Verfahren zum Freihalten des Durchflusskanals von Schiebeverschlüssen an Stranggiessanlagen

Abstract

 Das Freihalten des Schmelzen-Durchflusskanals von Ab­lagerungen an des Drosselkanten des Schieberverschlusses wird durch einen in Abstimmung mit der Sollfüllstandsregelung durchgeführten Oeffnungshub der Schieberplatte aus der Drosselstellung heraus in eine neue Drosselstellung hinein, mit dem Ziel einer verbesserten Strang­qualität erreicht.

Beschreibung

[0001] Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Freihalten des Schmelzen-Durchflusskanals beim geregelten Vergiessen insbe­sondere von Stahlschmelze aus einem Zwischengefäss über einen Schieber- verschluss in eine Stranggiesskokille, in der ein kontrollierter Sollfüllstand durch Regelbewegungen des Schieber­verschlusses eingestellt wird, welcher in einer bei Ablagerungen im Durchflusskanal sich erweiternden Drosselstellung gehalten wird.

[0002] Aus der DE-PS 34 22 901 ist es bekannt, den Durchflusskanal von Schieberverschlüssen an Zwischengefässen von Stranggiessanlagen von Ablagerungen zu befreien, durch ein einleitendes Schliessen des Schieberverschlusses zur Absenkung des Badspiegels in der Kokille und damit zur Schaffung eines Freiraumes, der nach voller Oeffnung des Verschlusses eine Ablagerungen wegspülende Giesswelle aufnimmt.

[0003] Ein derartiges Vorgehen verleitet nich selten dazu, das Freimachen des Schmelzen-Durchflusskanals im Schieberverschluss mit grösseren Zeitabständen vorzunehmen, worunter dann oftmals die Strangqualität leidet. Vor allem können die Niveauunter­schiede beim Absenken des Badspiegels in der Kokille immer wieder die Ursache von Oberflächenfehlern am gegossenen Strang sein.

[0004] Aufgabe vorliegender Erfindung ist es, die verengenden Ab­lagerungen im Durchflusskanal des Schieberverschlusses mit einfachen, im Bereich der Sollfüllstandsregelung vor sich gehenden Massnahmen bei gleichbleibender Strangqualität zu beseitigen.

[0005] Die gestellte Aufgabe wird gemäss der Erfindung im wesentlichen dadurch gelöst, dass die Schieberplatte in einem zügig durchge­führten Oeffnungshub mit einer bezüglich des Anfalls zusätzlicher Schmelzenmenge auf die Regelung des Sollfüllstandes abgestimmten Geschwindigkeit aus einer Drosselstellung heraus in eine neue Drosselstellung gestellt wird.

[0006] Auf diese Weise wird ein effektives Freispülen bzw. Auswaschen des Schmelzen-Durchflusskanals im Schieberverschluss innerhalb der Sollfüllstandsregelung erzielt. Das bedeutet, dass der Soll­füllstand in der Kokille innerhalb zulässiger Grenzen schwankt und nachteilige Unterschiede der Badspiegelhöhe in der Kokille nich vorkommen. Damit sind die Voraussetzungen für eine gute Strangqualität erfüllt.

[0007] Bei der Durchführung des Oeffnungshubes hat sich als besonders zweckdienlich erwiesen, dass die Schieberplatte von einer Drosselstellung in eine am Durchflusskanal des Schieberver­verschlusses gegenüberliegende Drosselstellung gebracht wird. Dadurch entsteht zusätzlich zu dem mit dem Oeffnungshub erzeugten Giessimpuls infolge des sich spiegelbildlich verändernden Um­lenkungsflusses der Schmelze an der Schieberplatte ein speziell auf die Ablagerungen errosiv wirkender Strömungsdruck, welcher die Auswaschung des Durchflusskanals begünstigt. Ausserdem ist ein gleichmässiger Verschleiss des Plattenmaterials an den Drosselkanten des Schmelzen-Durchflusskanals erreichbar, was wiederum die Lebensdauer der Platten erhöht. Bei unterschied­lichen Verschleissbildern in den gegenüberliegenden Drossel­ stellungen ergeben sich unterschiedliche Positionen der Schieber­platte bei gleicher Durchflussmenge. Die Abstimmung der Ge­schwindigkeit des Oeffnungshubes der Schieberplatte auf die Regelung des Sollfüllstandes ist die Funktion von zwei Faktoren: zum einen soll der mit einem verharrensfreien vollen Oeffnen der Schieberplatte erzeugte Giessimpuls imstande sein, vorhandene Ablagerungen auszuwaschen, ggf. mitzureissen, zum anderen aber die mit dem Impuls geförderte Schmelzenmenge den Badspiegel in der Kokille nicht über den Regelbereich des Sollfüllstandes hinaus anheben.

[0008] Je nacht Art Der Betriebsbedingungen insbesondere der zu ver­giessenden Schmelze wird erfindungsgemäss so vorgegangen, dass das Oeffnen der Schieberplatte periodisch erfolgt, nämlich in vorgegebenen regelmässigen Zeitabständen, die dem Schmierver­verhalten der Schmelze angepasst sind und beispielsweise beim Vergiessen üblicher Schmelze je nach Kokillenquerschnitt zwischen einer und zehn Minuten bemessen sein können. Alternativ dazu kann der Oeffnungshub der Schieberplatte in einem eingestellten maximalen Oeffnungsgrad innerhalb der Sollfüllstandsregelung geschehen. In diesem Fall ist die Einleitung des Oeffnungshubes allein an den Verengungsgrad des Schmelzen-Durchflusskanals gebunden.

[0009] Ferner sieht das erfindungsgemässe Verfahren vor, dass in den Drosselstellungen wenigstens vor dem Oeffnungshub die Drosselbewegungen der Schieberplatte durch eine Oszillation überlagert sind. Dadurch wird das Freimachen des Durchfluss­kanals des Schieberverschlusses erleichtert. Des weiteren wird vorgeschlagen, dass wenigstens während des Oeffnungshubes Spülgas in den Ausguss (Einlaufhülse) und/oder das Giessrohr eingeführt wird, was den durch den Oeffnungshub herbeige­führten Strömungsimpuls im Schmelzefluss wirksamer macht, vor allem bezüglich des Auswaschens von Ablagerungen im Aus­guss und Giessrohr.

[0010] Die Erfindung ist nachstehend an einem Ausführungsbeispiel anhand der Zeichung erläutert.

Figur 1 zeigt eine schematisch dargestellte, mit einem Schieberverschluss ausgerüstete Stranggiess­anlage zusammen mit einem prinzipiellen Schaltsystem, während die

Figuren 2 bis 4 Stellungen des Schieberverschlusses in grösserem Massstab veranschlaulichen.

[0011] In Figure 1 bedeutet 1 ein metallische Schmelze enthaltendes Zwischengefäss, das am Ausguss 2 einen in Drosselstellung sich befindlichen Schieberverschluss 3 aufweist. Dieser regelt die Durchflussmenge der vom Gefäss 1 durch den gemeinsamen, aus den Durchflussöffnungen der ortsfesten Oberplatte 4, der verstellbaren Schieberplatte 5 und der wiederum ortsfesten Unterplatte 6 gebildeten Durchflusskanal 7 sowie durch das Giessrohr 8 zur Kokille 9 strömenden Schmelze. Zur Regelung der Durchflussmenge ist die Schieberplatte 5 mit einem Stellglied 10 mechanisch gekuppelt, dessen jeweilige Betriebposition ein Stellungsmesser 11 identifiziert.

[0012] Die Kokille 9, in die das Giessrohr 8 mit dem freien Ende hineinragt, hat einen für den normalen Betrieb eingestellten Sollfüllstand 12, der von einem Sender (Strahler) 13 und einem Messwertempfänger 14 kontrolliert wird. Der Abzug des in der Kokille 9 aussen verfestigten Stranges 15 erfolgt mittels eines Treibrollen 16 aufweisenden Abzugantriebes 17, dem ein Regler 18 und ein mit diesem regeltechnisch gekuppelter Abzuggeschwindigkeitsmesser 19 zugeordnet sind. Letzterer gibt seine Daten zusätzlich an einen Prozessor 20, der ausserdem die Daten des Stellungsmessers 11 und des Messwertempfängers 14 empfängt und verarbeitet. Sich ergebende Steuerbefehle sendet eine im Prozessor 20 integrierte Steuerung 21 an das Stellglied 10 des Schieberverschlusses 3 und an den Abzugsregler 18.

[0013] Beim Ausführungsbeispiel ist die Abzugsgeschwindigkeit des Stranges als konstante festgelegt, was bedeutet, dass der Sollfüllstand 12 in der Kokille 9 allein von der Zuflussseite her mittels des Schieberverschlusses 3 geregelt wird. Dazu nimmt die Schieberplatte 5 eine Drosselstellung ein, die es durch Auf- und Zusteuern erlaubt, mehr oder weniger Schmelze zuzuführen, um das Gleichgewicht zwischen der pro Zeiteinheit zufliessenden Schmelzenmenge und dem aus der Kokille 9 aus­tretenden Strang 15 einzuhalten.

[0014] Der Schmelzenstrom wird, wie insbesondere aus Figur 1 er­sichtlich, bei gedrosseltem Schieberverschluss 3 zweimal umgelenkt, und zwar ein- und auslaufseitig der Schieberplatte 5. Dort besteht erhöhte Erosionsgefahr für das Feuerfeste Plattenmaterial und ausserdem treten an den besagten Stellen bevorzugt Ablagerungen von Oxyden und/oder Sulfiden auf. Einerseits fährt die Schieberplatte 5 bei Erosionsverschleiss und grösser werdendem Querschnitt des Durchflusskanals 7 weiter zu, andererseits weiter auf, sobald der Querschnitt durch Ablage­rungen 22 verengt wird. Speziell solche Querschnittsverengungen ergeben erheblich Giessprobleme, da das Auffahren des Schieber­verschlusses 3 beim Erreichen des vollen Oeffnungsgrades, also bei deckungsgleichen Platten 4 bis 6 beendet ist. so dass die von der Kontrolle 13, 14 des Sollfüllstandes 12 pro Zeiteinheit ge­forderte Schmelzenmenge über den verengten Durchflusskanal 7 nich mehr erbracht werden kann.

[0015] Zwecks Vermeidung solcher, den Giessbetrieb erheblich stör­anfällig machenden Ablagerungen 22, welche mesit über den vorstehenden Kanten des Durchflusskanals 7 beginnen und den Schieberverschluss 3 zu immer weiterem Oeffnen zwingen, wird vom Prozessor 20 ein Verfahrensablauf eingeleitet, der ein auto­matisches Verstellen der Schieberplatte 5 von der in Figur 2 mit Ablagerungen 22 dargestellten Drosselstellung in eine neue, gegenüberliegende Drosselstellung (Figur 3) bewirkt, in der die Regelung des Sollfüllstandes 12 kontinuierlich weitergeht.

[0016] Die dermassen verstellte Schieberplatte 5 überfährt mit ihrer Durchflussöffnung die volle Oeffnungsposition, in der die Durchflussöffnungen aller drei Platten 4 bis 6 koaxial stehen, so dass der voll wirksame Giessstrom die frei im Durchflusskanal 7 hängenden Ablagerungen 22 wegspült (Figur 4) oder wegwäscht, während der, beim Einfahren in die neue Drosselstellung sich spiegelbildlich ändernden Umlenkung des Giessstrahls. Der in einem Zug, verharrensfrei durchgeführte Oeffnungshub der Schieberplatte 5 in die neue Drosselstellung nach Figur 3 geschieht mit einer Geschwindigkeit, welche gewährleistet, dass die kurzfristig erhöhte Schmelzezufuhr in die Kokille 9 von der Sollfüllstandsregelung ohne weiteres kompensiert werden kann.

[0017] Zur Durchführung des Oeffnungshubes, während welchem die Drosselkante der Schieberplatte 5 auf die gegenüberliegende Kante des Durchflusskanals 7 wechselt, sind das Schieberplatten­stellglied 10 und dessen Stellungsmesser 11 für beide Drossel­positionen ausgebildet. Dennoch besteht auch die Möglichkeit, einen Oeffnungshub mit nur einseitig funktionierendem Drossel­betrieb zu bewältigen, indem die Schieberplatte 5 verharrensfrei geöffnet und sofort wieder in eine ausgangs eingenommene Drosselstellung zurückgebracht wird.

[0018] Der Oeffnungshub lässt sich, um einem Zuschmieren des Durchfluss­kanals 7 vorzubeugen, in regelmässigen Abständen wiederholen oder er kommt dann zum Zuge, wenn der Stellungsmesser 11 einen fest­gelegten maximalen Oeffnungsgrad des Schieberverschlusses 3 meldet, das heisst im Durchflusskanal 7 bereits erhebliche Ab­lagerungen 22 vorhanden sind. In jedem Fall können zur Unter­stützung des durch den Oeffnungshub erzeugten Auswascheffektes am Ausguss (2) und am Giessrohr (8) an sich bekannte Spülgas­zuführungen vorgesehen sein. Ausserdem lassen sie zur Ver­stärkung des besagten Effektes die Regelbewegungen der Schieber­platte (5) zeitweise durch eine ebenfalls an sich bekannte Oszil­lation überlagern.

[0019] Die Erfindung gilt sowohl für Zwei- als auch Drei-Plattenschieber an Dreh- Schwenk- oder Linearsystemen. Weiterhin gilt die Er­findung für Stranggiessanlagen mit kombinierter Zufluss- und Abzugsregelung sowie für Schieberverschlüsse, die an Pfannen angeordnet sind, mit denen das Zwischengefäss in Abhängigkeit vom Badspiegel im Gefäss gefüllt wird.

Ansprüche

1. Verfahren zum Freihalten des Schmelzen-Durchflußkanals beim geregelten Vergießen insbesondere von Stahlschmelze aus einem Zwischengefäß über einen Schieberverschluß in eine Stranggieß­kokille, unter Einhalten eines kontrollierten Sollfüllstandes mittels des in einer Drosselstellung wirkenden Schieberver­schlusses, dessen Durchflußkanal mit Hilfe eines Öffnungsvor­ganges freigespült wird, dadurch gekennzeichnet, daß die Schieberplatte (5) in einem zügig durchgeführten Öffnungshub mit einer bezüglich des Anfalls zusätzlicher Schmelzenmenge auf die Regelung (10,11,13,14,20,21) des Sollfüllstandes (12) abge­stimmten Geschwindigkeit aus einer Drosselstellung heraus weider in eine Drosselstellung gestellt wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß mit dem Öffnungshub die Schieberplatte (5) von einer Drossel­stellung in eine am Durchflußkanal (7) des Schieberverschlusses (3) gegenüberliegende Drosselstellung gebracht wird.

3) Verfahren nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Oeffnungshub der Schieberplatte (5) periodisch erfolgt.

4) Verfahren nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Oeffnungshub beim Erreichen eines für die Drosselstellung eingestellten max. Drosselöffnungsgrades der Schieberplatte (5) beginnt.

5) Verfahren nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekenn­zeichnet, dass in den Drosselstellungen wenigstens vor dem Oeffnungshub die Drosselbewegungen der Schieberplatte (5) durch eine Oszillation überlagert sind.

6) Verfahren nach den vorherigen Ansprüchen, dadurch gekenn­zeichnet, dass wenigstens während des Oeffnungshubes der Schieberplatte (5) Spülgas in den Ausguss (2) und/oder das Giessrohr (8) eingeführt wird.

Zeichnung