Eine Fertigstrasse für stranggegossenes Bandmaterial vorgeordnetes positions-geregeltes Stauchgerüst

Abstract

 Ein einer Stranggießanlage nach- und einer Fertigstraße vorgeschaltetes Stauchgerüst soll so gesteuert werden, daß das Vorband sicher in das erste Gerüst der Fertigstraße einlaufen kann, wobei zur Vermeidung von Rissen im Bandkantenbereich eine Gefügeumwandlung im Bandkantenbereich sichergestellt sein soll. Dazu wird vorgeschlagen, daß den Positionsregelkreisen für das Stauchgerüst Druckregelkreise zur Stauchgradüberwachung sowie Überlastbegrenzung und Differenzlast-Überwachung überlagert sind.

Beschreibung

[0001] Die Erfindung betrifft eine Fertigstraße für stranggegossenes Bandmaterial mit zur Verhütung von bei der Reduktion der Banddicke an den Bandkanten auftretenden Bandmaterialrissen dieser vorgeordnetem Stauchgerüst, dessen Anstellvorrichtung Positionsregelkreise vorgeordnet sind. Die Erfindung betrifft weiterhin ein Verfahren zum Betreiben des Stauchgerüstes und der Fertigstraße.

[0002] Es hat sich bewährt, nicht gegossene Knüppel in Vorgerüsten reversierend vorzuwalzen und der Fertigstraße zuzuführen. Wesentlich weniger aufwendig erweist es sich, Dünnbänder in Kokillen von Stranggießanlagen kontinuierlich zu gießen und nach entsprechender Abkühlung und Verfestigung diese einer Fertigstraße zuzuführen. Als ökonomisch hat es sich erwiesen, das noch heiße und damit leicht verformbare Vorband bereits im ersten Gerüst der Fertigstraße mit hoher Reduktion zu walzen.

[0003] Da das Materialgefüge des stranggegossenen Vorbandes durch langes Verweilen auf höheren Temperaturen ein außerordentliches Kornwachstum aufweist, besteht bei hohen Stichabnahmen des grobkörnigen Materials im ersten Gerüst der Fertigstraße stets die Gefahr des Auftretens von Bandrissen im Kantenbereich, welche eine Nutzung des Bandes in voller Breite nicht zulassen und eine zusätzliche Arbeit erforderndes und auch durch Schrottanfall kostenintensives Besäumen des Fertigbandes erfordern.

[0004] Es ist daher schon vorgeschlagen worden, das Bandmaterial vor dem Einlaufen in die Fertigstraße im Kantenbereich zu stauchen. Durch die hierbei auftretende Materialverformung wird das ursprüngliche grobkörnige Gefüge in ein Trümmergefüge mit erst jetzt beginnender Rekristallisierung umgewandelt, dessen Feinkörnigkeit auch bei hoher Dickenreduktion Bandrisse im Kantenbereich des Bandmaterials ausschließt.

[0005] Die Erfindung geht von der Aufgabe aus, eine Anordnung sowie ein Verfahren zum betreiben des der Fertigstraße vorgeordneten Stauchgerüstes zu schaffen, die einerseits ein Erfassen und Einführen des Vorbandes in das erste Gerüst der Fertigstraße sichern und andererseits unter allen Umständen eine ausreichende Verformung der Bandkantenbereiche erzielen, welche die erforderliche Gefügeumwandlung sichern. Weiterhin soll ein einwandfreier Einlauf des Bandes auch beim Auftreten von Störfaktoren ebenso gesichert werden, wie Überlastungen des vorgelagerten Stauchgerüstes, von dessen Anstellvorrichtungen und dessen Antriebsmotoren, unbedingt unterbunden werden sollen.

[0006] Die Erfindung wird anhand einer Zeichnung näher erläutert. Der Zeichnung ist ein Stauchgerüst 1 entnehmbar, in welchem das stranggegossene Band 2 in seinen Randbereichen gestaucht werden kann. Das Stauchgerüst 1 weist zwei Kaliberwalzen 3, 4 auf, die über Anstellzylinder 5, 6 positionierbar sind. Den Anstellzylindern 5, 6 sind Positions-Istwertgeber 7, 8 sowie Druck-Istwertgeber 9, 10 zugeordnet. Die Positions-Istwertgeber 7, 8 liefern die Positions-Istwerte für Positionsregelkreise 11, 12, deren Ausgänge 13, 14 auf Ventile 15, 16 einwirken, welche die Druckmittelbeaufschlagung der Anstellzylinder 5, 6 steuern.

[0007] Die Positionsvorgabe für die Spaltbreite, d.h. die Positionssollwerte für die Positionsregelkreise 11, 12 erfolgt über eine Modellberechnung im Rechner 18. Über eine Eingabeeinheit 17 kann eine Handzusatzverstellung vorgegeben werden. In dem Rechner 18 werden aus den materialspezifischen Werten des zu walzenden Werkstoffs, der geplanten Abnahme im ersten Gerüst der Fertigstraße, der Gießbandbreite und/oder der Fertigbandbreite im Zusammenhang mit der Rückbreitung ein Positions-Sollwert ermittelt, welcher den Positionsregelkreisen 11, 12 aufgeschaltet wird.

[0008] Aus dem Rechner 18 lassen sich die materialspezifischen Werte des zu walzenden Werkstoffs sowie die Abnahme im ersten Gerüst der Fertigstraße entnehmen, um in einem Stauchgrad-Überwachungskreis 19 zusammen mit der Bandtemperatur die zu erwartende Stauchkraft zu ermitteln. Die zu erwartende Stauchkraft wird mit der tatsächlichen über die Druck-Istwertgeber 9, 10 ermittelten Summenstauchkraft verglichen. Ergeben sich hier Abweichungen, so werden die Positionsregelkreise 11, 12 der Anstellzylinder 5, 6 mit entsprechend errechnetem Positionskorrekturwert so lange im Sinne eines Angleichs der Istkraft an die zu erwartende Kraft beaufschlagt, bis die Unterschiede ausgeglichen sind.

[0009] Damit die Stauchgradüberwachung nicht schon bei geringsten Unterschieden zwischen der zu erwartenden Kraft und der Summenstauchkraft Änderungen in der Anstellung bewirken, sind Regler vorgesehen, die ein vorgebbares Totband aufweisen. Erst wenn die Kraftabweichungen die vorgebbaren maximalen bzw. minimalen Werte dieses Totbandes über-/unterschreiten, wird auf die Positionsregelkreise eingewirkt.

[0010] Werden Summenkräfte gemessen, die vorgebbare Kräfte überschreiten, so bewirkt ein Überlastbegrenzungskreis 20 durch Abgabe entsprechend errechneter weiterer Positions-Korrekturwerte, daß die Positionsregelkreise 11, 12 im Sinne einer Verringerung der gemessenen Summenstauchkraft beeinflußbar sind. Im Überlastbegrenzungskreis 20 wird auch der Strom der nicht gezeigten Antriebemotoren der Kaliberwalzen 3, 4 ausgewertet. Übersteigt der Summenstrom vorgebbare Werte, so wird ebenfalls auf die Positionsregelkreise 11, 12 im Sinne einer Verringerung der gemessenen Summenströme eingewirkt.

[0011] Auch hier werden dem Überlastbegrenzungsregler 20 maximale Stromwerte im Zuge eines Totbandes vorgegeben, so daß die Überlastbegrenzung erst nach Überschreiten der vorgegebenen Druck- bzw. Stromwerte zu wirken beginnt.

[0012] Die von den Druckistwertgebern 9, 10 gemessenen Druckwerte werden voneinander subtrahiert, um eine Differenz-Stauchkraft zu erhalten. Tritt eine Differenz-Stauchkraft auf, so ist das ein Indiz dafür, daß eine der Kaliberwalzen 3 oder 4 stärker belastet wird als die andere. Da die Kaliberwalzen 3, 4 gegeneinander arbeiten, ist in der Regel der Druck an dem Druckistwertgeber 9 gleich groß wie der Druck an dem Druckistwertgeber 10. Ergeben sich hier Differenzen, so können diese nur durch das einerseits in einer seitlich festen Führungseinrichtung und andererseits in der Fertigstraße eingespannte Band 2 bewirkt worden sein. Läuft das Band 2 z.B. säbelförmig in das Stauchgerüst 1 ein, so wird eine der Kaliberwalzen 3 oder 4 stärker belastet. Die Differenzstauchkraft wird einem Differenzlast-Überwachungskreis 21 aufgeschaltet, welcher bei Überschreiten vorgebbarer Differenz-Stauchkräfte im Sinne einer Verringerung der Differenz-Stauchkraft die Positionsregelkreise 11 und 12 derart ansteuert, daß die Anstellzylinder gleichsinnig und um gleiche Beträge im Sinne einer Spaltverschiebung beaufschlagt werden.

Bezugszeichenübersicht

[0013] 

1

Stauchgerüst

2

Band

3

Kaliberwalze

4

Kaliberwalze

5

Anstellzylinder

6

Anstellzylinder

7

Positions-Istwertgeber

8

Positions-Istwertgeber

9

Druck-Istwertgeber

10

Druck-Istwertgeber

11

Positionsregelkreis

12

Positionsregelkreis

13

Ausgang

14

Ausgang

15

Ventil

16

Ventil

17

Eingabeeinheit

18

Rechner

19

Stauchgrad-Überwachungskreis

20

Überlast-Begrenzungskreis

21

Differenzlast-Überwachungskreis

Ansprüche

1. Fertigstraße für stranggegossenes Bandmaterial (2) mit zur Verhütung von bei der Reduktion der Banddicke an den Bandkanten auftretenden Materialrissen dieser vorgeordnetem Stauchgerüst (1), dessen Anstellvorrichtung (5, 6) Positionsregelkreise (11, 12) vorgeordnet sind,
gekennzeichnet durch
einen überlagerten, auf die Anstellkraft des Stauchgerüstes (1) ansprechenden und dessen Position einwirkenden Druckregelkreis (Stauchgrad-Überwachungskreis 19) mit vorgebbarem Ansprechintervall sowie einen auf zulässige Werte überschreitende Anstellkräfte der Kaliberwalzen (3, 4) des Stauchgerüstes (1) und/oder zulässige Werte überschreitende Belastungen der Antriebsmotoren der Kaliberwalzen (3, 4) ansprechenden, die vorgegebene Spaltweite erhöhenden und/oder den Solldruck der Anstellvorrichtungen (5, 6) des Stauchgerüstes (1) reduzierenden Lastbegrenzungsregler (20).

2. Fertigstraße nach Anspruch 1,
gekennzeichnet durch
einen erst bei wesentlichen Werten der Differenz der beiden Anstellkräfte der Anstellvorrichtungen (5, 6) der Kaliberwalzen (3, 4) des Stauchgerüstes (1) die Sollposition der Kaliberwalzen (3, 4) gleichsinnig ändernden Zusatzregler (Differenzlast-Überwachungskreis 21).

3. Verfahren zum Betreiben eines einer Fertigstraße für stranggegossenes Bandmaterial (2) zur Verhütung von bei dessen Reduktion im Bereich der Bandkanten auftretenden Materialrisse vorgeordneten Stauchgerüstes (1) mit dessen Anstellvorrichtungen (5, 6) zugeordneten Positionsregelkreisen (11, 12)
gekennzeichnet durch
weitere Regelkreise (19, 20), welche

a) bis zum Erfassen des Bandmaterials durch das erste Gerüst der Fertigstraße die Anstellkräfte der Anstellvorrichtungen (5, 6) der Kaliberwalzen (3, 4) des Stauchgerüstes (1) begrenzen und/oder deren Spaltweite erhöhen,

b) als Druckregelkreis (19) in Abhängigkeit von einem vorgegebenen, durch die Breite des Bandmateriales (2), dessen Temperatur, dessen Zusammensetzung sowie die im ersten Gerüst der Fertigstraße geplante Reduktion des Bandmaterials (2) bestimmten Stauchgrad die für diesen aufzubringende Sollkraft ermitteln und erst nach Überschreiten eines Toleranzbereiches der Abweichungen der Ist- von der Sollkraft durch den Druckregelkreis (19) eine mindestens partielle Nachführung der Ist-Positionen bewirken, und

c) als Überlast-Begrenzungsregler (20) beim Überschreiten der zulässigen maximalen Summenstauchkräfte und/oder beim Überschreiten der zulässigen Maximallast der Antriebsmotoren des Stauchgerüstes (1) die den Anstellvorrichtungen (5, 6) des Stauchgerüstes (1) durch deren Position vorgegebene Spaltweite und/oder die diesen vorgegebenen Solldrücke bis zur Unterschreitung der zulässigen Maximalwerte reduzieren.

4. Verfahren nach Anspruch 3,
gekennzeichnet durch
Regelkreise (21), welche als Zusatzregler beim Auftreten wesentlicher Differenzen der Anstellkraft der beiden Kaliberwalzen (3, 4) des Stauchgerüstes (1) die Sollposition der beiden Kaliberwalzen (3, 4) im Sinne einer Spaltverschiebung gleichsinnig und um gleiche Beträge ändert.

Zeichnung