Verfahren und Einrichtung zum schlackenfreien Entleeren einer Giesspfanne

Abstract

 Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Einrichtung zum schlackenfreien Entleeren einer mit einer Schlackenschicht abgedeckten Metallschmelze. Die Pfanne wird von einer Wägeeinrichtung getragen, so daß eine sich beim Mitlaufen von Schlacke ergebende Ände­rung der Stetigkeit der Anzeige als Signal zur Steuerung des Entleervorganges benutzt werden kann. Um die Meßmethode weiter zu verbessern und ihre Aussagefähigkeit sicherer zu machen, wird vorgeschlagen, daß die von der Wägeeinrichtung abgege­benen Signale in geringen Zeitabständen als Meßwerte erfaßt werden, daß daraus ein Mittelwert gebildet wird, daß aus diesem Mittelwert mit dem Mittelwert der unmittelbar folgenden mindestens zwei Einzelwerte ein Differenzquotient gebildet wird und daß dieser mit einem Sollwert verglichen wird, so daß Abweichungen als Steuerimpulse benutzt werden können.

Beschreibung

[0001] Die Erfindung bezieht sich auf ein Verefahren und eine Einrichtung zum schlackenfreien Entleeren einer mit einer Schlackenschicht abge­deckten Metallschmelze aus einer Gießpfanne mit Bodenausguß.

[0002] Beim Entleeren einer Gießpfanne kommt es darauf an, zu einem mög­lichst frühen Zeitpunkt das Mitlaufen von Schlacke während des Ver­gießens der Metallschmelze zu verhindern. Ein optisches Erkennen der mitlaufenden Schlacke ist schwierig, da die Schlacke durch einen sich im Ausgußbereich von der Metallschmelze gebildeten Wirbel in das Innere des Gießstrahles gezogen wird. Die Schlacke wird erst sicht­bar, wenn sie sich, z. B. beim Block- oder Strangguß, auf der Block­kopfoberfläche oder im Verteiler aus dem Metall abscheidet. Ebenso können in dieser Hinsicht induktive Meßmethoden, wobei die unter­schiedliche Leitfähigkeit von Metall und Schlacke im Gießstrahl aus­genutzt wird, nicht befriedigen, da der apparative Aufwand zu groß und das Meßergebnis zu ungenau ist.

[0003] Auch ist es bekannt, z. B. aus der DE-PS 28 l4 699, durch gravime­trische Methoden das Mitlaufen von Schlacke frühzeitig zu erkennen.

[0004] Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die letztgennannte Methode weiter zu verbessern und in ihrer Aussagefähigkeit sicherer zu machen.

[0005] Die Aufgabe wird hinsichtlichen des Verfahrens durch die im Anspruch l angegebenen Maßnahmen und hinsichtlich der Einrichtung durch die im Anspruch 4 angegebenen Maßnahmen gelöst. Die Unteransprüche enthalten vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung.

[0006] Die Erfindung soll anhand der Zeichnungen, die Ausführungsbeispiele darstellen, näher erläutert werden.

[0007] Es zeigen

Fig. l eine erfindungsgemäße Einrichtung,

Fig. 2 eine schematische Erläuterung des Verfahrensablaufes.

[0008] Gemäß Fig. l befindet sich die Gießpfanne l in Pfannentragarmen 3, z. B. eines Gießwagens, eines Pfannendrehturmes oder auch eines Kranes. Die Gießpfanne l ruht dort auf einer Wägeeinrichtung, in Form von Druck- oder Kraftmeßdosen l0. Die Gießpfanne l besitzt eine Bodenausgußöffnung, die mit einem Schieber 2 verschlossen ist. Mit­tels des Stellantriebes 4 ist der Schieber 2 in seiner Stellung über ein Steuerteil 5 veränderbar, so daß eine bestimmte Stahlmenge pro Zeiteinheit geregelt aus der Gießpfanne abgelassen werden kann. Wäh­rend des Ablassens des Metalles wird das Gewicht der Gießpfanne l mittels der Wägeeinrichtung l0 fortlaufend erfaßt und aus der Ände­rung des Gewichts über die Zeiteinheit in dem Meßwertwandler 6 die Gießleistung (t/min) fortlaufend ermittelt und als Signal ausgegeben. Diese Signale werden einem Auswertgerät 7 zugeführt, das aus der Än­derung der Gießleistung erkennt, ob Schlacke mitläuft. Diese "er­kannten" Signale werden in einem Rechner 8 einer Plausibilitätskon­trolle unterzogen. Störeinflüsse aus der Anlage, wie z. B. Änderung der Schieberstellung, Bewegung des Kranträgers etc., werden in der Plausibilitätskontrolle 8 erkennt und eliminiert. Wichtige Meßwerte werden auf dem Schreiber 9 registriert.

[0009] Fig. 2 stellt schematisch den Auswerteablauf der Meßwerte in den Blöcken 7 und 8 nach Fig. l dar. Danach wird die Gießleistung in den A/D-Wandler eingelesen und in bestimmten Zeitabständen in sechs Speichern nacheinander eingelesen. Wenn alle Werte eingelesen sind, wird die Summe der ersten drei und der folgenden drei Meßwerte ge­bildet. Die Summe 2 wird von der Summe l subtrahiert. Außerdem wird kontrolliert, ob die durch die Mittelwerte gebildete Kurvenform der Gießleistungskurve einer Kurve für Schlackenmitlauf entspricht. Die Differenz beider Summerwerte muß größer sein als ein Toleranzfeld und außerdem positiv. Außerdem wird überprüft, ob sich in der Auswert­phase der Schieber der Gießpfanne bewegt hat oder ob durch eine Kran­fahrt hervorgerufene Erschütterungen die Meßwerte beeinflußt haben. Die in eine Störphase fallenden Messungen werden ausgeschieden. Wird von dem Rechner 8 unter Beachtung der vorgenannten Bedingungen ein Meßwert ausgegeben, der außerhalb der Sollwertkurve einschließlich ihrer Toleranzbreite liegt, so wird das Signal dem Steuerteil 5 des Stellantriebes 4 des Ausgußverschlusses 2 der Gießpfanne l zugeführt, um den Metallfluß aus der Pfanne zu unterbrechen.

[0010] Durch diese Methode ist es also möglich, das Mitfließen von Schlacke bereits im Gießstrahl, der aus der Gießpfanne austritt, zu erkennen und den Metallstrom zu unterbrechen, bevor merklich Schlackenmengen in den Verteiler oder in das Gußstück einlaufen.

Ansprüche

1. Verfahren zum schlackenfreien Entleeren einer mit einer Schlackenschicht abgedeckten Metallschmelze, insbesondere einer Stahlschmelze aus einer von einer Wägeeinrichtung getragenen Gießpfanne mit Bodenausguß, der durch einen Stopfen oder Schie­ber mit Stellantrieb verschließbar ist, bei dem das Pfannenge­wicht während des Entleerens einschließlich der noch in der Pfanne befindlichen Schmelze in Abhängigkeit von der Zeit er­mittelt und angezeigt wird und eine sich beim Mitlaufen von Schlacke ergebende Änderung der Stetigkeit der Anzeige als Sig­nal zur Steuerung des Entleervorganges benutzt wird,
dadurch gekennzeichnet,
daß die von der Wägeeinrichtung abgegebenen Signale periodisch in geringen Zeitabständen, insbesondere in Zeitabständen von weniger als einer Sekunde als Meßwerte erfaßt werden, daß aus mindestens zwei aufeinanderfolgenden Meßwerten ein Mittelwert gebildet wird, daß aus diesem Mittelwert mit dem Mittelwert der unmittelbar folgenden mindestens zwei Einzelwerte ein Differen­zenquotient gebildet, mit einem Sollwert verglichen und Abwei­chungen vom Sollwert als Steuerimpulse dem Stellantrieb des Ausgußverschlusses aufgeschaltet werden.

2. Verfahren nach Anspruch l,
dadurch gekennzeichnet,
daß in Perioden der Änderung der Stellung des Ausgußverschlusses zur Steuerung der durch den Ausguß fließenden Schmelzenmenge Meßwertsignale zur Mittelwertbildung unterdrückt werden.

3. Verfahren nach Anspruch l,
dadurch gekennzeichnet,
daß der aus der laufenden Messung gebildete Differenzenquotient als Sollwert für den Vergleich mit den nachfolgenden Messungen benutzt wird.

4. Einrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach den Ansprüchen l bis 3, bestehend aus einer auf einer Wägeeinrichtung gelager­ten Gießpfanne mit Bodenausguß und einer von einem Regler ge­steuerten Stellantrieb des Bodenausgußverschlusses,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Wägeeinrichtung (l0) mit einem Meßwertwandler (6) ver­bunden ist, von dem die Gewichtsveränderung der Gießpfanne (l) pro Zeiteinheit als Signal der Gießleistung ausgegeben wird, daß der Meßwertwandler (6) mit einem Ausweertgerät (7) verbunden ist, in dem aus den Signalen der Gießleistung Signale von aus den Einzelwerten gebildeten Mittelwerten gebildet und ausgegeben werden,
daß das Auswertgerät (7) mit einem Rechner (8) verbunden ist, in dem durch Bildung von Differenzenquotienten aufeinanderfolgender Mittelwerte das Steigungsmaß der Gießgeschwindigkeitskurve ge­bildet und mit einem vorgegebenen Sollwert verglichen wird und daß der Rechner (8) mit dem Steuerteil (5) des Stellantrie bes (4) der Gießpfanne (l) verbunden ist und Steuersignale vom Rechner (8) bei Abweichung der Istwerte vom Sollwert erhält.

Zeichnung