Verfahren zum Anfahren einer Stranggiessanlage mit mehreren Strängen

Abstract

 Beim Verfahren zum Anfahren einer Stranggießanlage mit mehreren Strängen liegt der Sollfüllstand der Schmelze in den Kokillen innerhalb einer Meßstrecke (9) mit einer unteren und einer oberen Signalebene (21, 22), mit denen Ausgußverschlüsse (4) des Zwischengefäßes (3) zu den Kokillen (A, B, C) und der für alle Stränge mit gleicher Abzugsgeschwindigkeit arbeitende Abzugsantrieb (13) gesteuert und geschaltet werden. Dabei ist die Egalisierung aller Istfüllstände (20) der Kokillen (A, B, C) beim Aufstieg zwischen beiden Signalebenen (21, 22) angestrebt. Durch die Benutzung neuer Verfahrensschritte und festgelegter Aufsteigekurven (40) zwischen den Signalebenen (21, 22) wird der Angießablauf bei vereinfachten Verfahrensschritten gestrafft.

Beschreibung

[0001] Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zum Anfahren einer Stranggießanlage mit mehreren Strängen, insbesondere zum Angießen von Stahlschmelze aus einem Zwischengefäß, in mehrere Stranggießkokillen mittels regelbarer Ausgußverschlüsse, wobei ein Sollfüllstand der Schmelze innerhalb einer Meßstrecke liegt, und die sich bildenden Stränge von einem Strangabzugsaggregat mit gleicher Geschwindigkeit abgezogen werden.

[0002] Es ist bereits vorgeschlagen worden (DE 34 32 611 A1), daß bei am Zwischengefäß zum Angießen geöffneten Ausgußverschlüssen der in jeder Kokille über den Kaltstrangköpfen ansteigende Istfüllstand an einer im unteren Bereich der Meßstrecke liegen den Signalebene die Drosselung seines Ausgußverschlusses zum Egalisieren aller Istfüllstände und danach die Einschaltung des Strangabzugsaggregates bewirkt, die bei ausgebliebener Egalisierung spätestens an einer unterhalb des Sollfüllstandes liegenden, zweiten Signalebene durch den am ersten dort ankommenden Istfüllstand vollzogen wird. Dadurch soll das mit gleicher Abzugsgeschwindigkeit durchgeführte Angießen mit einfachen Verfahrensschritten, insbesondere bezüglich der Betriebssicherheit verbessert werden.

[0003] Vorliegende Erfindung ist eine Weiterentwicklung eines innerhalb einer Füllstandsmeßstrecke von Kokillen durch zwei Signalebenen über Ausgußverschlüsse bei gleichbleibender Abzugsgeschwindigkeit gesteuerten Angießverfahrens.

[0004] Die der Erfindung zugrundeliegende Aufgabe ist im wesentlichen in der Straffung des Angießens durch Verkürzung der Angießzeit mit vereinfachten Verfahrensschritten zu sehen.

[0005] Zur Lösung der gestellten Aufgabe ist im wesentlichen vorgesehen, daß die Einschaltung des Strangabzugsaggregates nach Erreichen einer innerhalb der Meßstrecke liegenden unteren Signalebene durch die Istfüllstände aller Kokillen oder durch den zuerst zu einer oberen, innerhalb der Meßstrecke liegenden, Signalebene gelangenden Istfüllstand erfolgt und jeder Istfüllstand ab der unteren Signalebene entlang einer vorgegebenen Aufsteigekurve in den Sollfüllstand hineingeregelt wird.

[0006] Auf diese Weise kann der Istfüllstand jeder Kokille auf separatem Weg zügig in die normale Zuflußregelung des Sollfüllstandes überführt werden, bei zweckvoller Einschaltung des Strangabzugsaggregates in einem die Abzugssicherheit der Stränge gewährleisteten Füllhöhenabschnitt der Kokillen zwischen der unteren und der oberen Signalebene der Meßstrecke. Dementsprechend reagiert der Abzugsantrieb auf das, was beim Aufsteigen der Istfüllstände in den Kokillen zuerst geschieht. Entweder er schaltet ein beim Überschreiten der unteren Signalebene durch den letzten Istfüllstand oder, falls dies nicht zutrifft, sobald der erste Istfüllstand die obere Signalebene erreicht hat. Nach vollzogener Einschaltung des Abzugsantriebes schließen die Ausgußverschlüsse derjenigen Kokillen automatisch, deren Istfüllstand noch unterhalb der unteren Signalebene liegt.

[0007] Für ein besonders zügiges und dennoch betriebssicheres Angießen wird weiter erfindungsgemäß vorgeschlagen, die an der unteren Signalebene einsetzende Regelung der Ausgußverschlüsse entlang der Aufsteigekurve in einem Bereich über der Einfriergrenze der Schmelze in den Ausgußverschlüssen einerseits und unterhalb der Schwappgrenze der Schmelze am Kokillenrand beim Übergang in die Regelung in den Sollfüllstand andererseits stattfinden zu lassen. Bei einem solchen Vorgehen läuft zum einen der Übergang von einer durch rasche Änderungen des Durchflußquerschnittes an den Ausgußverschlüssen definierten Regelung entlang der Aufsteigekurve in eine dazu verhältnismäßig träge Regelung am Sollfüllstand mit relativ ruhig bleibendem Kokillen-Badspiegel ab, zum anderen wird in den Ausgußverschlüssen auftretenden, den Gießstrahl behindernden Einfrierungen weitgehend entgegengewirkt.

[0008] Letzterem dient ferner das Angießen mit zunächst nur bis zu 50 % geöffneten Ausgußverschlüssen, von denen vorteilhaft die von der Füllstelle des Zwischengefäßes entferntesten bzw. zu den äußeren Kokillen gehörenden Ausgußverschlüsse geringer gedrosselt sind als die der inneren Kokillen. Damit ist den in den Außenbezirken einer Stranggießanlage bzw. eines Zwischengefäßes herrschenden niedrigeren Temperaturen der Schmelze wirkungsvoll Rechnung getragen.

[0009] Zudem besteht die Möglichkeit, die Ausgußverschlüsse beim Angießen nachhinkender Istfüllstände unterhalb der unteren Signalebene, d.h. vor der Regelung längs der Aufsteigekurve, kurzzeitig voll zu öffnen, um Einfrieransätze fortzuspülen.

[0010] Die Erfindung ist nachstehend anhand der Zeichnung erläutert.

[0011] Es zeigen:

Fig. 1 schematisch eine Stranggießanlage mit Kokillen in einer Angießposition sowie

Fig. 2

und 3 mögliche Angießabläufe in graphischer Darstellung.

[0012] Aus einer Gießpfanne 1 wird gemäß Fig. 1 über einen regelbaren Ausgußverschluß 2 Stahlschmelze einem Zwischengefäß 3 zugeführt, das seinerseits drei Ausgußverschlüsse 4 in Form von Schieberverschlüssen hat, die den Zufluß der Schmelze durch Gießrohre 5 hindurch in Stranggießkokillen A, B, C regeln. Hierzu ist jeder Ausgußverschluß 4 mit einem Stellglied 6 mechanisch gekoppelt, dessen jeweilige Betriebsposition von einem Stellungsmesser 7 festgehalten wird. Die Gießrohre 5 ragen mit ihren freien Enden in die Kokillen A, B, C hinein, deren für den Normalbetrieb eingestellter Sollfüllstand 8 innerhalb einer Meßstrecke 9 einer jeder Kokille A, B, C zugeordneten, aus Sender 10 und Empfänger 11 bestehenden Füllstandsmeßeinrichtung liegt.

[0013] Den Kokillen A, B, C nachgeordnet ist eine, der Vereinfachung wegen nicht dargestellte, Sekundärkühleinrichtung sowie ein den Kaltsträngen 18 gemeinsames Strangabzugsaggregat, das Treibrollen 12, einen Abzugsantrieb 13, einen Antriebsregler 14 und einen Abzugsgeschwindigkeitsmesser 15 aufweist. Letzterer gibt seine Meßwerte zum einen an den Antriebsregler 14 und zum anderen an einen Prozessor 16, der außerdem die Meßwerte der den Öffnungsgrad der Ausgußverschlüsse 4 kontrollierenden Stellungsmesser 7 und der Empfänger 11 der Füllstandsmeßeinrichtungen 10, 11 empfängt und verarbeitet. Die erhaltenen Daten gehen an einen im Prozessor 16 integrierten Steuerrechner 17, der entsprechende Steuerbefehle an die Stellglieder 6 der Ausgußverschlüsse 4 und an den Antriebsregler 14 des Strangabzugsaggregates 12 bis 15 gibt. Dort ist die Abzugsgeschwindigkeit als Konstante festgelegt, d.h. die in den Kokillen A, B, C gebildeten Kaltstränge 18 werden durch das gemeinsame Strangabzugsaggregat 12 bis 15 mit gleichbleibender Geschwindigkeit abgezogen, was besagt, daß der für die Kokillen A, B, C vorgesehene Sollfüllstand 8 allein von der Zuflußseite her mittels der Ausgußverschlüsse 4 geregelt wird. Dazu werden die Ausgußverschlüsse 4 im normalen Gießbetrieb auf Sollfüllstand 8 in einer Drosselstellung gehalten, die sowohl ein Auf- als auch ein Zusteuern ermöglicht.

[0014] Für das Angießen, wofür die Kaltstränge 18 in die Kokillen A, B, C eingefahren und der Abzugsantrieb 13 abgeschaltet werden, ist die Meßstrecke 9 mit einer unteren Signalebene 21 und einer oberen Signalebene 22 ausgestattet, die zum Steuern der Ausgußverschlüsse 4 und des Abzugsantriebes 13 dienen. Das Gießen beginnt mit dem Auffahren der Ausgußverschlüsse 4, so daß sich über den Kaltstrangköpfen 19 Istfüllstände 20 in den Kokillen A, B, C bilden, die jedoch selten auf gleichem Niveau stehen.

[0015] Im einzelnen werden beim Angießen zunächst die Ausgußverschlüsse 4 nur teilweise, vorzugsweise zu etwa 35 %, keinesfalls aber voll geöffnet. Dadurch ergeben sich für die Ausgußverschlüsse 4 Regelreserven sowohl in Schließ- als auch in Öffnungsrichtung, die es erlauben, jeden in den Kokillen A, B, C aufsteigenden Istfüllstand 20 (vgl. Fig. 2) von der unteren Signalebene 21 aus bis zum Sollfüllstand 8 entlang einer vorgegebenen Aufsteigekurve 40 aufsteigen zu lassen, die den Betriebsverhältnissen der jeweiligen Anlage durch entsprechende Programmierung des Prozessors 16 angepaßt ist.

[0016] Das Kriterium der Aufsteigekurve 40, welche die Füllgeschwindigkeit der Kokillen A, B, C beim Angießen bestimmt, liegt darin, niemals so flach zu sein, als daß die Einfriergrenze der Stahlschmelze in den Ausgußverschlüssen 4 unterschritten, und nicht so steil zu sein, als daß die obere Schwappgrenze am Kokillenrand überschritten wird. Die Regelung jedes Ausgußverschlusses 4 nach der Aufsteigekurve 40 setzt, wie angeführt, an der unteren Signalebene 21 ein und wird durch den in den korrespondierenden Kokillen A, B, C aufsteigenden Istfüllstand 20 ausgelöst. Überschreitet beim Aufsteigen der letzte aller Istfüllstände A20, B20 oder C20 die untere Signalebene 21, dann schaltet der Steuerrechner 17 des Prozessors 16 den Abzugsantrieb 13 des gemeinsamen Abzugsaggregates 13 bis 15 für die Kaltstränge 18 ein. Danach vollzieht sich der Aufstieg der Istfüllstände A20, B20, C20 unabhängig voneinander weiterhin auf der Basis gleicher Kriterien und folglich graphisch parallelen Aufsteigekurven 40 bis zum Einschwingen in den für den normalen Gießbetrieb eingestellten Sollfüllstand 8. Würde dabei das Einschwingen übermäßige Impulse durch einen zu schnell aufsteigenden Istfüllstand 20 erhalten, wäre ein Überschwappen über den Kokillenrand gegeben. Ist beim Angießen ein Istfüllstand 20 einer Kokille A, B oder C bereits an der oberen Signalebene 22 angekommen, während sich andere noch unterhalb der unteren Signalebene 21 befinden, ergehen für die Ausgußverschlüsse 4 der in besagter Weise zurückgebliebenen Istfüllstände 20 Schließbefehle.

[0017] Für die in Fig. 1 eingezeichneten Istfüllstände 20 gilt die Graphik nach Fig. 2. Danach hat der Istfüllstand 20 der Kokille C nach gleichzeitigem gedrosseltem Öffnen aller Ausgußverschlüsse 4 zum Angießbeginn als erster in der Zeit Ct die untere Signalebene 21 erreicht, wobei der für die Kokille C zuständige Ausgußverschluß 4 die Regelung des Schmelzzulaufes gemäß der ausgelegten Aufsteigekurve 40 übernimmt. In Folge passieren die Istfüllstände 20 der Kokillen B und A nacheinander in den Zeiten Bt und At die Signalebene 21 und bewirken dort die Regelung gemäß der Aufsteigekurve 40. Keiner der Istfüllstände 20 ist nennenswert zurückgeblieben. Der Istfüllstand A20 erreicht die untere Signalebene 21 noch bevor der Istfüllstand C20 zur oberen Signalebene 22 aufgeschlossen hat, so daß der Startbefehl für den Abzugsantrieb 13 vom Istfüllstand A20 ausgeht.

[0018] Anders beim Beispiel nach Fig. 3, wo der Istfüllstand A20 -an der oberen Signalebene 22 angekommen ist und der Istfüllstand B 20 die untere Signalebene 21 überschritten hat, aber unterhalb welcher der Istfüllstand C20 hinterherhinkt. Bei dieser Konstellation der Istfüllstände wird der Abzugsantrieb 13-an der oberen Signalebene 22 vom Istfüllstand A20 gestartet und gleichzeitig der Ausgußverschluß 4 des nicht über die untere Signalebene 21 angestiegenen Istfüllstandes C20 geschlossen.

Bezugszeichenliste:

[0019] 

1 Gießpfanne

2 Ausgußverschluß

3 Zwischengefäß

4 Ausgußverschlüsse

5 Gießrohre

6 Stellglieder

7 Stellungsmesser

8 Sollfüllstand

9 Meßstrecke

10 Sender } Füllstandsmeßeinrichtung 11 Empfänger

12 Treibrollen

13 Abzugsantrieb

14 Antriebsregler } Strangabzugsaggregat

15 Abzugsgeschwindigkeitsmesser

16 Prozessor

17 Steuerrechner

18 Kaltstränge

19 Kaltstrangköpfe

20 Istfüllstand

21 untere Signalebene

22 obere Signalebene

40 Aufsteigekurve

A Stranggießkokille

B Stranggießkokille

C Stranggießkokille

Ansprüche

1. Verfahren zum Anfahren einer Stranggießanlage mit mehreren Strängen, insbesondere zum Angießen von Stahlschmelze aus einem Zwischengefäß (3), in mehrere Stranggießkokillen (A, B, C) mittels regelbarer Ausgußverschlüsse (4), wobei ein Sollfüllstand (8) der Schmelze innerhalb einer Meßstrecke (9) liegt und die sich bildenden Stränge von einem Strangabzugsaggregat (12 bis 15) mit gleicher Geschwindigkeit abgezogen werden, dadurch gekennzeichnet, daß die Einschaltung des Strangabzugsaggregates (12 bis 15) nach Erreichen einer innerhalb der Meßstrecke (9) liegenden unteren Signalebene (21) durch die Istfüllstände (20) aller Kokillen (A, B, C) oder durch den zuerst zu einer oberen innerhalb der Meßstrecke (9) liegenden Signalebene (22) gelangenden Istfüllstand (20) erfolgt und jeder Istfüllstand (20) ab der unteren Signalebene (21) entlang einer vorgegebenen Aufsteigekurve (40) in den Sollfüllstand (8) hineingeregelt wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die an der unteren Signalebene (21) einsetzende Regelung der Ausgußverschlüsse (4) entlang der Aufsteigekurve (40) in einem Bereich über der Einfriergrenze der Schmelze in den Ausgußverschlüssen (4) einerseits und unterhalb der Schwappgrenze der Schmelze am Kokillenrand beim Übergang in die Regelung in den Sollfüllstand andererseits erfolgt.

3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Ausgußverschlüsse (4) zunächst nur bis zu 50 % geöffnet werden, wobei vorzugsweise die zu den äußeren bzw. den von der Füllstelle des Zwischengefäßes (3) entfernter liegenden Kokillen (A und C) gehörenden Ausgußverschlüsse (4) geringer gedrosselt sind als die zu den inneren bzw. den an der Füllstelle des Zwischengefäßes (3) näher liegenden Kokillen (B) gehörenden Ausgußverschlüssen (4).

4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Ausgußverschlüsse (4) beim Angießen nachhinkender Istfüllstände (C20) unterhalb der unteren Signalebene (21), d.h. vor der Regelung längs der Ansteigekurve

(40), kurzzeitig voll geöffnet werden.

Zeichnung