Gießstrangs ist. Genau diese zeitversetzte Berücksichtigung der von der zweiten Software berechneten Gießgeschwindigkeits-Korrekturwerte durch die erste Software macht es möglich, die Position der Sumpfspitze in den hierzu vorbestimmten bzw. ausgewählten Bereich der stützenden Strangführung, d.h. in den Soll-Bereich zu bringen bzw. hierin zu halten.
  • Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren wird als Regelgröße vorzugsweise die Sumpfspitze verwendet. Hierbei ist die Sumpfspitze für den Gießstrang als eine Position entlang der stützenden Strangführung zu verstehen, an der die Strangmitte des Gießstrangs durcherstarrt ist, d. h. der Festanteil (= "Solid Fraction") hat den Wert von 1 (anders ausgedrückt: Solid Fraction = 1).
  • Ergänzend und/oder alternativ kann für das erfindungsgemäße Verfahren als Regelgröße ein definierter Erstarrungsanteil in Strangmitte verwendet werden, der einen Solid Fraction-Anteil < 1 aufweist.
  • Ergänzend und/oder alternativ kann für das erfindungsgemäße Verfahren als Regelgröße auch der Strangschalenabstand als Regelgröße verwendet werden.
  • Dadurch, dass die Berechnungsgeschwindigkeit für die zweite Software größer als wie für die erste Software eingestellt ist, ist es mittels des erfindungsgemäßen Verfahrens möglich, in Bezug auf den Gießprozess und dessen weiteren Verlauf "in die Zukunft" zu blicken. Hierzu folgendes Beispiel: Wenn für die erste Software, die den Gießprozess in Echtzeit regelt, eine Berechnungsdauer beispielsweise von 20 Minuten vorliegt, kann die gleiche Sequenz des Gießprozesses mittels der zweiten Software in wesentlich kürzerer Zeit, z. B. in nur 30 Sekunden simuliert bzw. berechnet werden. Entsprechend ist es mittels der Berechnung der zweiten Software im Vergleich zur Berechnung mittels der ersten Software zu einem wesentlich früheren Zeitpunkt möglich, Erkenntnisse über den weiteren Verlauf des Gießprozesses zu gewinnen.
  • An dieser Stelle wird gesondert hervorgehoben, dass es sich bei dem Merkmal "gewonnen" um eine Einstellung oder um eine Messung handeln kann. Dies bedeutet, dass "gewonnene" Prozessparameter im Sinne der vorliegenden Erfindung solche sind, die entweder gezielt eingestellt (ggf. auf Grundlage einer vorherigen Berechnung) oder als Ergebnis einer Messung erhalten worden sind.
  • Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren wird für die Positionsregelung der Sumpfspitze oder eines definierten Erstarrungsanteils in Strangmitte oder eines vorbestimmten Abstandes zwischen den Strangschalen auf Los- und Festseite als Stellgröße die Gießgeschwindigkeit (= Stellgröße) verwendet, wobei die Sollwerte für die Sekundärwassermengen hieran geschwindigkeitsproportional angepasst werden. Die Sollposition für die Sumpfspitze des Gießstrangs wird in dem vorbestimmten bzw. ausgewählten Bereich der stützenden Strangführung, vorzugsweise innerhalb eng definierter Grenzen, innerhalb der stützenden Strangführung, festgelegt. Die Vorteile einer solchen Positionsregelung in Bezug auf die Sumpfspitze stellen sich u.a. wie folgt dar:
    • Schnelle Auswirkung auf die Positionsänderung der Sumpfspitze bei Änderung der Gießgeschwindigkeit;
    • Keine großen Änderungen der Oberflächentemperaturen, somit auch nur geringe Änderung der Oberflächentemperatur im Richtbereich;
    • Bei steigender Gießgeschwindigkeit steigt die Wassermenge durch eine geschwindigkeitsproportionalen Sekundärkühlung und verringert die Gefahr von Bulging;
    • Bei reduzierter Gießgeschwindigkeit sinkt die Wassermenge durch eine geschwindigkeitsproportionalen Sekundärkühlung und verringert die Gefahr von Rissen im Richtbereich.
  • Dem ansonsten beim Stand der Technik bestehenden Nachteil, dass lange Tot- und Regelzeiten (Sollposition/Gießgeschwindigkeit) bzw. die Gefahr einer Instabilität der Regelung auftreten können, wird mit der vorliegenden Erfindung, wie vorstehend bereits erläutert, durch den permanenten Einsatz bzw. Betrieb der zweiten Software begegnet, wodurch z. B. eine lange Totzeit stark reduziert werden kann.
  • Für ein Verfahren nach der vorliegenden Erfindung ist auch von Bedeutung, dass für den Gießstrang entlang seiner Förderrichtung innerhalb der stützenden Strangführung ein Temperaturfeld bestimmt, vorzugsweise berechnet wird, so dass für jeden berechneten Knotenpunkt des Gießstrangs die zugehörige Temperatur bekannt ist, nämlich an einem bestimmten Punkt des Gießstrangs bzw. der Anlagenlänge insbesondere innerhalb der stützenden Strangführung und deren Kühlsegmente. Hieraus kann dann eine exakte Position der Sumpfspitze für den Gießstrang ermittelt werden.
  • In vorteilhafter Weiterbildung der Erfindung kann vorgesehen sein, dass für die Berechnung des Gießgeschwindigkeits-Korrekturwerts mittels der zweiten zusätzlichen Software zumindest ein Prozessparameter des Gießprozesses gewählt aus der Gruppe von chemischer Zusammensetzung des Werkstoffs des Gießstrangs, aktueller Gießtemperatur, aktueller Gießgeschwindigkeit, Wasservorlauftemperatur für die Sekundärkühlung, oder Wasservorlauftemperatur für die Kokillen-Primärkühlung und/oder eingestellter Gießlänge berücksichtigt wird. Hiermit wird vorteilhaft erreicht, dass aktuelle Werte bzw. Parameter des laufenden Gießprozesses und des hierbei verarbeiteten Metalltyps in die Berechnungen durch die zweite Software Einzug halten bzw. von der zweiten Software entsprechend berücksichtigt werden.
  • In vorteilhafter Weiterbildung der Erfindung kann vorgesehen sein, dass der Gießgeschwindigkeits-Korrekturwert mittels der zweiten Software auf Grundlage von in der Datenbank gespeicherten Prozessparametern berechnet wird und von der ersten Software zu Beginn des Gießprozesses als Stellgröße zu dessen Regelung verwendet wird. Dies ist insbesondere vorteilhaft beim Anfahren des Gießprozesses zu Beginn eines Produktionsvorgangs, oder im Anschluss an eine Betriebsunterbrechung.
  • In vorteilhafter Weiterbildung der Erfindung kann vorgesehen sein, dass der Gießgeschwindigkeits-Korrekturwert mittels der zweiten Software in Abhängigkeit von aktuell gewonnenen Prozessparametern aus dem laufenden Gießprozess berechnet wird. Hierbei wird dann dieser Gießgeschwindigkeits-Korrekturwert, falls es im Verlauf des Gießprozesses zu Abweichungen zwischen Soll- und Ist-Werten in Bezug auf die Temperatur des Gießstrangs kommt, von der ersten Software zur Regelung der Gießgeschwindigkeit des Gießprozesses verwendet. Von Vorteil hierbei ist, dass die zweite Software, wie bereits erläutert, während des laufenden Gießprozesses permanent "läuft" bzw. eingeschaltet ist. Hierdurch ist gewährleistet, dass auf mögliche Abweichungen, die im laufenden Gießprozess auftreten können, durch die mittels der zweiten Software berechneten Gießgeschwindigkeits-Korrekturwerte, die dann von der zweiten Software an die erste Software zur Regelung des realen Gießprozesses überspielt werden, entsprechend reagiert werden kann.
  • In vorteilhafter Weiterbildung der Erfindung kann vorgesehen sein, dass bei der Berechnung des Gießgeschwindigkeits-Korrekturwerts mittels der zweiten Software eine Referenzposition entlang der stützenden Strangführung zwischen dem Badspiegel und der Soll-Position bzw. dem Soll-Bereich für die Sumpfspitze ausgewählt wird. Im Zuge dessen kann vorgesehen sein, dass alle durch die zweite Software berechneten Zielgeschwindigkeiten nacheinander zum Einsatz kommen. Für diesen Fall kommt es hinsichtlich der Sumpflängen-Ausbildung zu einer Art Durchschnittswertbildung, da sich die Sumpflänge integrativ aus der Historie der Gießgeschwindigkeiten ergibt. Zweckmäßigerweise kann hierbei die Referenzposition an einer Stelle der stützenden Strangführung liegen, die zwischen 40% und 70% des Abstands des Badspiegels zu der Soll-Position der Sumpfspitze beträgt. Vorzugsweise kann sich diese Referenzposition bei zumindest 60%des Abstands des Badspiegels zu der Soll-Position der Sumpfspitze befinden.
  • Dem Merkmal, dass bei dem erfindungsgemäßen Verfahren die Berechnung des Gießgeschwindigkeits-Korrekturwerts mittels der zweiten Software auf Grundlage dessen erfolgt, dass aus allen Positionen entlang der Gießlänge bis zur Position der Sumpfspitze die aktuelle Zielgeschwindigkeit gemittelt wird, liegt die Bedeutung zugrunde, dass allen Gießlängen-Positionen, die sich augenblicklich in der stützenden Strangführung befinden, durch die zweite Software im Laufe der Zeit bzw. der Berechnungen sukzessive jeweils eine Zielgeschwindigkeit zugeordnet worden sind. Eine solche Zuordnung kann dahingehend verstanden werden, dass die Rechenwerte der zweiten Software, d.h. die mittels der zweiten Software berechneten Gießgeschwindigkeits-Korrekturwerte, aus dem zurückliegenden Zeitraum für die gegenwärtige Festlegung der Soll-Gießgeschwindigkeit bei der ersten Software genutzt werden, um damit die Position der Sumpfspitze des Gießstrangs im zukünftigen Zeitraum zu steuern. Da die momentane Gießgeschwindigkeit die Strangquerschnitte entlang der stützenden Strangführung an allen Positionen vom Gießspiegel bis zur Sumpfspitze beeinflusst, ist es zweckmäßig, alle diese Zielgeschwindigkeiten z. B. in Form einer Durchschnittswertbildung für die Festlegung der aktuellen Sollgeschwindigkeit zu berücksichtigen. Werte, die am häufigsten vertreten sind - egal welcher Position sie zugeordnet sind - werden durch den Durchschnittswert stärker repräsentiert als Werte, die selten (z. B. Ausreißer) vorkommen.
  • Die vorliegende Erfindung sieht auch eine Stranggießanlage zum Gießen eines Gießstrangs vor. Eine solche Stranggießanlage umfasst eine Kokille mit einer unteren Öffnung, die an einer Unterseite der Kokille ausgebildet ist, einen Prozessrechner mit zumindest einer erste Software, die in Echtzeit rechnet und den Gießprozess regelt, wobei der Prozessrechner eine zweite zusätzliche Software umfasst, die schneller als in Echtzeit rechnet, so dass damit die Berechnungsgeschwindigkeit für die zweite Software größer ist als für die erste Software, und eine stützende Strangführung, die sich an der unteren Öffnung der Kokille anschließt, wobei der Gießstrang entlang der stützenden Strangführung bewegbar ist. Des Weiteren sind bei der erfindungsgemäßen Stranggießanlage entlang der stützenden Strangführung anstellbare Stützrollen oder Rollenpaare angeordnet, mit denen eine Dickenreduzierung für den Gießstrang erfolgt. Die stützende Strangführung weist einen ausgewählten Bereich auf, in dem eine Sumpfspitze des Gießstrangs liegen soll, wobei Stützrollen oder Rollenpaare, die eine Softreduktion-Anstellbarkeit aufweisen, ausschließlich in dem ausgewählten Bereich der Strangführung angeordnet sind.
  • Der "Pfiff" der vorstehend genannten Stranggießanlage besteht darin, dass die für die Softreduktion anstellbaren Stützrollen oder Rollenpaare, die für die stützende Strangführung vorgesehen sind, ausschließlich in deren ausgewählten Bereich angeordnet sind, in dem auch die Sumpfspitze des Gießstrangs liegen soll. Anders ausgedrückt, ist bei einem Betrieb dieser Stranggießanlage vorgesehen, dass die Sollposition für die Sumpfspitze des Gießstrangs in dem besagten ausgewählten Bereich der stützenden Strangführung zu liegen kommt bzw. sich darin befindet. In dieser Weise ist es möglich, durch die anstellbaren Stützrollen bzw. Rollenpaare des ausgewählten Bereichs der stützenden Strangführung für den Gießstrang gezielt eine Softreduktion durchzuführen. Alle übrigen Stützrollen bzw. Rollenpaare, die sich - in Förderrichtung des Gießstrangs gesehen - in der Regel stromaufwärts des ausgewählten Bereichs befinden, können somit herkömmlich ausgebildet sein, nämlich ohne eine Softreduktion-Anstellfunktion. Mit diesen herkömmlichen Stützrollen wird lediglich der thermische Schrumpf des Gießstrangs 100 nachgefahren.
  • In vorteilhafter Weiterbildung der erfindungsgemäßen Stranggießanlage kann vorgesehen sein, dass die Stützrollen oder Rollenpaare zu Rollen-Segmenten zusammengefasst sind. Dies erleichtert sowohl eine Montage bzw. Demontage der einzelnen Stützrollen bei deren Einbau oder Ausbau in bzw. aus der Stranggießanlage, als auch eine mögliche gemeinsame Ansteuerung zwecks Durchführung einer gewünschten Softreduktion für den Gießstrang.
  • Das vorstehend genannte erfindungsgemäße Verfahren eignet sich auch zum Betrieb einer Stranggießanlage nach der vorliegenden Erfindung, in dem Sinne, dass dadurch die Position der Sumpfspitze des Gießstrangs gezielt in den ausgewählten Bereich der stützenden Strangführung gebracht bzw. - bei Veränderungen des Gießprozesses - auch darin gehalten wird.
  • Die vorliegende Erfindung kommt zweckmäßigerweise bei der Herstellung von Gießsträngen zum Einsatz, die - im Falle der Herstellung von Brammen oder ähnlichen Produkten - eine Gießdicke von zumindest 250 mm, weiter vorzugsweise auch noch größere Gießdicken (z. B. 300 mm, vorzugsweise 350 mm, oder auch 400 mm, oder mehr) aufweisen. Solche Produkte sind auch unter der Bezeichnung "Dickbrammen" geläufig. Weil sich die erfindungsgemäße Steuerung bzw. Regelung des Gießprozesses durch die Veränderung bzw. Einstellung der Gießgeschwindigkeit unmittelbar auf alle Abschnitte des Gießstrangs entlang der stützenden Strangführung auswirkt, führt dies dazu, dass sich die Erfindung eben auch für solche "Dickbrammen" oder vergleichbare Produkte eignet.
  • Falls mit dem erfindungsgemäßen Verfahren Langprodukte (z. B. Knüppel oder Vorblöcke) hergestellt werden, weist der Gießstrang eine Gießdicke bzw. einen Durchmesser von zumindest 150 mm auf.
  • Nachstehend sind Ausführungsbeispiele der Erfindung anhand einer schematisch vereinfachten Zeichnung im Detail beschrieben.
  • Es zeigen:
    • Fig. 1
    eine schematisch vereinfachte Seitenansicht einer erfindungsgemäßen Stranggießanlage, mit der auch ein Verfahren nach der vorliegenden Erfindung durchführbar ist,
    Fig. 2
    ein Flussdiagramm zur Veranschaulichung einer Schrittabfolge eines Verfahrens nach der vorliegenden Erfindung,
    Fig. 3
    ein Diagramm für eine Gießgeschwindigkeit und für die Position einer Sumpflänge als Funktion der Zeit, die mit einem erfindungsgemäßen Verfahren erzielt werden,
    Fig. 4, 5
    jeweils ein Diagramm zur Darstellung der Wechselbeziehung zwischen einer Änderung der dies Temperatur und einer daraus resultierenden Position der Sumpfspitze eines Gießstrangs, auch unter Berücksichtigung eines erfindungsgemäßen Verfahrens, und
    Fig. 6
    eine schematisch vereinfachte Seitenansicht einer erfindungsgemäßen Stranggießanlage analog zu Fig. 1, für die beispielhafte Gießlängen für den erzeugten Gießstrang symbolisch gezeigt sind.
  • Nachstehend sind unter Bezugnahme auf die Fig. 1 bis 6 bevorzugte Ausführungsformen für eine Stranggießanlage 110 und ein Verfahren erläutert, mit der bzw. dem ein Gießstrang 100 aus Metall mittels Stranggießen hergestellt wird. Gleiche Merkmale in der Zeichnung sind jeweils mit gleichen Bezugszeichen versehen. An dieser Stelle wird gesondert darauf hingewiesen, dass die Zeichnung lediglich vereinfacht und insbesondere ohne Maßstab dargestellt ist.
  • Fig. 1 zeigt prinzipiell vereinfacht eine Seitenansicht der erfindungsgemäßen Stranggießanlage 110.
  • An dieser Stelle wird gesondert darauf hingewiesen, dass für die nachfolgende Beschreibung die Begriffe Gießstrang und Metallstrang wahlweise als Synonym verwendet werden.
  • Die Stranggießanlage 110 nach Fig. 1 umfasst eine Kokille 112, die eine untere Öffnung 113 und hierdurch einen vertikalen Ausgang nach unten aufweist. In die Kokille 112 wird bis zu einem Gießspiegel bzw. Badspiegel 114 flüssiges Metall eingefüllt, z.B. Stahl oder eine Stahllegierung.
  • Die Stranggießanlage 110 umfasst im Bereich einer Sekundärkühlung 130 eine stützende Strangführung 116, die sich an die untere Öffnung 113 der Kokille anschließt. Somit ist die stützende Strangführung 116 der Kokille 112 unmittelbar nachgelagert bzw. stromabwärts hiervon angeordnet. Im Betrieb der Stranggießanlage 110 und bei Durchführung eines entsprechenden erfindungsgemäßen Verfahrens tritt ein Gieß- bzw. Metallstrang 100 nach unten aus der unteren Öffnung 113 der Kokille 112 aus und wird anschließend entlang der stützenden Strangführung 116 in einer Förderrichtung F bewegt bzw. transportiert.
  • Die Sekundärkühlung 130 umfasst entlang der stützenden Strangführung 116 (nicht näher bezeichnete) einzelne Kühlsegmente, durch die das Aufbringen eines Kühlmediums, insbesondere in Form von Wasser z.B. durch Spritzdüsen, auf beide Seiten des Metallstranges 100 gewährleistet ist, um den Metallstrang 100 gezielt zu kühlen. Diese Kühlsegmente werden jeweils über (nicht gezeigte) Leitungen mit Kühlflüssigkeit gespeist und sind jeweils mit Spritzdüsen ausgestattet. Entsprechend ist es möglich, durch die Spritzdüsen der einzelnen Kühlsegmente Kühlflüssigkeit auf die Oberflächen des Metallstranges 100 auszubringen, nämlich an dessen Oberseite und/oder Unterseite.
  • Bei der Stranggießanlage 110 handelt es sich um eine Dickbrammenanlage, mit der ein Gießstrang 100 mit einer Dicke von vorzugsweise 250 mm, oder ggf. noch größeren Gießdicken, hergestellt werden kann. Die Stranggießanlage 110 umfasst beispielhaft insgesamt einhundertzwanzig Stützrollenpaare, die in zwanzig physikalische Segmente bzw. Kühlsegmente 1-20 unterteilt sind. Hierbei befindet sich der risskritische Richtbereich innerhalb der stützenden Strangführung 116 in den Kühl- bzw. Richtsegmenten mit den Nr. 8 und 9, die mit eigenen Regelkreisen für die Kühlmittelzufuhr ausgestattet sein können, so dass damit die vorgegebenen Solltemperaturen erreicht werden können.
  • Die Stranggießanlage 110 umfasst eine Steuer- oder Regelungseinheit 122, die über eine Signalstrecke 124 signaltechnisch u.a. mit den Kühlsegmenten der stützenden Strangführung 116 in Verbindung steht. Diese Signalstrecke 124 kann kabelgebunden oder drahtlos, z.B. durch eine Funkstrecke oder dergleichen, ausgeführt sein.
  • Die Steuer- oder Regelungseinheit 122 umfasst einen Prozessrechner 123, auf dem eine erste Software I und eine zweite zusätzliche Software II eingerichtet sind. Die Bedeutung und Funktionsweise dieser beiden Software-Pakete I, II ist nachfolgend noch gesondert erläutert.
  • Die Steuer- oder Regelungseinheit 122 ist mit einem Datenspeicher 126 verbunden, in dem erforderliche Prozessdaten für die Stranggießanlage 110 gespeichert sind. Insoweit bildet dieser Datenspeicher 126 eine Datenbank. Über eine (nicht gezeigte) Schnittstelle ist es möglich, einzelne Prozessdaten PD in den Datenspeicher 126 einzugeben bzw. darin einzulesen. Diese Eingabemöglichkeit ist in der Fig. 1 durch einen Pfeil mit "PD" symbolisiert.
  • Die Stranggießanlage 110 ist mit zumindest einem (nicht näher bezeichneten) Temperatursensor, oder einer Mehrzahl von solchen Sensoren, ausgestattet, der bzw. die angrenzend an die stützende Strangführung 116 angeordnet ist bzw. sind. Mittels eines solchen Sensors oder einer Mehrzahl solcher Sensoren kann die Temperatur des Metallstranges 100 bestimmt werden, um damit beispielsweise die zuvor berechnete Temperatur des Metallstranges 100 mit der Messung abzugleichen. Die Temperaturdaten des Sensors bzw. der Sensoren werden zunächst einer Datenerfassung 128 zugeführt, und von dort an die Steuer- oder Regelungseinheit 122 über die Signalstrecke 124 gesendet.
  • In dem Datenspeicher 126 sind Größen bzw. Parameter gespeichert, auf Grundlage derer für die einzelnen Kühlsegmente entlang der stützenden Strangführung 116 Solltemperaturen eingestellt bzw. festgelegt werden können. Zu diesen Größen können eine erste Solltemperatur, eine zweite Solltemperatur und ein vorbestimmter Abstand zum Gießspiegel 114 gehören. Diese Größen sind abhängig von einem bestimmten Werkstoff bzw. einer bestimmten Werkstoffgruppe, aus dem bzw. der der Metallstrang 100 hergestellt wird, und jedenfalls unabhängig von einer konkreten Stranggießanlage.
  • Anhand der vorstehend genannten Parameter, die in dem Datenspeicher 126 abgelegt sind, können mittels der Steuer- und Regelungseinheit 122 für die einzelnen Kühlsegmente entlang der Strangführung 116 im Bereich der Sekundärkühlung 130 einer konkreten Stranggießanlage, z.B. die Stranggießanlage 110 von Fig. 1, Solltemperaturen eingestellt bzw. festgelegt werden.
  • Die Stranggießanlage 110 umfasst für die stützende Strangführung 116 bzw. entlang davon einen ausgewählten bzw. vorbestimmten Bereich 120, der beispielsweise mit den Segmenten Nr. 17 und Nr. 18 übereinstimmt. Jedenfalls sind in diesem ausgewählten Bereich 120 anstellbare Stützrollen 118 angeordnet, die jeweils paarweise in Form einer oberen Stützrolle R1 und einer hierzu gegenüberliegenden unteren Stützrolle R2 vorliegen.
  • In der Darstellung von Fig. 1 sind beispielsweise nur zwei solcher Rollenpaare jeweils mit "R1" und "R2" bezeichnet.
  • In der gezeigten Ausführungsform besteht jedes der Segmente Nr. 17 und Nr. 18 aus je drei solcher Rollenpaare R1, R2, wobei die zugehörigen Stützrollen 118 einzeln angestellt werden können, d.h. in Richtung des zwischen den Stützrollen 118 hindurchgeführten Gießstrangs 100. Mittels einer Anstellung dieser Stützrollen wird für den Gießstrang 100 eine Softreduktion durchgeführt.
  • Mittels der einzelnen Stützrollen R1, R2 und deren Anstellung in Richtung des zwischen den Stützrollen 118 in durchgeführten Gießstrangs 100 ist für den Gießstrang 100 eine sogenannte Softreduktion möglich. Zweckmäßigerweise werden hierbei sowohl die obere Stützrolle R1 als auch die untere Stützrolle R2 angestellt, so dass damit für den Gießstrang 100 eine Dickenreduktion sowohl an dessen Oberseite als auch an dessen Unterseite erzielt wird. Dies ist insbesondere für einen Metallstrang 100 in Form einer Bramme mit vergleichsweise großer Gießdicke, d.h. ≥ 250mm besonders vorteilhaft. Durch die Abnahme an Ober- und Unterseite kann die Innenqualität des Gießstrangs 100 verbessert werden.
  • Durch eine kräftigere Bauweise der anstellbaren Stützrollen 118 sind größere Einzelabnahmen für einen Metallstrang 100 möglich und/oder die Standzeit der Softreduktion-Einheit (d. h. der Segmente Nr. 17 und Nr. 18) können verlängert werden. Weiterhin können die Abnahme-Schritte individuell abgestuft werden.
  • An dieser Stelle wird gesondert hervorgehoben, dass entlang der stützenden Strangführung 116 die Stützrollen, die eine Softreduktion-Anstellfunktion aufweisen, allein in den Segmenten Nr. 17 und Nr. 18 angeordnet sind, d.h. in Übereinstimmung mit dem ausgewählten Bereich 120. Dies bedeutet, dass mit den Stützrollen 118, die in dem ausgewählten Bereich 120 angeordnet sind, für den Gießstrang 100 eine Softreduktion durchgeführt werden kann.
  • Die übrigen Stützrollen-Segmente Nr. 1-16, und Nr. 19-20, sind herkömmlich ausgestaltet und haben keine solche Softreduktion-Anstellfunktion. Stattdessen können sie nur insoweit angestellt werden, dass der durch den thermischen Schrumpf entstandenen Dickenreduktion gefolgt wird. Hierdurch kann die Stranggießanlage 110 kostengünstiger gebaut werden.
  • Der ausgewählte bzw. vorbestimmte Bereich 120 der stützenden Strangführung 116 ist in dem Zusammenhang zu sehen, dass darin im Betrieb der Stranggießanlage 110 die Sumpfspitze des Gießstrangs 100 liegen bzw. positioniert sein soll. Anders ausgedrückt, befindet sich eine Soll-Position bzw. ein Soll-Bereich für die Sumpfspitze des Gießstrangs 100 innerhalb dieses ausgewählten Bereichs 120. Damit ist es dann möglich, für den Gießstrang 100 innerhalb des ausgewählten Bereichs 120 der stützenden Strangführung 116 gezielt eine Softreduktion durchzuführen, endlich durch die erläuterte Anstellung der Stützrollen 118.
  • Fig. 2 zeigt ein Flussdiagramm zur Darstellung der "Architektur" der Steuer- oder Regelungseinheit 122. Konkret umfasst der Prozessrechner 123 (vgl. Fig. 1) dieser Steuer- oder Regelungseinheit 122 eine erste Software I (auch als Simulation-Modell "Regelung" bezeichnet) und eine zweite Software II (auch als Simulation-Modell "Vorsteuerung") bezeichnet.
  • In dem Diagramm von Fig. 2 ist die Steuer- oder Regelungseinheit 122 mittig platziert gezeigt, und hier auch mit der Bezeichnung "Kommunikation Simulation-Modelle und Gießprozess" versehen. Hierdurch kommt zum Ausdruck, dass die Steuer- oder Regelungseinheit 122 dahingehend eingerichtet ist bzw. über entsprechende Mittel verfügt, um einen Datenaustausch von der zweiten Software II mit der ersten Software I zu ermöglichen.
  • Die Steuer- oder Regelungseinheit 122 erhält die Prozessdaten bzw. Prozessparameter des jeweils aktuellen Gießprozesses von der Stranggießanlage 110, was durch einen entsprechenden Pfeil kenntlich gemacht ist, der von der Stranggießanlage 110 in Richtung der Steuer- oder Regelungseinheit 122 weist. Zu diesen Prozessparametern gehören u. a.:
    • Werkstoff
    • Gießtemperatur
    • IST-Wert der Gießgeschwindigkeit
    • Sekundärkühlwasser (d.h. Menge und Temperatur)
    • Gießlänge.
  • Wie erläutert, können diese Prozessparameter PD über eine Schnittstelle in den Datenspeicher 126 eingegeben werden und von dort über die Signalstrecke 124 an den Prozessor der Steuer- oder Regelungseinheit 122 gelangen. Im Anschluss daran werden diese Prozessdaten dann von der Steuer- oder Regelungseinheit 122 sowohl an die erste Software I (Simulation- Modell "Vorsteuerung") als auch an die zweite Software II (Simulation- Modell "Regelung") weitergeleitet.
  • Wie durch den Pfeil für "Prozessparameter", der auf das Symbol für die zweite Software II gerichtet ist, kenntlich gemacht, empfängt die zweite Software II von der Steuer- und Regelungseinheit 122 ebenfalls Informationen bezüglich der jeweiligen Prozessparameter für den aktuellen Gießprozess.
  • Währenddessen der Gießbetrieb läuft und durch die erste Software I geregelt wird, läuft die zweite Software II permanent im Hintergrund. Diesbezüglich wird gesondert hervorgehoben, dass die zweite Software II viel schneller als in Echtzeit rechnet, jedenfalls schneller als die erste Software I. Anders ausgedrückt, ist die Berechnungsgeschwindigkeit für die zweite Software II größer eingestellt als wie für die erste Software I.
  • In Bezug auf die in der Fig. 2 genannte "Gießlänge x" wird gesondert darauf hingewiesen, dass gemäß der vorliegenden Erfindung die Zählung einer jeweiligen Gießlänge jeweils im Gieß- bzw. Badspiegel 114 startet.
  • Ein Verfahren nach der vorliegenden Erfindung funktioniert nun wie folgt:
    Mit der zweiten Software II wird einerseits in Zuordnung zu einer bestimmten Gießlänge ("x") und andererseits in Abhängigkeit von aktuell gewonnenen Prozessparametern aus dem laufenden Gießprozess insbesondere im Bereich der Kokille 112 und/oder aus zumindest einem in der Datenbank 126 gespeicherten Prozessparameter berechnet bzw. simuliert, welche Position für eine Sumpfspitze des Gießstrangs 100 gemäß der bestimmten Gießlänge entlang der stützenden Strangführung 116 der Stranggießanlage 110 aktuell vorläge.
  • Anders ausgedrückt, berechnet die zweite Software II viel schneller als in Echtzeit die Position der Erstarrung oder eines definierten Erstarrungsanteils entweder in Strangmitte oder eines vorbestimmten Abstandes zwischen den Strangschalen des Gießstrangs 100 auf Los- und Festseite, mit der Stellgröße Gießgeschwindigkeit.
  • Sodann wird von der zweiten Software II diese berechnete Sumpfspitzenposition mit dem ausgewählten Bereich 120, bzw. mit der Soll-Position für die für die Sumpfspitze verglichen, und auf Grundlage dessen dann fortwährend ein Gießgeschwindigkeits-Korrekturwert (in Fig. 2 auch als "optimale Geschwindigkeit für die Gießlänge x" bezeichnet) berechnet. Dieser Gießgeschwindigkeits-Korrekturwert entspricht einer Ziel-Gießgeschwindigkeit und ist einer bestimmten Gießlänge des Gießstrangs 100 zugeordnet, bezogen auf die jeweils aktuellen Prozessparameter des Gießprozesses, wie Gießtemperatur, chemische Zusammensetzung des vergossenen Metalls, Wärmeabfuhr in der Kokille und Änderungen der Wasservorlauftemperaturen (Sekundärkühlung, Primär- bzw. Kokillenkühlung).
  • Die eigentliche Regelung des Gießprozesses erfolgt durch die erste Software I (Simulation-Modell "Regelung") in Echtzeit. Hierzu empfängt die erste Software I von der Steuer- oder Regelungseinheit 122 die notwendigen Informationen bezüglich der einzelnen Prozessparameter. Des Weiteren empfängt die erste Software I über die Steuer- oder Regelungseinheit 122 auch die von der zweiten Software II berechneten Gießgeschwindigkeits-Korrekturwerte, d.h. Werte für die Ziel-Gießgeschwindigkeit, die jeweils zu einer relevanten Gießlänge gehören. Auf Grundlage dessen wird dann mittels der ersten Software I der Wert für eine zugehörige Soll-Geschwindigkeit (gemeint ist: Soll-Gießgeschwindigkeit) zurück an die Steuer- oder Regelungseinheit 122 gesendet und von dort an die relevanten Komponenten der Stranggießanlage 110 ausgegeben.
  • Dies bedeutet, dass die erste Software I die Sumpfposition mit Hilfe der Gießgeschwindigkeit für den mit der Stranggießanlage 110 durchgeführten Gießprozess in Echtzeit regelt und hierbei den von der zweiten Software II berechneten Gießgeschwindigkeits-Korrekturwert in Zuordnung zu der bestimmten Gießlänge erst mit einer Verzögerung berücksichtigt. Diese Verzögerung bestimmt sich aus einem Abstand des ausgewählten Bereichs 120 bzw. einer Soll-Position für die Sumpfspitze und der zuletzt in Echtzeit eingestellten Gießgeschwindigkeit. In Folge dessen wird damit erreicht, dass dadurch eine Sumpfspitzenposition des Gießstrangs 100 im laufenden Gießprozess sich stets innerhalb des ausgewählten Bereichs 120 entlang der stützenden Strangführung 116 befindet bzw. die Sumpfspitze des Gießstrangs 100 in diesem vorbestimmten Bereich 120 gehalten wird.
  • Die erfindungsgemäße Regelung kann beispielsweise mit einem PI-Regler oder einem Regler mit ähnlichen Eigenschaften erfolgen. Hierbei ist es möglich, Algorithmen zur Nullstellensuche einzusetzen (PositionSoll - PositionIST = 0). Welcher Regler bzw. Algorithmen zur Nullstellensuche angewählt wird kann parametriert werden.
  • Die soeben erläuterte Funktionsweise der vorliegenden Erfindung bzw. eines zugehörigen Verfahrens sei nachfolgend zunächst anhand eines Zahlenbeispiels erläutert:
    Ein Gießbetrieb ist für die Stranggießanlage 110 gemäß Fig. 1 derart eingestellt, dass die Position der Sumpfspitze des Gießstrangs 100 innerhalb des ausgewählten Bereichs 120 zu liegen kommen soll. Bei entsprechend eingestellter Gießgeschwindigkeit und daran angepasster Kühlung (Primär- und Sekundärkühlung) des Gießstrangs 100 befindet sich dessen Sumpfspitze dann innerhalb des ausgewählten Bereichs 120.
  • Für das vorliegende Zahlenbeispiel wird angenommen, dass die Soll-Position für die Sumpfspitze des Gießstrangs 100 einen Abstand zum Gießspiegel 114 von 20 Metern hat, wobei die eingestellte Gießgeschwindigkeit 1 m/min beträgt
    Für das vorliegende Zahlenbeispiel wird weiterhin angenommen, dass die Gießtemperatur im Bereich der Kokille 112 bzw. des Gießspiegels 114 um 10° ansteigt. Ein solcher Temperaturanstieg kann durch den Einsatz einer neuen Pfanne induziert sein. Nach einer weiteren Annahme findet dieser Temperaturanstieg im Bereich der Kokille 112 zu einem Zeitpunkt tn statt. Zu diesem Zeitpunkt tn ist bereits eine Gießlänge mit N Metern vergossen worden, so dass das neue Stück des Gießstrangs 100 mit der Gießlänge "N" bezeichnet wird.
  • Durch die höhere Gießtemperatur hat der Gießstrang 100 mehr Wärme, so dass die berechnete Sumpfspitze um ca. 1 Meter anwächst. Falls bei dem vorstehend genannten Temperaturanstieg die übrigen Prozessparameter wie insbesondere die Kühlung des Gießstrangs 100 im Bereich der Sekundärkühlung 130 unverändert blieben und lediglich die erste Software I zur Regelung des Gießprozesses zur Verfügung stünde, hätte dies zur Folge, dass die Position der Sumpfspitze in Anbetracht der genannten Längenzunahme von ca. 1 Meter sich - in der Förderrichtung F des Gießstrangs 100 gesehen - stromabwärts (d.h. in der Darstellung von Fig. 1 von links nach rechts) bewegen und dadurch aus dem ausgewählten Bereich 120 "herauslaufen" würde.
  • Zur Kompensation des besagten Temperaturanstiegs um 10 °C im Bereich der Kokille 112 wird mittels der zweiten Software II ein entsprechender Gießgeschwindigkeits-Korrekturwert berechnet. Unter Berücksichtigung dessen, dass die zweite Software II wesentlich schneller als in Echtzeit berechnet, erreicht dort - also in dem Simulation- Modell "Vorsteuerung" - das neue Strangstück mit der Gießlänge "N" die Position der vormaligen Durcherstarrung, d.h. 20 Meter gerechnet ab dem Gießspiegel 114, beispielsweise bereits nach 30 Sekunden. Im Vergleich hierzu wäre bei den genannten Parametern (Gießgeschwindigkeit = 1 m/min; Sumpfposition = 20 Meter gerechnet ab Gießspiegel 114) die Simulationszeit mit der ersten Software I, die in Echtzeit rechnet, bereits um 20 Minuten angestiegen bzw. fortgeschritten.
  • Jedenfalls wird mit dem von der zweiten Software II berechneten Gießgeschwindigkeits-Korrekturwert - zunächst im Modell und theoretisch - die für den Gießstrang 100 resultierende Gießgeschwindigkeit im vorliegenden Zahlenbeispiel derart reduziert werden, so dass damit die Position der Sumpfspitze für die Gießlänge "N" wieder innerhalb des ausgewählten Bereichs 120 liegt und damit ihre Soll-Position erreicht.
  • Damit liefert die zweite Software II - in Anbetracht des vorstehend genannten Temperaturanstiegs im Bereich der Kokille 112 - zu jedem Zeitpunkt eine Information an die erste Software I, um welchen Faktor (= Gießgeschwindigkeits-Korrekturwert) die reale Gießgeschwindigkeit des mit der Stranggießanlage 110 durchgeführten Gießprozesses im Vergleich zu der bis dato eingestellten Gießgeschwindigkeit zu verändern ist, damit die Sumpfspitze des Gießstrangs 100 mit der erläuterten Längenzunahme nicht aus dem ausgewählten Bereich 120 herausläuft.
  • Für die Funktionsweise der ersten Software I ist im vorliegenden Zahlenbeispiel von Bedeutung, dass die erste Software I den von der zweiten Software II berechneten Gießgeschwindigkeits-Korrekturwert nach Empfang abspeichert. Ein wesentliches Merkmal für das erfindungsgemäße Verfahren besteht nun darin, dass die erste Software I die reale Gießgeschwindigkeit um den besagten Gießgeschwindigkeits-Korrekturwert nicht sofort, sondern erst mit einer zeitlichen Verzögerung vermindert.
  • Wenn nun das neue Stück des Gießstrangs 100 mit der Gießlänge "N" eine Position (z. B. 5 Meter) vor der aktuellen Sumpfposition (= 20 Meter, gerechnet ab dem Gießspiegel 114) erreicht, wird die aktuelle Gießgeschwindigkeit von der ersten Software I bereits um den von der zweiten Software II berechneten Gießgeschwindigkeits-Korrekturwert reduziert. Eine Position von z. B. 5 Meter vor der aktuellen bzw. zuletzt vorliegenden Sumpfposition von z. B. 20 Metern entspricht - bei einer Gießgeschwindigkeit von 1 m/min, einer Zeitdauer von 15 Minuten, die das neue Stück des Gießstrangs 100 mit der Gießlänge "N" bis dahin zurückgelegt hat. Damit beläuft sich dann für dieses Beispiel die zeitliche Verzögerung, mit der die erste Software I unter Berücksichtigung des von der zweiten Software II berechneten Gießgeschwindigkeits-Korrekturwert die reale Gießgeschwindigkeit anpasst bzw. reduziert, auf 15 Minuten. Infolgedessen vermindert sich die Sumpflänge bis zum Eintreffen des wärmeren Strangstücks, d.h. des neuen Stücks des Gießstrangs 100 mit der Gießlänge "N", um die Hälfte des Wertes, wie sie in der Simulation der zweiten Software II angestiegen war, also nur um 0,5 m.
  • Wenn nun das Strangstück mit der höheren Gießtemperatur (= Gießlänge "N") durcherstarrt, wächst die echte Sumpflänge des Gießstrangs 100 auch um ca. 1 Meter an. Hierzu wird die Annahme getroffen, dass die Referenzposition für die Gießlänge bei 50% liegt. Dies bedeutet, dass von der zweiten Software II die Gießgeschwindigkeit verwendet wird, welche etwa bei der Hälfte der Strecke zwischen Badspiegel 114 und der Sollposition für die Sumpfspitze liegt (dies entspricht in der Darstellung von Fig. 6 der Gießlänge L). Da diese Sumpflänge vorher jedoch durch die Reduzierung der Gießgeschwindigkeit, die sich in gleicher Weise entlang der gesamten stützenden Strangführung 116 auswirkt, bereits um 0,5 Meter reduziert wurde bzw. - in Förderrichtung F des Gießstrangs 100 gesehen - in Richtung stromaufwärts verschoben worden ist, verbleibt die Position der Sumpfspitze des Gießstrangs 100 im Ergebnis im Zielbereich, d. h. innerhalb des ausgewählten Bereichs 120. In Folge dessen kann dann für den Gießstrang weiterhin eine hydraulische Softreduktion durchgeführt werden.
  • Kurzum: Für das genannte Zahlenbeispiel kann die erste Software I unter Verwendung des von der zweiten Software II berechneten Gießgeschwindigkeits-Korrekturwerts und unter Berücksichtigung der besagten Verzögerung die reale Gießgeschwindigkeit für den Gießprozess regelungstechnisch derart vermindern, dass die Sumpflänge des Gießstrangs 100 sich weiterhin innerhalb des ausgewählten Bereichs 120 befindet bzw. darin verbleibt.
  • Für das vorstehend genannte Zahlenbeispiel sei ergänzend darauf hingewiesen, dass die erste Software I und die zweite Software II jederzeit den gleichen Prozesswerte bzw. Prozessparameter des laufenden Gießprozesses erhalten.
  • Zur Klarstellung des soeben erläuterten Zahlenbeispiel sei darauf hingewiesen, dass die genannte Verminderung der realen Gießgeschwindigkeit im Zusammenhang damit steht, dass im Bereich der Kokille 112 ein Temperaturanstieg angenommen wird. Falls es abweichend von diesem Beispiel zu einem Absinken der Schmelztemperatur in einer Pfanne kommen sollte, hätte dies zur Folge, dass dann die erste Software I, unter Verwendung eines von der zweiten Software II entsprechend berechneten Gießgeschwindigkeits-Korrekturwerts, die reale Gießgeschwindigkeit des Gießprozesses erhöht, ebenfalls unter Einhaltung der erläuterten zeitlichen Verzögerung.
  • Die Funktionsweise der vorliegenden Erfindung bzw. eines zugehörigen Verfahrens ist des Weiteren anhand der Darstellungen in den Fig. 3 - 5 beispielhaft erläutert:
    Die Darstellung von Fig. 3 zeigt ein Beispiel einer möglichen Verknüpfung von zweiter Software II und erster Software I zwecks einer Regelung der Gießgeschwindigkeit, um damit eine Sollsumpflänge bzw. für die Sumpfspitze des Gießstrangs 100 eine Soll-Position zu erreichen.
  • Im Einzelnen enthält die Fig. 3 zwei Diagramme, in denen jeweils die Gießgeschwindigkeit (mit einer Volllinie) und die Position der Sumpflänge (mit einer gestrichelten Linie) als Funktion der Zeit aufgetragen sind. Hierbei bezieht sich das obere Diagramm auf die zweite Software II (bzw. das Simulation- Modell "Vorsteuerung"). Das untere Diagramm bezieht sich auf die erste Software I (bzw. das Simulation- Modell "Regelung").
  • Sowohl in dem oberen Diagramm als auch in dem unteren Diagramm von Fig. 3 ist die Sollsumpflänge jeweils mit einer strichpunktierten Linie gezeigt. Hierbei deutet der schraffierte Bereich, innerhalb dessen die jeweilige strichpunktierte Linie verläuft, einen Zielbereich für die Soll-Position der Sumpfspitze des Gießstrangs 100 an. Unter Bezugnahme auf die Darstellung von Fig. 1 wird darauf hingewiesen, dass dieser schraffierte Zielbereich für die Sumpfspitze innerhalb des ausgewählten Bereichs 120 der stützenden Strangführung 116 liegt.
  • Am oberen Rand des oberen Diagramms von Fig. 3, das wie erläutert für die zweite Software II gilt, sind zwei Bereiche markiert, die mit "A" und "B" gekennzeichnet sind. Diesen Bereichen kommt von Bedeutung zu:
    - Bereich A: Berechnung einer ersten Ziel-Gießgeschwindigkeit v1, mit Sumpflänge = Sollsumpflänge.
    - Bereich B: Anpassung der Ziel-Gießgeschwindigkeit an geänderte Prozesswerte.
  • Das untere Diagramm von Fig. 3, das wie erläutert für die erste Software I gilt, ist durch dünne gestrichelte vertikale Linien in insgesamt drei Bereiche aufgeteilt, wobei der zweite und dritte Bereich mit dem Buchstaben "C" und "D" gekennzeichnet sind. Diese Buchstaben haben folgende Bedeutung:
    - Bereich C: Benutzung der in der Vorsteuerung (= zweite Software II) berechneten Ziel-Gießgeschwindigkeit für die aktuelle Gießlänge.
    - Bereich D: interne Regelung der Gießgeschwindigkeit mit Berücksichtigung der in der Vorsteuerung (= zweite Software II) berechneten Ziel-Gießgeschwindigkeit für die aktuelle Gießlänge.
  • Eine Zusammenschau der beiden Diagramme von Fig. 3 verdeutlicht, dass sich die Qualität der Regelung durch das Simulation- Modell "Vorsteuerung", d.h. durch den Einsatz der zweiten Software II und die Berücksichtigung der hiermit berechneten Ziel-Gießgeschwindigkeit (= Gießgeschwindigkeits-Korrekturwert) verbessert werden kann. Hierzu im Einzelnen folgende Betrachtung:
  • Ohne Signale durch die Vorsteuerung würde eine Sumpfspitzenregelung einen Anstieg der Gießtemperatur erst registrieren, wenn der erste Strangquerschnitt mit der höheren Temperatur am Erstarrungspunkt angekommen ist. Die dann resultierende Überschreitung der Soll-Position führt zu einer abfallenden Geschwindigkeitsrampe durch die PI-Regelung. Bis sich der Abfall der Gießgeschwindigkeit voll in der Sumpflängenverkürzung ausgewirkt hat, muss wieder ein Strangstück den Weg vom Gießspiegel 114 bis zur Sumpfspitze zurückgelegt haben. Wenn die Regelung zu stark eingestellt ist, kommt es dabei zu unerwünschten Überschwingern. Wenn sie schwächer eingestellt wird, dauert die Korrektur entsprechend länger.
  • Aus den Werten der Vorsteuerung kann die Regelung dagegen sehr zeitnah ermitteln, welche Soll-Geschwindigkeit für welche Stranglänge passend wäre. Da diese Soll-Geschwindigkeit in der Regel nicht für alle Strangposition gleich ist, wird durch einen Algorithmus berechnet, welche Gießgeschwindigkeit insgesamt die geringsten Abweichungen vom Sollwert liefert. Dies geschieht entweder durch die Auswahl einer Referenzposition, für die die Zielgeschwindigkeit ermittelt wird, oder es wird aus allen Positionen bis zur Sumpfspitze die aktuelle Zielgeschwindigkeit gemittelt (was auch in Fig. 6 gezeigt ist, mit drei beispielhaften Gießlängen K, L und M).
  • Nach einer weiteren (nicht gezeigten) Ausführungsform kann vorgesehen sein, dass die die gemittelte Zielgeschwindigkeit (d.h. ein Mittelwert, der aus den von der zweiten Software II bestimmten Ziel-Gießgeschwindigkeiten für verschiedene Gießlängen gebildet wird) dann von der ersten Software I direkt als Sollgeschwindigkeit übernommen werden, unter Berücksichtigung der vorstehend erläuterten zeitlichen Verzögerung. Ergänzend und/oder alternativ kann auch eine Überlagerung durch eine PI-Regelung auf die aktuelle Abweichung der Sumpflänge von der Sollposition erfolgen, um die tatsächliche Prozesshistorie aller Strangquerschnitte gesondert zu berücksichtigen.
  • Das Diagramm von Fig. 4 enthält insgesamt drei Graphen, deren Kurvenverläufe sich wie folgt verstehen:
    - Obere Volllinie := aktuelle Gießtemperatur
    - untere Volllinie := Gießgeschwindigkeit
    - gestrichelte Linie := berechnete Sumpflänge
  • Des Weiteren findet sich im Diagramm von Fig. 4 eine strichpunktierte horizontale Linie, die den Sollwert für die Position der Sumpfspitze des Gießstrangs 100 markiert.
  • Das Diagramm von Fig. 4 verdeutlicht, dass bei einer Änderung der Gießtemperatur von bis zu 20 °C die Gießgeschwindigkeit derart geregelt wird, dass die berechnete Sumpflänge mit dem Sollwert für die Position der Sumpfspitze des Gießstrangs 100 gut übereinstimmt.
  • Die Darstellung von Fig. 5 zeigt zwei Diagramme, nämlich im oberen Diagramm einen Verlauf der Gießtemperatur als Funktion der Zeit, und im unteren Diagramm die resultierende Position der Sumpfspitze als Funktion der Zeit. Diesbezüglich ist zu verstehen, dass die Zeitachsen in dem oberen und unteren Diagramm von Fig. 5 übereinstimmend gewählt sind. Dies bedeutet, dass sich der Verlauf der Sumpfspitze (gezeigt im unteren Diagramm) jeweils als Reaktion der Veränderung der Gießtemperatur (gezeigt im oberen Diagramm) ergibt.
  • Für das untere Diagramm von Fig. 5 wird ergänzend darauf hingewiesen, dass hierin zwei Kurvenverläufe gezeigt sind, nämlich mit Volllinie der Kurvenverlauf einer Regelung nach dem Stand der Technik, und mit gestrichelter Linie der Kurvenverlauf, der sich bei Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens einstellt.
  • Das untere Diagramm von Fig. 5 verdeutlicht, dass - wenn für die Gießtemperatur deutliche Schwankungen auftreten - dann die resultierende Position der Sumpfspitze, die sich mithilfe des erfindungsgemäßen Verfahrens einstellt, im Vergleich zum herkömmlichen Kurvenverlauf geringere Ausschläge aufweist und deutlich näher an dem Sollwert (durch einen Pfeil links von der Ordinate kenntlich gemacht) für die Sumpfspitze des Gießstrangs 100 liegt.
    • Bezugszeichenliste
    • 1-20
    Stützrollensegmente (der stützenden Strangführung 116)
    100
    Gießstrang /Metallstrang
    110
    Stranggießanlage
    112
    Kokille
    113
    untere Öffnung (der Kokille 112)
    114
    Badspiegel/Gießspiegel
    116
    stützende Strangführung
    118
    Stützrollen/Rollenpaare
    120
    vorbestimmter bzw. ausgewählter Bereich (der Strangführung 116)
    122
    Steuer- oder Regelungseinheit
    123
    Prozessrechner
    124
    Signalstrecke bzw. Signalverbindung
    126
    Datenbank bzw. Datenspeicher
    128
    Datenerfassung
    130
    Sekundärkühlung (der Stranggießanlage 114)
    I
    erste Software (Simulation-Modell "Regelung")
    II
    zweite Software (Simulation-Modell "Vorsteuerung")
    F
    Förderrichtung (für den Gießstrang 100)
    K, L, M, N
    Gießlänge(n)
    PD
    Prozessdaten
    R1
    obere Stützrolle
    R2
    untere Stützrolle

Claims (16)

  1. Verfahren zum Gießen eines Gießstrangs (100) in einer mit einem Prozessrechner (123) ausgestatteten Stranggießanlage (110) mit mindestens einer Gießmaschine, wobei der Prozessrechner (123) zumindest eine erste Software (I) umfasst, die in Echtzeit rechnet und den Gießprozess regelt, wobei der Prozessrechner (123) eine zweite zusätzliche Software (II) umfasst, die schneller als in Echtzeit rechnet, so dass damit die Berechnungsgeschwindigkeit für die zweite Software (II) größer ist als für die erste Software (I),
    dass die zweite Software (II) einerseits in Zuordnung zu einer bestimmten Gießlänge (K; L; M) und andererseits in Abhängigkeit von aktuell gewonnenen Prozessparametern aus dem laufenden Gießprozess insbesondere im Bereich der Kokille (112) und/oder aus zumindest einem in einer Datenbank gespeicherten Prozessparameter berechnet, welche Position für eine Sumpfspitze des Gießstrangs (100) gemäß der bestimmten Gießlänge (K; L; M) entlang einer stützenden Strangführung (116) der Stranggießanlage (110) aktuell vorläge, wobei die zweite Software (II) diese berechnete Sumpfspitzenposition mit einer Soll-Position oder einem Soll-Bereich (120) für die Sumpfspitze vergleicht und auf Grundlage dessen fortwährend einen Gießgeschwindigkeits-Korrekturwert berechnet, dadurch gekennzeichnet,
    dass der von der zweiten Software (II) berechnete Gießgeschwindigkeits-Korrekturwert an die erste Software (I) übergeben wird, wobei die erste Software (I) die Sumpfposition mit Hilfe der Gießgeschwindigkeit in Echtzeit regelt und hierbei den von der zweiten Software (II) berechneten Gießgeschwindigkeits-Korrekturwert in Zuordnung zu der bestimmten Gießlänge erst mit einer Verzögerung berücksichtigt, die sich aus einem Abstand der Soll-Position oder des Soll-Bereichs (120) für die Sumpfspitze und der zuletzt in Echtzeit eingestellten Gießgeschwindigkeit ergibt, so dass dadurch eine Sumpfspitzenposition des Gießstrangs (100) im laufenden Gießprozess sich stets innerhalb eines vorbestimmten bzw. ausgewählten Bereichs (120) entlang der stützenden Strangführung (116) befindet bzw. die Sumpfspitze des Gießstrangs (100) in diesem vorbestimmten bzw. ausgewählten Bereich (120) gehalten wird, und
    dass die Berechnung des Gießgeschwindigkeits-Korrekturwerts mittels der zweiten Software (II) auf Grundlage dessen erfolgt, dass aus allen Positionen (K; L; M) entlang der Gießlänge bis zur Position der Sumpfspitze die aktuelle Zielgeschwindigkeit gemittelt wird.
  2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass für die Berechnung des Gießgeschwindigkeits-Korrekturwerts mittels der zweiten Software (II) zumindest ein Prozessparameter des Gießprozesses gewählt aus der Gruppe von chemischer Zusammensetzung des Werkstoffs des Gießstrangs (100), aktueller Gießtemperatur, aktueller Gießgeschwindigkeit, Wasservorlauftemperatur für die Sekundärkühlung, oder Wasservorlauftemperatur für die Kokillen-Primärkühlung und/oder eingestellter Gießlänge berücksichtigt wird.
  3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Gießgeschwindigkeits-Korrekturwert mittels der zweiten Software (II) auf Grundlage von in der Datenbank gespeicherten Prozessparametern berechnet wird und von der ersten Software (I) zu Beginn des Gießprozesses als Stellgröße zu dessen Regelung verwendet wird.
  4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Gießgeschwindigkeits-Korrekturwert mittels der zweiten Software (II) in Abhängigkeit von aktuell gewonnenen Prozessparametern (128) aus dem laufenden Gießprozess berechnet wird, wobei dieser Gießgeschwindigkeits-Korrekturwert, falls es im Verlauf des Gießprozesses zu Abweichungen zwischen Soll- und Ist-Werten in Bezug auf die Sumpflänge des Gießstrangs (100) kommt, von der ersten Software (I) zur Einstellung der Gießgeschwindigkeit des Gießprozesses verwendet wird.
  5. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass eine Referenzposition entlang der stützenden Strangführung (116) zwischen dem Badspiegel (114) und der Soll-Position bzw. dem Soll-Bereich (120) für die Sumpfspitze ausgewählt wird, von welcher der Gießgeschwindigkeits-Korrekturwert übernommen wird.
  6. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Referenzposition an einer Stelle der stützenden Strangführung (116) liegt, die zwischen 40% und 70% des Abstands des Badspiegels (114) zu der Soll-Position der Sumpfspitze beträgt, vorzugsweise, dass die Referenzposition bei zumindest 60% des Abstands des Badspiegels (114) zu der Soll-Position der Sumpfspitze liegt.
  7. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass als Regelgröße ein definierter Erstarrungsanteil in Strangmitte, der einen Solid Fraction-Anteil < 1 aufweist, verwendet wird.
  8. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass als Regelgröße ein Strangschalenabstand verwendet wird.
  9. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass damit Brammen hergestellt werden, wobei der Gießstrang (100) eine Gießdicke von zumindest 250 mm, vorzugsweise von zumindest 300mm, weiter vorzugsweise von zumindest 350 mm, weiter vorzugsweise von zumindest 400 mm aufweist.
  10. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass damit Langprodukte hergestellt werden, wobei der Gießstrang (100) eine Gießdicke bzw. einen Durchmesser von zumindest 150 mm aufweist
  11. Stranggießanlage (110) zum Gießen eines Gießstrangs (100), umfassend
    eine Kokille (112) mit einer unteren Öffnung (113), die an einer Unterseite der Kokille (112) ausgebildet ist,
    einen Prozessrechner (123) umfassend zumindest eine erste Software (I), die in Echtzeit rechnet und den Gießprozess regelt, wobei der Prozessrechner (123) eine zweite zusätzliche Software (II) umfasst, die schneller als in Echtzeit rechnet, so dass damit die Berechnungsgeschwindigkeit für die zweite Software (II) größer ist als für die erste Software (I), und
    eine stützende Strangführung (116), die sich an der unteren Öffnung (113) der Kokille (112) anschließt, wobei der Gießstrang (100) entlang der stützenden Strangführung (116) bewegbar ist,
    wobei entlang der stützenden Strangführung (116) anstellbare Stützrollen oder Rollenpaare (118) angeordnet sind, mit denen eine Dickenreduzierung für den Gießstrang (100) erfolgt,
    wobei die stützende Strangführung (116) einen ausgewählten Bereich (120) aufweist, in dem eine Sumpfspitze des Gießstrangs (100) liegen soll,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass die Stützrollen oder Rollenpaare (118), die eine Softreduktion-Anstellbarkeit aufweisen, ausschließlich in dem ausgewählten Bereich (120) der Strangführung (116) angeordnet sind.
  12. Stranggießanlage (110) nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass ein Rollenpaar (118) aus einander gegenüberliegenden Stützrollen (R1, R2) ausgebildet ist, zwischen denen der Gießstrang (100) hindurchführbar ist, wobei die jeweiligen Stützrollen einzeln in Richtung der jeweils anderen Stützrolle anstellbar sind.
  13. Stranggießanlage (110) nach Anspruch 11 oder 12, dadurch gekennzeichnet, dass die Stützrollen oder Rollenpaare (118) zu Rollen-Segmenten (17; 18) zusammengefasst sind.
  14. Stranggießanlage (110) nach einem der Ansprüche 11 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass eine Position einer Sumpfspitze des Gießstrangs (100) insbesondere durch ein Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 8 einstellbar ist, so dass damit die Position der Sumpfspitze innerhalb des ausgewählten Bereichs (120) der stützenden Strangführung (116) liegt.
  15. Stranggießanlage (110) nach einem der Ansprüche 11 bis 14, dadurch gekennzeichnet, dass die Kokille (112) und die stützende Strangführung (116) derart ausgebildet sind, dass ein Gießstrang (100) in Form eines Langproduktes mit einer Gießdicke von zumindest 150 mm herstellbar ist.
  16. Stranggießanlage (110) nach einem der Ansprüche 11 bis 14, dadurch gekennzeichnet, dass die Kokille (112) und die stützende Strangführung (116) derart ausgebildet sind, dass ein Gießstrang (100) in Form einer Bramme mit einer Gießdicke von zumindest 250 mm, vorzugsweise von zumindest 300mm, weiter vorzugsweise von zumindest 350 mm, weiter vorzugsweise von zumindest 400 mm herstellbar ist.
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