(19)
(11) EP 4 494 782 A1

(12) EUROPÄISCHE PATENTANMELDUNG

(43) Veröffentlichungstag:
22.01.2025  Patentblatt  2025/04

(21) Anmeldenummer: 23186310.1

(22) Anmeldetag:  19.07.2023
(51) Internationale Patentklassifikation (IPC): 
B22D 11/126(2006.01)
B22D 11/16(2006.01)
(52) Gemeinsame Patentklassifikation (CPC) :
B22D 11/163; B22D 11/126
(84) Benannte Vertragsstaaten:
AL AT BE BG CH CY CZ DE DK EE ES FI FR GB GR HR HU IE IS IT LI LT LU LV MC ME MK MT NL NO PL PT RO RS SE SI SK SM TR
Benannte Erstreckungsstaaten:
BA
Benannte Validierungsstaaten:
KH MA MD TN

(71) Anmelder: Primetals Technologies Austria GmbH
4031 Linz (AT)

(72) Erfinder:
  • Morton, Jeffrey
    4211 Alberndorf i.d. Riedmark (AT)

(74) Vertreter: Metals@Linz 
Primetals Technologies Austria GmbH Intellectual Property Upstream IP UP Turmstraße 44
4031 Linz
4031 Linz (AT)

   


(54) STRANGFÜHRUNG EINER STRANGGIESSANLAGE MIT VERFAHRBARER TRENNEINRICHTUNG


(57) Mittels einer Stranggießkokille (2) einer Stranggießanlage (1) wird flüssiges Metall (3) zu einem Metallstrang (4) gegossen. Der gegossene Metallstrang (4) wird mittels einer Strangführung (5) der Stranggießanlage mit einer Abzugsgeschwindigkeit (vA) in einer Abzugsrichtung (x) aus der Stranggießkokille (2) abgezogen. Der gegossene Metallstrang (4) weist beim Abziehen aus der Stranggießkokille (2) eine feste Strangschale (6) und einen noch flüssigen Kern (7) auf, der nach und nach erstarrt, während der gegossene Metallstrang (4) die Strangführung (5) durchläuft. Eine Steuereinrichtung (14) steuert eine Trenneinrichtung (10) der Stranggießanlage (1) bei Bedarf derart an, dass die Trenneinrichtung (10) einen bereits erstarrten Abschnitt (11) des Metallstrangs (4) an einem Schneideort (12) von dem gegossenen Metallstrang (4) abtrennt. Der Steuereinrichtung (14) wird vor dem jeweiligen Abtrennen in der Abzugsrichtung (x) gesehen jeweils ein Schneideort (12) bekannt. Die Steuereinrichtung (14) positioniert vor dem jeweiligen Abtrennen die Trenneinrichtung (10) in der Abzugsrichtung (x) gesehen an dem Schneideort (12).




Beschreibung

Gebiet der Technik



[0001] Die vorliegende Erfindung geht aus von einem Betriebsverfahren für eine Anlage der Metallindustrie,
  • wobei mittels einer Stranggießkokille einer Stranggießanlage der Anlage der Metallindustrie flüssiges Metall zu einem Metallstrang gegossen wird,
  • wobei der gegossene Metallstrang mittels einer Strangführung der Stranggießanlage mit einer Abzugsgeschwindigkeit in einer Abzugsrichtung aus der Stranggießkokille abgezogen wird,
  • wobei der gegossene Metallstrang beim Abziehen aus der Stranggießkokille eine feste Strangschale und einen noch flüssigen Kern aufweist,
  • wobei der Kern nach und nach erstarrt, während der gegossene Metallstrang die Strangführung durchläuft,
  • wobei eine Steuereinrichtung eine Trenneinrichtung der Stranggießanlage bei Bedarf derart ansteuert, dass die Trenneinrichtung einen bereits erstarrten Abschnitt des Metallstrangs an einem Schneideort von dem gegossenen Metallstrang abtrennt.


[0002] In den meisten Fällen tritt der Metallstrang aus der Stranggießkokille vertikal nach unten aus und wird im späteren Verlauf nach und nach in die Horizontale umgelenkt. Dieser Sachverhalt ist im Regelfall auch im Rahmen der vorliegenden Erfindung gegeben. Er ist im Sinne der Erfindung jedoch von untergeordneter Bedeutung. Von Bedeutung ist jedoch, dass mit dem Begriff "Abzugsrichtung" nicht eine einmal festgelegte und danach über die gesamte Strangführung unveränderliche Richtung gemeint ist, sondern stets lokal diejenige Richtung, in welche sich der gegossene Metallstrang momentan bewegt. Die Abzugsrichtung kann also vom Ort innerhalb der Strangführung abhängen. An einem bestimmten Ort ist die Abzugsrichtung natürlich zeitlich konstant.

[0003] Die Trenneinrichtung kann sowohl im Stand der Technik als auch im Rahmen der vorliegenden Erfindung nach Bedarf als Brennschneidmaschine oder als hydraulische Schere ausgebildet sein.

[0004] Der Schneideort ist derjenige Ort entlang der Strangführung, an dem das Abtrennen des jeweiligen Abschnitts beginnt.

[0005] Die vorliegende Erfindung geht weiterhin aus von einem Steuerprogramm für eine Steuereinrichtung für zumindest eine Trenneinrichtung einer Stranggießanlage einer Anlage der Metallindustrie, wobei mittels einer Stranggießkokille der Stranggießanlage flüssiges Metall zu einem Metallstrang gegossen wird, der mittels einer Strangführung der Stranggießanlage mit einer Abzugsgeschwindigkeit aus der Stranggießkokille abgezogen wird, so dass der gegossene Metallstrang beim Abziehen aus der Stranggießkokille eine feste Strangschale und einen noch flüssigen Kern aufweist, der nach und nach erstarrt, während der Metallstrang die Strangführung durchläuft, wobei das Steuerprogramm Maschinencode umfasst, der von der Steuereinrichtung abarbeitbar ist, wobei die Abarbeitung des Maschinencodes durch die Steuereinrichtung bewirkt,
  • dass die Steuereinrichtung die Trenneinrichtung bei Bedarf derart ansteuert, dass die Trenneinrichtung einen bereits erstarrten Abschnitt des Metallstrangs an einem Schneideort von dem Metallstrang abtrennt.


[0006] Die vorliegende Erfindung geht weiterhin aus von einer Steuereinrichtung zumindest für eine Trenneinrichtung einer Stranggießanlage einer Anlage der Metallindustrie, wobei die Steuereinrichtung mit einem derartigen Steuerprogramm programmiert ist, so dass sie im Betrieb ein derartiges Betriebsverfahren ausführt.

[0007] Die vorliegende Erfindung geht weiterhin aus von einer Anlage der Metallindustrie,
  • wobei die Anlage der Metallindustrie eine Stranggießanlage aufweist,
  • wobei die Stranggießanlage eine Stranggießkokille zum Gießen flüssigen Metalls zu einem Metallstrang aufweist,
  • wobei die Stranggießanlage eine der Stranggießkokille nachgeordnete Strangführung zum Abziehen des gegossenen Metallstrangs aus der Stranggießkokille mit einer Abzugsgeschwindigkeit aufweist,
  • wobei der Metallstrang beim Abziehen aus der Stranggießkokille eine feste Strangschale und einen noch flüssigen Kern aufweist und der Kern nach und nach erstarrt, während der Metallstrang die Strangführung durchläuft,
  • wobei die Stranggießanlage eine Trenneinrichtung zum Abtrennen eines jeweiligen bereits erstarrten Abschnitts des Metallstrangs von dem Metallstrang aufweist,
  • wobei die Anlage der Metallindustrie eine zumindest die Trenneinrichtung steuernde Steuereinrichtung aufweist.

Stand der Technik



[0008] Ein derartiges Betriebsverfahren und die zugehörige Anlage der Metallindustrie sind aus der WO 2019/193 512 A1 bekannt.

Zusammenfassung der Erfindung



[0009] Beim Stranggießen von Metall - beispielsweise Stahl - tritt der gegossene Metallstrang einer bereits erstarrten Strangschale und einem noch flüssigen Kern aus der Stranggießkokille aus. Er wird in der nachfolgenden Strangführung intensiv gekühlt und erstarrt nach und nach, bis er vollständig durcherstarrt ist. Nach dem vollständigen Erstarren werden oftmals Abschnitte von dem gegossenen Metallstrang abgetrennt und sodann weiter behandelt, beispielsweise direkt oder indirekt einem Walzwerk zugeführt. Es sind aber auch Verfahren bekannt, bei denen eine Gießwalzanlage im Endlos-Betrieb betrieben wird.

[0010] Im Stand der Technik ist der Schneideort, also der Ort, an dem die Trenneinrichtung angeordnet ist und an dem mit dem Abtrennen des jeweiligen Abschnitts begonnen wird, fest. Der Schneideort ist derart bestimmt, dass der Metallstrang am Schneideort auch dann vollständig durch erstarrt ist, wenn der Metallstrang mit der maximal möglichen Abzugsgeschwindigkeit aus der Stranggießkokille abgezogen wird. Die maximal mögliche Abzugsgeschwindigkeit ist durch die Auslegung der Stranggießanlage festgelegt, insbesondere das Gießformat.

[0011] Nach Möglichkeit wird die Stranggießanlage mit der maximal möglichen Abzugsgeschwindigkeit (oder geringfügig darunter) betrieben. Dies ist jedoch nicht immer möglich. Beispielsweise können Störungen des Gießprozesses auftreten, aufgrund derer die Abzugsgeschwindigkeit reduziert werden muss. Ein Beispiel einer derartigen Störung ist ein Schalenkleber, der rechtzeitig beseitigt werden muss, bevor es zu einem Strangdurchbruch kommt. Ebenso können auch Störungen in nachgeordneten Prozessen auftreten. Ein Beispiel einer geplanten "Störung" ist ein Walzenwechsel in einem Walzgerüst eines der Stranggießanlage nachgeordneten Walzwerks. Eine ungeplante Störung ist beispielsweise ein Hochgeher beim Einfädeln eines Walzguts in ein Walzgerüst. Auch im Falle von Störungen wird - soweit möglich - das Gießen als solches beibehalten. Die Abzugsgeschwindigkeit muss jedoch reduziert werden. Das Reduzieren der Abzugsgeschwindigkeit hat zur Folge, dass der Ort, an dem der Kern vollständig erstarrt ist, der Metallstrang also durcherstarrt ist, in Richtung auf die Stranggießkokille zu wandert. Weiterhin hat dies zur Folge, dass der gegossene Metallstrang, wenn er im Stand der Technik den Schneideort erreicht, bereits deutlich abgekühlt ist. Dies hat zum einen zur Folge, dass zum Abtrennen des jeweiligen Abschnitts von dem gegossenen Metallstrang hohe Kräfte oder große Mengen an Energie benötigt werden. Auch nachfolgende Prozesse, beispielsweise ein Walzen in einem nachgeordneten Walzwerk oder ein Aufheizen vor dem Walzen in dem Walzwerk, werden nachteilig beeinflusst. Falls eine Gießwalzanlage im Endlos-Betrieb betrieben wird, kann es auch nötig sein, vom Endlos-Betrieb in einen Batch-Betrieb umzuschalten. Unter Umständen kann es sogar möglich sein, dass ein Abtrennen gar nicht mehr möglich ist, so dass ein Gießabbruch die Folge ist.

[0012] Aus der WO 2019/193 512 A1 ist bekannt, zusätzlich zu der Trenneinrichtung, die im Stand der Technik stets vorhanden ist, eine weitere Trenneinrichtung vorzusehen. Die weitere Trenneinrichtung ist in der Abzugsrichtung gesehen vor der erstgenannten Trenneinrichtung angeordnet. Je nach Betriebsbedingungen der Stranggießanlage wird die eine oder die andere Trenneinrichtung betrieben.

[0013] Die Lehre der WO 2019/193 512 A1 führt zu einer gewissen Verbesserung. Sie ist jedoch deshalb von Nachteil, weil zwei separate Trenneinrichtungen benötigt werden. Auch ist die Betriebsweise relativ starr, da nur entweder am Schneideort der einen Trenneinrichtung oder am Schneideort der anderen Trenneinrichtung mit dem Abtrennen des Metallstrangs begonnen werden kann.

[0014] Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, Möglichkeiten zu schaffen, mittels derer die Nachteile des Standes der Technik auf einfache Art und Weise vermieden werden können.

[0015] Die Aufgabe wird durch ein Betriebsverfahren mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen des Betriebsverfahrens sind Gegenstand der abhängigen Ansprüche 2 bis 8.

[0016] Erfindungsgemäß wird ein Betriebsverfahren der eingangs genannten Art dadurch ausgestaltet,
  • dass der Steuereinrichtung vor dem jeweiligen Abtrennen in der Abzugsrichtung gesehen jeweils ein Schneideort bekannt wird und
  • dass die Steuereinrichtung vor dem jeweiligen Abtrennen die Trenneinrichtung in der Abzugsrichtung gesehen an dem Schneideort positioniert.


[0017] Die Steuereinrichtung positioniert die Trenneinrichtung somit stets entsprechend dem ihr für den jeweiligen Abtrennvorgang bekannt gewordenen Schneideort. In der Regel wird der Schneideort nach Möglichkeit derart bestimmt, dass der Schneideort - gegebenenfalls unter Einhaltung eines Sicherheitsabstands - möglichst nahe an dem Erstarrungsort liegt. Der Erstarrungsort ist der Ort der Sumpfspitze des flüssigen Kerns.

[0018] Es ist möglich, dass die Steuereinrichtung den jeweiligen Schneideort vor dem jeweiligen Abtrennen von einer Bedienperson entgegennimmt. In diesem Fall erfolgt die Vorgabe nach Bedarf als Absolutwert ("fahre die Trenneinrichtung an die vorgegebene Position") oder durch Vorgabe von Verfahrbefehlen ("fahre immer weiter, solange die Bedienperson dies wünscht"). Diese Vorgehensweise ist besonders einfach.

[0019] Alternativ ist es möglich, dass der Steuereinrichtung vor dem jeweiligen Abtrennen jeweils ein Erstarrungsort innerhalb der Strangführung (5) bekannt wird, an dem der gegossene Metallstrang vollständig durcherstarrt ist, und die Steuereinrichtung den Schneideort in Abhängigkeit von dem Erstarrungsort bestimmt. Der Erstarrungsort kann der Steuereinrichtung beispielsweise durch eine Vorgabe der Bedienperson bekannt sein.

[0020] Auch ist es möglich, dass die Steuereinrichtung den Erstarrungsort anhand von der Steuereinrichtung bekannter Betriebsdaten der Stranggießanlage ermittelt. Diese Vorgehensweise ist besonders flexibel. Als Betriebsdaten kommen insbesondere das Gießformat (Breite und Dicke des gegossenen Metallstrangs) und die Abzugsgeschwindigkeit in Frage. Gegebenenfalls kann zusätzlich ein Ausmaß relevant sein, zu dem der gegossene Metallstrang in der Strangführung gekühlt wird. Die Steuereinrichtung ermittelt den Erstarrungsort durch eine Modellierung des Erstarrungsverhaltens des gegossenen Metallstrangs. Insbesondere berücksichtigt die Steuereinrichtung bei der Ermittlung des Erstarrungsortes die Zeitspanne, während derer die einzelnen Bereiche des gegossenen Metallstrangs gekühlt werden.

[0021] Vorzugsweise wird der abgetrennte Abschnitt mittels der Strangführung ab dem Abtrennen von dem gegossenen Metallstrang mit einer Transportgeschwindigkeit weitertransportiert wird, wobei die Transportgeschwindigkeit größer als die Abzugsgeschwindigkeit ist. Dadurch kann die Zeitspanne, die bis zum Erreichen der nächsten Bearbeitungsstation vergeht, minimiert werden. Es kann also der abgetrennte Abschnitt mit relativ geringen thermischen Verlusten der nächsten Behandlungseinrichtung zugeführt werden. Sofern die Anlage der Metallindustrie ein in Linie zur Strangführung angeordnetes Walzwerk umfasst, können die abgetrennten Abschnitte des Metallstrangs insbesondere dem Walzwerk zugeführt werden und in dem Walzwerk aus der Gießhitze heraus gewalzt werden. Vorzugsweise ist die Anlage der Metallindustrie somit nicht als reine Stranggießanlage ausgebildet, sondern als Gießwalzanlage. Gegebenenfalls kann zwischen der Strangführung und dem Walzwerk ein Ofen angeordnet sein.

[0022] Oftmals verfährt die Steuereinrichtung die Trenneinrichtung während des Abtrennens des jeweiligen Abschnitts des Metallstrangs ausgehend vom Schneideort um einen Schneideweg in der Abzugsrichtung.

[0023] Das Ausmaß, um welches die Steuereinrichtung die Trenneinrichtung während des Abtrennens des jeweiligen Abschnitts des Metallstrangs verfährt, also der Schneideweg, ist recht gering. Meist liegt der Schneideweg im unteren einstelligen Meterbereich, beispielsweise bei einer hydraulischen Schere im Bereich zwischen 1 m und 2 m und bei einer Brennschneidmaschine zwischen 2 m und 4 m. Der mögliche Verfahrweg, innerhalb dessen die Steuereinrichtung die Trenneinrichtung positionieren kann, ist hingegen größer als der Schneideweg, oftmals sogar erheblich größer. In der Regel erfüllt der mögliche Verfahrweg die Bedingung, dass der mögliche Verfahrweg mindestens dreimal, vorzugsweise mindestens fünfmal und besonders vorzugsweise mindestens zehnmal so groß wie der Schneideweg ist und/oder mindestens 10 m und vorzugsweise mindestens 25 m beträgt. Natürlich sind auch noch größere Werte möglich, beispielsweise das 20-fache, das 30-fache oder ein noch größeres Vielfaches des Schneidewegs bzw. ein möglicher Verfahrweg von 50 m, 80 m oder 100 m. Die genannten Zahlenwerte sind rein beispielhaft.

[0024] Während des Transports durch die Strangführung wird der gegossene Metallstrang mindestens einseitig (nämlich unten) von Transportrollen der Strangführung geführt. Sobald der gegossene Metallstrang die Horizontale erreicht hat, sind in der Regel nur noch auf der Unterseite des gegossenen Metallstrangs Transportrollen an den gegossenen Metallstrang angestellt. Vorzugsweise werden diejenigen Transportrollen der Strangführung, die sich zwischen einem Anfangsort, an dem die Trenneinrichtung sich vor dem Positionieren am Schneideort befindet, und dem Schneideort befinden, während des Positionierens der Trenneinrichtung vom Metallstrang zurückgezogen und danach wieder an den Metallstrang angestellt. Dadurch ergeben sich erhebliche konstruktive Vereinfachungen der Strangführung. Das Zurückziehen und das Wiederanstellen können nach Bedarf individuell für die jeweilige Transportrolle oder gruppenweise für jeweils mehrere Transportrollen erfolgen.

[0025] Das Zurückziehen und das Wiederanstellen der Transportrollen können nach Bedarf realisiert sein. Beispielsweise können den Transportrollen entsprechende Aktuatoren zugeordnet sein. Die Aktuatoren können in diesem Fall insbesondere von der Steuereinrichtung angesteuert werden. Die Aktuatoren können beispielsweise als Hydraulikzylinder ausgebildet sein. Auch ist es möglich, dass die Transportrollen schwenkbar gelagert sind und durch Gegengewichte mit einer Kraft beaufschlagt werden, aufgrund derer sie nach oben ausgelenkt werden, bis sie entweder an ortsfeste Anschläge der Strangführung oder an den gegossenen Metallstrang anstoßen. In diesem Fall kann die Trenneinrichtung oder ein Laufwagen, auf dem die Trenneinrichtung angeordnet ist, beispielsweise eine Kulissenführung aufweisen, welche die Transportrollen temporär aus ihrer angehobenen Stellung nach unten auslenkt.

[0026] Die Aufgabe wird weiterhin durch ein Steuerprogramm mit den Merkmalen des Anspruchs 9 gelöst. Eine vorteilhafte Ausgestaltung des Steuerprogramms ist Gegenstand des abhängigen Anspruchs 10.

[0027] Erfindungsgemäß bewirkt die Abarbeitung des Steuerprogramms durch die Steuereinrichtung - zusätzlich zur Ansteuerung der Trenneinrichtung zum Abtrennen des jeweiligen Abschnitts -,
  • dass der Steuereinrichtung vor dem jeweiligen Abtrennen in der Abzugsrichtung gesehen jeweils ein Schneideort bekannt wird und
  • dass die Steuereinrichtung vor dem jeweiligen Abtrennen die Trenneinrichtung in der Abzugsrichtung gesehen an dem Schneideort positioniert.


[0028] Die hierdurch erreichten Vorteile korrespondieren mit denen des Betriebsverfahrens.

[0029] Vorzugsweise bewirkt die Abarbeitung des Maschinencodes durch die Steuereinrichtung weiterhin, dass die Steuereinrichtung die Verfahrensschritte mindestens einer der vorstehend erläuterten vorteilhaften Ausgestaltungen des Betriebsverfahrens ausführt. Die jeweils erreichten Vorteile korrespondieren wie zuvor mit denen des Betriebsverfahrens.

[0030] Die Aufgabe wird weiterhin durch eine Steuereinrichtung mit den Merkmalen des Anspruchs 11 gelöst. Erfindungsgemäß ist die Steuereinrichtung mit einem erfindungsgemäßen Steuerprogramm programmiert, so dass die Steuereinrichtung im Betrieb ein erfindungsgemäßes Betriebsverfahren ausführt.

[0031] Die hierdurch erreichten Vorteile korrespondieren mit denen der entsprechenden Ausgestaltung des Betriebsverfahrens.

[0032] Die Aufgabe wird weiterhin durch eine Anlage der Metallindustrie mit den Merkmalen des Anspruchs 12 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen der Anlage der Metallindustrie sind Gegenstand der abhängigen Ansprüche 13 bis 15.

[0033] Erfindungsgemäß ist eine Anlage der Metallindustrie der eingangs genannten Art dadurch ausgestaltet,
  • dass die Trenneinrichtung in der Abzugsrichtung über einen möglichen Verfahrweg verfahrbar und innerhalb des möglichen Verfahrweges an einem jeweiligen Schneideort positionierbar ist und
  • dass die Steuereinrichtung als erfindungsgemäße Steuereinrichtung ausgebildet ist.


[0034] Die hierdurch erreichten Vorteile korrespondieren mit denen des Betriebsverfahrens.

[0035] Vorzugsweise ist der Strangführung in Linie ein Walzwerk der Anlage der Metallindustrie nachgeordnet, wobei die abgetrennten Abschnitte des Metallstrangs dem Walzwerk mittels der Strangführung zuführbar sind und von dem Walzwerk aus der Gießhitze heraus walzbar sind. Dadurch können die abgetrennten Abschnitte mit geringen Temperaturverlusten unmittelbar nach dem Abtrennen dem Walzwerk zugeführt werden und dort gewalzt werden.

[0036] Vorteilhafterweise beträgt der mögliche Verfahrweg mindestens 10 m und vorzugsweise mindestens 25 m beträgt. Weiterhin wird die Trenneinrichtung in der Regel während des Abtrennens des jeweiligen Abschnitts des Metallstrangs ausgehend vom Schneideort um einen Schneideweg in der Abzugsrichtung verfahren. In diesem Fall ist der mögliche Verfahrweg vorteilhafterweise größer als, vorzugsweise mindestens dreimal so groß wie, besonders bevorzugt mindestens fünfmal und insbesondere mindestens zehnmal so groß wie der Schneideweg. Dies vergrößert die Flexibilität beim Betrieb der Anlage der Metallindustrie.

[0037] Üblicherweise weist die Strangführung Transportrollen zum Transportieren des gegossenen Metallstrangs und/oder der abgetrennten Abschnitte auf. Vorzugsweise sind diejenigen Transportrollen, die sich innerhalb des möglichen Verfahrweges befinden, als vom Metallstrang zurückziehbare und wieder an den Metallstrang anstellbare Transportrollen ausgebildet. Diese Ausgestaltung führt zu einer erheblichen konstruktiven Vereinfachung bei der Ausgestaltung der Strangführung, insbesondere der Implementierung der verfahrbaren Trenneinrichtung.

Kurze Beschreibung der Zeichnungen



[0038] Die oben beschriebenen Eigenschaften, Merkmale und Vorteile dieser Erfindung sowie die Art und Weise, wie diese erreicht werden, werden klarer und deutlicher verständlich im Zusammenhang mit der folgenden Beschreibung eines Ausführungsbeispiels, das im Zusammenhang mit den Zeichnungen näher erläutert wird. Dabei zeigen:
FIG 1
eine Anlage der Metallindustrie,
FIG 2
ein Ablaufdiagramm,
FIG 3 und 4
Ausgestaltungen der Vorgehensweise von FIG 2,
FIG 5
einen Abschnitt eines Metallstrangs und eine Trenneinrichtung vor dem Abtrennen des Abschnitts,
FIG 6
einen Abschnitt eines Metallstrangs und eine Trenneinrichtung unmittelbar nach dem Abtrennen des Abschnitts,
FIG 7
einen Abschnitt eines Metallstrangs und eine Trenneinrichtung nach dem Abtrennen des Abschnitts,
FIG 8
in deutlich vereinfachter Darstellung eine Stranggießanlage und ein nachgeordnetes Walzwerk und
FIG 9 bis 16
jeweils einen Bereich einer Strangführung mit Transportrollen.

Beschreibung der Ausführungsformen



[0039] Gemäß FIG 1 weist eine Anlage der Metallindustrie zumindest eine Stranggießanlage 1 auf. Die Anlage der Metallindustrie kann zusätzlich zu der Stranggießanlage 1 weitere Komponenten aufweisen. Dies wird aus späteren Ausführungen noch ersichtlich werden.

[0040] Die Stranggießanlage 1 weist ihrerseits eine Stranggießkokille 2 auf. Der Stranggießkokille 2 wird von oben flüssiges Metall 3 zugeführt. Mittels der Stranggießkokille 2 wird das flüssige Metall 3 zu einem Metallstrang 4 gegossen. Die Zuführung des flüssigen Metalls 3 ist Fachleuten allgemein bekannt und im Rahmen der vorliegenden Erfindung von untergeordneter Bedeutung. Sie wird daher nicht näher erläutert. Das flüssige Metall 3 kann beispielsweise flüssiger Stahl oder flüssiges Aluminium sein. Auch andere Metalle oder Metalllegierungen kommen in Frage.

[0041] Die Stranggießkokille 1 weist weiterhin eine Strangführung 5 auf. Die Strangführung 5 ist der Stranggießkokille 2 nachgeordnet. Mittels der Strangführung 5 wird der gegossene Metallstrang 4 mit einer Abzugsgeschwindigkeit vA in einer Abzugsrichtung x aus der Stranggießkokille 2 abgezogen. In der Strangführung 5 erfolgt weiterhin auch eine intensive Kühlung des gegossenen Metallstrangs 4.

[0042] Der abgezogene Metallstrang 4 weist beim Abziehen aus der Stranggießkokille 2 zunächst nur eine relativ dünne feste (= erstarrte) Strangschale 6 auf. Die Strangschale 6 umgibt einen Kern 7 des Metallstrangs. Der Kern 7 ist zunächst noch flüssig und erstarrt nach und nach, während der Metallstrang 4 die Strangführung 5 durchläuft. Der Metallstrang 4 weist daher eine Sumpfspitze 8 auf. Die Sumpfspitze 8 ist derjenige Bereich des Metallstrangs 4, in dem der Metallstrang 4 vollständig erstarrt ist.

[0043] Die Strangführung 5 weist zum Fördern des Metallstrangs 4 eine Vielzahl von Transportrollen 9 auf. Mittels der Transportrollen 9 wird der gegossene Metallstrang transportiert. In FIG 1 sind nur einige wenige der Transportrollen 9 dargestellt. In der Regel folgen die Transportrollen 9 in der Abzugsrichtung x gesehen in einer relativ dichten Abfolge aufeinander.

[0044] Die Transportrollen 9 können den Metallstrang 4 an mehreren Seiten umgeben. Oftmals wird der Metallstrang 4 entsprechend der Darstellung in FIG 1 zunächst vertikal gegossen und danach allmählich in die Horizontale umgelenkt. Solange der Metallstrang 4 im wesentlichen vertikal geführt wird und auch während des Umlenkens in die Horizontale wird der Metallstrang 4 in aller Regel beidseitig von den Transportrollen 9 gestützt. Nach dem Umlenken in die Horizontale ist es möglich, dass der Metallstrang 4 nur noch auf seiner Unterseite von den Transportrollen 9 gestützt wird. Alternativ ist es möglich, dass der Metallstrang 4 auch in diesem Bereich sowohl auf seiner Oberseite als auch auf seiner Unterseite von den Transportrollen 9 gestützt wird.

[0045] Die Stranggießanlage 1 weist weiterhin eine Trenneinrichtung 10 auf. Mittels der Trenneinrichtung 10 kann ein jeweils bereits erstarrter Abschnitt 11 des Metallstrangs 4 von dem Metallstrang 4 abgetrennt werden. Zum Abtrennen eines jeweiligen Abschnitts ist die Trenneinrichtung 10 ist stets an einem Ort 12 angeordnet (nachfolgend als Schneideort 12 bezeichnet), der in der Abzugsrichtung x gesehen hinter der Sumpfspitze 8 liegt. Der Schneideort 12 ist derjenige Ort, an dem mit dem Abtrennen des jeweiligen Abschnitts 11 begonnen wird. Entsprechend der Darstellung in FIG 1 ist die Trenneinrichtung 10 in der Abzugsrichtung x über einen möglichen Verfahrweg 13 verfahrbar. Der Schneideort 12, an dem die Trennvorrichtung 10 zum Abtrennen des jeweiligen Abschnitts 11 positioniert wird, ist also einstellbar. FIG 1 zeigt die Trennvorrichtung 10 in einem mittleren Bereich zwischen den Grenzen des möglichen Verfahrweges 13.

[0046] Die Anlage der Metallindustrie weist weiterhin eine Steuereinrichtung 14 auf. Die Steuereinrichtung 14 steuert zumindest die Trenneinrichtung 10. Sie gibt also Steuersignale C an die Trenneinrichtung 10 aus. Weiterhin kann die Steuereinrichtung 14 auch von der Trenneinrichtung 10 oder anderen Komponenten und auch von außen Informationen entgegennehmen. Dies ist in FIG 1 aus Gründen der Übersichtlichkeit nicht dargestellt.

[0047] Die Steuereinrichtung 10 kann auch weitere Bestandteile der Anlage der Metallindustrie steuern, beispielsweise die Strangführung 5 und/oder die Stranggießkokille 2. Auch kann die Steuereinrichtung 14, sofern die Anlage der Metallindustrie weitere Komponenten aufweist, auch diese Komponenten steuern.

[0048] Die Steuereinrichtung 14 ist mit einem Steuerprogramm 15 programmiert. Das Steuerprogramm 15 umfasst Maschinencode 16, der von der Steuereinrichtung 14 abarbeitbar ist. Aufgrund der Programmierung der Steuereinrichtung 14 mit dem Steuerprogramm 15 bzw. aufgrund der Abarbeitung des Maschinencodes 16 steuert die Steuereinrichtung 14 (zumindest) die Trenneinrichtung 10 gemäß einer Vorgehensweise, die nachstehend in Verbindung mit FIG 2 näher erläutert wird.

[0049] Gemäß FIG 2 wird der Steuereinrichtung 14 in einem Schritt S1 ein Schneideort 12 bekannt. Der Schneideort 12 ist in der Abzugsrichtung x gesehen derjenige Ort, an dem das nächste Mal ein Abschnitt 11 von dem Metallstrang 4 abgetrennt werden soll. Der Schneideort 12 muss in der Abzugsrichtung x gesehen hinter einem Erstarrungsort 17 liegen. Der Erstarrungsort 17 ist gemäß FIG 1 in der Abzugsrichtung x gesehen derjenige Ort, an dem der gegossene Metallstrang 4 (ergänze: erstmals) vollständig durcherstarrt ist. Der Erstarrungsort 17 ist also derjenige Ort innerhalb der Strangführung 5, an dem die Sumpfspitze 8 in den erstarrten Zustand übergegangen ist.

[0050] In einem Schritt S2 positioniert die Steuereinrichtung 14 die Trenneinrichtung 10 in der Abzugsrichtung x gesehen an dem Schneideort 12.

[0051] In einem Schritt S3 prüft die Steuereinrichtung 14, ob eine Bedingung zum Abtrennen des Abschnitts 11 von dem gegossenen Metallstrang 4 eingetreten ist. Ist die Bedingung eingetreten, geht die Steuereinrichtung 14 zu einem Schritt S4 über. Anderenfalls geht die Steuereinrichtung 14 zum Schritt S1 zurück.

[0052] Im Schritt S4 steuert die Steuereinrichtung 14 die Trenneinrichtung 10 derart an, dass die Trenneinrichtung 10 den nunmehr abzutrennenden Abschnitt 11 von dem gegossenen Metallstrang 4 abtrennt. Aufgrund der Positionierung der Trenneinrichtung 10 an dem Schneideort 12 ist der nunmehr abzutrennende Abschnitt 11 bereits vollständig erstarrt, weist also keinen flüssigen Kern 7 mehr auf. Vom Schritt S4 aus geht die Steuereinrichtung 14 zum Schritt S1 zurück.

[0053] Wenn die Steuereinrichtung 14 vom Schritt S3 aus zum Schritt S1 zurückgeht, erfolgt natürlich nur dann eine neue Positionierung der Trenneinrichtung 10, wenn sich die Vorgabe des Schrittes S1 geändert hat.

[0054] Die Schritte S1 und S2 und auch der Schritt S3 werden vor dem Abtrennen des jeweiligen Abschnitts 11 ausgeführt. Insbesondere ist der Schritt S2 (dies gilt erst recht für den Schritt S1) vor dem jeweiligen Abtrennen des jeweiligen Abschnitts 11 abgeschlossen. Der Schritt S4 ist das Abtrennen selbst.

[0055] Die Bedingungen des Schrittes S3 kann auf verschiedene Art und Weise ausgestaltet sein. Beispielsweise kann die Steuereinrichtung 14 im Schritt S3 abwarten, dass ein Kopf 18 des Metallstrangs 4 (siehe FIG 1) einen vorbestimmten Abstand von dem Schneideort 12 aufweist, so dass der nunmehr abzutrennende Abschnitt 11 eine vorbestimmte Länge aufweist. In diesem Fall erfolgt die entsprechende Ansteuerung der Trenneinrichtung 10 iterativ immer wieder. Auch kann die Steuereinrichtung 14 prüfen, ob eine Störung eingetreten ist, die ein Abtrennen eines Abschnitts 11 vom Metallstrang erforderlich macht. Auch andere Bedingungen sind möglich. In jedem Fall aber erfolgt das Abtrennen des Abschnitts 11 von dem Metallstrang 4 nach Bedarf.

[0056] In der Ausgestaltung gemäß FIG 2 wird der Schneideort 12 der Steuereinrichtung 14 direkt bekannt. Beispielsweise kann der Schneideort 12 der Steuereinrichtung 14 direkt als solcher vorgegeben werden ("fahre zu einem bestimmten Schneideort 12"). Alternativ kann die Vorgabe des Schneideortes 12 durch die Vorgabe von Verfahrenbefehlen erfolgen ("fahre in oder entgegen der Abzugsrichtung x, solange der entsprechende Fahrbefehl anliegt").

[0057] Gemäß FIG 3 ist es möglich, dass der Steuereinrichtung 14 in einem Schritt S11 der Erstarrungsort 17 vorgegeben wird. In diesem Fall bestimmt die Steuereinrichtung 14 in einem Schritt S12 selbst den Schneideort 12. Die Bestimmung erfolgt in Abhängigkeit von dem Erstarrungsort 17.

[0058] Alternativ ist es gemäß FIG 4 möglich, dass der Steuereinrichtung 14 in Schritten S21 und S22 Betriebsdaten der Stranggießanlage 1 bekannt werden. Beispielsweise kann der Steuereinrichtung 14 im Schritt S21 ein Gießformat F der Stranggießkokille 2 bekannt werden und kann der Steuereinrichtung 14 im Schritt S22 die Abzugsgeschwindigkeit vA bekannt werden. Beispielsweise kann die Steuereinrichtung 14 die entsprechenden Einstellungen selbst vorgenommen haben, sofern sie die entsprechenden Komponenten der Stranggießanlage 1 selbst steuert. Auch ist es möglich, dass die genannten Größen der Steuereinrichtung 14 anderweitig vorgegeben werden. Anhand der nunmehr bekannten Betriebsdaten F, vA kann die Steuereinrichtung 14 daher in einem Schritt S23 den Erstarrungsort 17 (also im Kern die Lage der Sumpfspitze 8) eigenständig ermitteln. Beispielsweise kann die Steuereinrichtung 14 ein Erstarrungsmodell des Metallstrangs 4 implementieren und unter Verwendung des Erstarrungsmodells fortlaufend den Erstarrungsort 17 ermitteln und fortschreiben.

[0059] Das Gießformat F der Stranggießkokille 2 ändert sich entweder gar nicht oder nur selten. Es ist daher in vielen Fällen ausreichend, wenn die Steuereinrichtung 14, ausgehend vom Schritt S4, zum Schritt S22 zurückgeht, der Schritt S21 also nur einmalig ausgeführt wird bzw. nur im Falle einer Änderung des Gießformats F erneut ausgeführt wird.

[0060] Nachfolgend wird in Verbindung mit den FIG 5 bis 7 das Abtrennen des jeweiligen Abschnitts 11 vom Metallstrang 4 etwas genauer erläutert.

[0061] Gemäß FIG 5 ist die Trenneinrichtung 10 vor dem Abtrennen des jeweiligen Abschnitts 11 vom Metallstrang 4 und damit auch zu Beginn des Abtrennens am Schneideort 12 positioniert. Der Metallstrang 4 wird mittels der Strangführung 5 (in den FIG 5 bis 7 nicht dargestellt) mit der Abzugsgeschwindigkeit va gefördert. In der Darstellung gemäß FIG 5 hat das Abtrennen des jeweiligen Abschnitts 11 vom Metallstrang 4 gerade begonnen. Dies ist in FIG 5 durch eine kleine Einkerbung 19 angedeutet.

[0062] Das Abtrennen benötigt eine gewisse Zeit. Während dieser Zeit wird die Trennvorrichtung 10 mit der Abzugsgeschwindigkeit vA in der Abzugsrichtung x verfahren. Bis zum Ende des Abtrennens, also während des Abtrennens des jeweiligen Abschnitts 11 des Metallstrangs 4, wird die Trennvorrichtung 10 daher, ausgehend vom Schneideort 12, um einen bestimmten Weg 20 - nachfolgend Schneideweg 20 genannt - in der Abzugsrichtung x des Metallstrangs 4 verfahren. FIG 6 zeigt den Zustand, zudem das Abtrennen des jeweiligen Abschnitts 11 von dem Metallstrang 4 gerade beendet ist.

[0063] Der Schneideweg 20 liegt - je nach Art der Trennvorrichtung 10 - meist zwischen 1 m und 4 m, in jedem Fall aber unterhalb von 6 m. Der mögliche Verfahrweg 13, innerhalb dessen die Steuereinrichtung 14 die Trenneinrichtung 10 zum Positionieren der Trenneinrichtung 10 an dem Schneideort 12 positioniert, ist hingegen größer als der Schneideweg 20, oftmals sogar erheblich größer. Meist ist der mögliche Verfahrweg 13 mindestens dreimal, in der Regel sogar mindestens fünfmal und vorzugsweise mindestens zehnmal so groß wie der Schneideweg 12. In der absoluten Länge gesehen beträgt der mögliche Verfahrweg 13 in aller Regel mindestens 10 m und vorzugsweise mindestens 25 m. Der mögliche Verfahrweg 13 kann - sowohl relativ zum Schneideweg 20 als auch absolut - auch noch größer sein.

[0064] Zum Verfahren der Trenneinrichtung 10 über den Schneideweg 20 und zum Verfahren der Trenneinrichtung 10 über den möglichen Verfahrweg 13 sind verschiedene Ausgestaltungen möglich. Beispielsweise ist es möglich, dass die Trenneinrichtung 10 unbeweglich auf einem Wagen angeordnet ist und sowohl zum Verfahren der Trenneinrichtung 10 über den Schneideweg 20 als auch zum Verfahren der Trenneinrichtung 10 über den möglichen Verfahrweg 13 stets der Wagen als Ganzes verfahren wird. Der Wagen kann beispielsweise auf Schienen geführt sein. Alternativ ist es möglich, dass die Trenneinrichtung 10 beweglich auf dem Wagen angeordnet ist. Das Ausmaß, um welches die Trenneinrichtung 10 auf dem Wagen verfahrbar ist, ist in diesem Fall in der Regel (geringfügig) größer als der maximal zu erwartende Schneideweg 20. In diesem Fall kann beispielsweise zum Verfahren der Trenneinrichtung 10 über den Schneideweg 20 der Wagen fest positioniert bleiben und ausschließlich die Trennvorrichtung 10 relativ zum Wagen verfahren werden. Lediglich zum Verfahren der Trenneinrichtung 10 über den möglichen Verfahrweg 13, also jeweils zu einem neuen Schneideort 12, wird in diesem Fall der Wagen als Ganzes verfahren. Auch andere Ausgestaltungen, bei denen sich simultane Bewegungen des Wagens als Ganzes und der Trenneinrichtung 10 relativ zum Wagen überlagern, sind möglich. Weiterhin kann der Wagen selbst ebenfalls Rollen aufweisen, welche vom Ansatz her die gleiche Funktion wie die Transportrollen 9 der Strangführung 5 aufweisen. Diese Rollen 5 bewegen sich jedoch im Gegensatz zu den Transportrollen 9 der Strangführung 5 zusammen mit dem Wagen.

[0065] Auch der abgetrennte Abschnitt 11 wird mittels der Strangführung 5 (genauer: mittels der Transportrollen 9 des entsprechenden Bereichs der Strangführung 5) transportiert bzw. weitertransportiert. Der Transport erfolgt ab dem Abtrennen des Abschnitts 11 von dem gegossenen Metallstrang 4 mit einer Transportgeschwindigkeit vT. Die Transportgeschwindigkeit vT ist in aller Regel größer als die Abzugsgeschwindigkeit vA. Eine gewisse Zeit nach dem Abtrennen des Abschnitts 11 von dem gegossenen Metallstrang 4 hat sich daher entsprechend der Darstellung in FIG 7 eine Lücke 21 zwischen dem Kopf 18 des (verbleibenden) Metallstrangs und dem Abschnitt 11 gebildet.

[0066] In der Zeit, die bis zum Abtrennen des nächsten Abschnitts 11 von dem gegossenen Metallstrang 4 vergeht, wird die Trenneinrichtung 10 - vergleiche die Ausführungen zu FIG 2 - neu positioniert, sofern dies erforderlich ist. Rein beispielhaft ist in FIG 7 angenommen, dass die Trenneinrichtung 10 zum Abtrennen des nächsten Abschnitts 11 von dem gegossenen Metallstrang 4 an dem in FIG 7 gestrichelt angedeuteten (neuen) Schneideort 12 positioniert wird.

[0067] Aufgrund des Umstands, dass die abgetrennten Abschnitte 11 des Metallstrangs 4 - unabhängig vom konkreten Schneideort 12 - ab dem Abtrennen vom Metallstrang 4 sofort auf die Transportgeschwindigkeit vT beschleunigt und sodann mit der Transportgeschwindigkeit vT transportiert werden können, können die abgetrennten Abschnitte 11 mittels der Strangführung 5 sehr schnell einer der Strangführung 5 nachgeordneten Komponente der Anlage der Metallindustrie zugeführt werden. Eine derartige Komponente kann beispielsweise entsprechend der Darstellung in FIG 8 ein Walzwerk 22 sein, das in Linie zur Strangführung 5 angeordnet ist.

[0068] Dem Walzwerk 22 können die abgetrennten Abschnitte 11 zugeführt werden. In dem Walzwerk 22 können die Abschnitte 11 aus der Gießhitze heraus gewalzt werden. Gegebenenfalls kann - ebenfalls in Linie zur Strangführung 5 - zwischen der Strangführung 5 und dem Walzwerk 22 ein Ofen 23 angeordnet sein, beispielsweise ein Induktionsofen oder ein Tunnelofen. Auch der Ofen 23 kann als eine Komponente der Anlage der Metallindustrie angesehen werden.

[0069] Die Transportrollen 9 folgen, wie bereits erwähnt, in der Transportrichtung x üblicherweise relativ dicht aufeinander. Innerhalb des möglichen Verfahrweges 13 sind daher entsprechend der Darstellung in FIG 9 in der Regel mehrere Transportrollen 9 angeordnet. Der Abstand der Transportrollen 9 kann sogar kleiner als die Länge der Trenneinrichtung 10 sein. Vorzugsweise sind die Transportrollen 9, die sich innerhalb des möglichen Verfahrweges 13 befinden, als vom Metallstrang 4 zurückziehbare und wieder an den Metallstrang 4 anstellbare Transportrollen 9 ausgebildet. Dies ist in FIG 9 für eine der entsprechenden Transportrollen 9 angedeutet. In durchgezogenen Linien ist die entsprechende Transportrolle 9 in der Position dargestellt, in der sie an den Metallstrang 4 angestellt ist. Gestrichelt ist in FIG 9 die Position dargestellt, in der diese Transportrolle 9 vom Metallstrang 4 zurückgezogen ist.

[0070] Das Anstellen der entsprechenden Transportrolle 9 an den Metallstrang 4 und das Zurückziehen der entsprechenden Transportrolle 9 vom Metallstrang 4 kann beispielsweise mittels eines Aktuators 24 erfolgen. Der Aktuator 24 kann entsprechend der Darstellung in FIG 9 beispielsweise als Hydraulikzylindereinheit ausgebildet sein. Es sind aber auch andere Ausgestaltungen des Aktuators 24 möglich. Auch ist es möglich, dass die Transportrollen 9 passiv bewegt werden, beispielsweise durch eine an der Trenneinrichtung 10 angeordnete Kulissenführung. Im Falle der Verwendung von Aktuatoren 24 können die Aktuatoren 24 insbesondere von der Steuereinrichtung 14 gesteuert werden.

[0071] Die nachfolgenden Ausführungen beziehen sich stets auf die Transportrollen 9 innerhalb des möglichen Verfahrweges 13.

[0072] Zum ordnungsgemäßen Transport des Metallstrangs 4 bzw. der Abschnitte 11 müssen zumindest die meisten der unterhalb des Metallstrangs 4 angeordneten Transportrollen 9 an den Metallstrang 4 bzw. den entsprechenden Abschnitt 11 angestellt sein, um eine Stützung von unten zu gewährleisten. Zum Positionieren der Trenneinrichtung 10 von einem Anfangsort 25 (siehe FIG 10) zum Schneideort 12 kann beispielsweise derart vorgegangen werden, dass die Transportrollen 9 während des Positionierens der Trenneinrichtung 10 vom Metallstrang 4 zurückgezogen und danach wieder an den Metallstrang 4 angestellt werden. Der Anfangsort 25 ist derjenige Ort, an dem sich die Trenneinrichtung vor dem Positionieren am Schneideort 12 befindet. Der Anfangsort 25 kann beispielsweise der Schneideort 12 für das vorherige Abtrennen eines Abschnitts 11 von dem Metallstrang 4 sein.

[0073] Zum Verfahren der Trenneinrichtung 10 vom Anfangsort 25 zum Schneideort 12 kann beispielsweise so vorgegangen werden, wie dies nachstehend in Verbindung mit den FIG 10 bis 16 erläutert wird. Soweit in den FIG 10 bis 16 Pfeile 26 eingezeichnet sind, sollen sie jeweilige Bewegungsrichtungen andeuten. Vorab wird darauf hingewiesen, dass alternativ zu der nachstehend erläuterten Vorgehensweise auch andere Vorgehensweisen möglich sind.

[0074] Zunächst - siehe FIG 10 - befindet sich die Trenneinrichtung 10 am Anfangsort 25. Die Transportrollen 9 sind - eventuell mit Ausnahme derjenigen Transportrollen 9, die sich im Bereich der Trenneinrichtung 10 selbst befinden - alle angehoben. Die Trenneinrichtung 10 soll an einem neuen Schneideort 12 (in FIG 10 gestrichelt angedeutet) positioniert werden.

[0075] Zum Verfahren der Trenneinrichtung 10 an den Schneideort 12 werden zunächst diejenigen der Transportrollen 9, die sich sowohl zwischen dem Anfangsort 25 und dem Schneideort 12 befinden als auch in der Nähe der Trenneinrichtung 10 befinden, einzeln oder gruppenweise abgesenkt. Rein beispielhaft ist in FIG 11 dargestellt, dass die nächstliegende Transportrolle 9 bereits abgesenkt ist und die Transportrolle 9 danach gerade abgesenkt wird.

[0076] Sobald genügend Transportrollen 9 abgesenkt sind, wird gemäß FIG 12 mit dem Verfahren der Trenneinrichtung 10 auf den (neuen) Schneideort 12 zu begonnen. Während des Verfahrens der Trenneinrichtung 10 zum Schneideort 12 werden gemäß den FIG 13 bis 16 nach und nach die Transportrollen 9, die sich im Verfahrweg von dem Anfangsort 25 zum Schneideort 12 befinden, vor dem Passieren der Trenneinrichtung 10 einzeln oder gruppenweise abgesenkt und nach dem Passieren der Trenneinrichtung 10 einzeln oder gruppenweise wieder angehoben.

[0077] Es sind auch weitere Ausgestaltungen möglich. Beispielsweise können die Strangführung 5 und/oder die Trenneinrichtung 10 bezogen auf die Abzugsrichtung x eingangsseitig und/oder ausgangsseitig sogenannte pinchrolls aufweisen. Mittels derartiger pinchrolls kann gewährleistet werden, dass der Metallstrang 4 bzw. die Abschnitte 11 zuverlässig in der Abzugsrichtung x gefördert werden. Weiterhin kann der Trennvorrichtung 10 in der Abzugsrichtung x gesehen eine Entgratungsvorrichtung nachgeordnet sein. Eine derartige Entgratungsvorrichtung - oftmals als Entbarter oder Deburrer bezeichnet - kann insbesondere dann erforderlich sein, wenn die Trenneinrichtung 10 als Brennschneidmaschine ausgebildet ist. Die Entgratungsvorrichtung kann nach Bedarf Bestandteil der Strangführung 5 als solcher und damit ortsfest angeordnet sein oder Bestandteil der Trennvorrichtung 10 und damit beweglich angeordnet sein. Weiterhin kann die Strangführung 5 eine Transportvorrichtung aufweisen, mittels derer kurze Abschnitte 11 seitlich aus der durch die Strangführung 5 definierten Linie herausgefordert werden können. Die Transportvorrichtung ist in diesem Fall in Abzugsrichtung x gesehen hinter dem möglichen Verfahrweg 13 angeordnet. Aufgrund des Umstands, dass im Rahmen der vorliegenden Erfindung oftmals auch der Erstarrungsort 17 bekannt sein muss, kann weiterhin auch eine Rührspule derart positioniert werden, dass sie in der Abzugsrichtung x gesehen kurz vor der Sumpfspitze 8 oder im Bereich der Sumpfspitze 8 angeordnet ist. Eine ähnliche Vorgehensweise ist bezüglich einer induktiven Heizvorrichtung möglich.

[0078] Die vorliegende Erfindung weist viele Vorteile auf. Insbesondere ist der Schneideort 12 individuell für den jeweiligen Schnitt einstellbar. Das sogenannte Betriebsfenster (d.h. der Bereich von der minimal möglichen bis zur maximal möglichen Abzugsgeschwindigkeit vA) kann optimiert werden.

[0079] Obwohl die Erfindung im Detail durch die bevorzugten Ausführungsbeispiele näher illustriert und beschrieben wurde, so ist die Erfindung nicht durch die offenbarten Beispiele eingeschränkt und andere Variationen können vom Fachmann hieraus abgeleitet werden, ohne den Schutzumfang der Erfindung zu verlassen.

Bezugszeichenliste



[0080] 
1
Stranggießanlage
2
Stranggießkokille
3
flüssiges Metall
4
Metallstrang
5
Strangführung
6
Strangschale
7
Kern
8
Sumpfspitze
9
Transportrollen
10
Trenneinrichtung
11
Abschnitte
12
Schneideort
13
möglicher Verfahrweg
14
Steuereinrichtung
15
Steuerprogramm
16
Maschinencode
17
Erstarrungsort
18
Kopf
19
Einkerbung
20
Schneideweg
21
Lücke
22
Walzwerk
23
Ofen
24
Aktuator
25
Anfangsort
26
Pfeile
C
Steuersignale
F
Gießformat
S1 bis S23
Schritte
vA, vT
Geschwindigkeiten
x
Abzugsrichtung



Ansprüche

1. Betriebsverfahren für eine Anlage der Metallindustrie,

- wobei mittels einer Stranggießkokille (2) einer Stranggießanlage (1) der Anlage der Metallindustrie flüssiges Metall (3) zu einem Metallstrang (4) gegossen wird,

- wobei der gegossene Metallstrang (4) mittels einer Strangführung (5) der Stranggießanlage mit einer Abzugsgeschwindigkeit (vA) in einer Abzugsrichtung (x) aus der Stranggießkokille (2) abgezogen wird,

- wobei der gegossene Metallstrang (4) beim Abziehen aus der Stranggießkokille (2) eine feste Strangschale (6) und einen noch flüssigen Kern (7) aufweist,

- wobei der Kern (7) nach und nach erstarrt, während der gegossene Metallstrang (4) die Strangführung (5) durchläuft,

- wobei eine Steuereinrichtung (14) eine Trenneinrichtung (10) der Stranggießanlage (1) bei Bedarf derart ansteuert, dass die Trenneinrichtung (10) einen bereits erstarrten Abschnitt (11) des Metallstrangs (4) an einem Schneideort (12) von dem gegossenen Metallstrang (4) abtrennt,

dadurch gekennzeichnet,

- dass der Steuereinrichtung (14) vor dem jeweiligen Abtrennen in der Abzugsrichtung (x) gesehen jeweils ein Schneideort (12) bekannt wird und

- dass die Steuereinrichtung (14) vor dem jeweiligen Abtrennen die Trenneinrichtung (10) in der Abzugsrichtung (x) gesehen an dem Schneideort (12) positioniert.


 
2. Betriebsverfahren nach Anspruch 1,

dadurch gekennzeichnet,

dass die Steuereinrichtung (14) den jeweiligen Schneideort (12) vor dem jeweiligen Abtrennen von einer Bedienperson entgegennimmt oder dass der Steuereinrichtung vor dem jeweiligen Abtrennen jeweils ein Erstarrungsort (17) innerhalb der Strangführung (5) bekannt wird, an dem der gegossene Metallstrang (4) vollständig durcherstarrt ist, und die Steuereinrichtung (14) den Schneideort (12) in Abhängigkeit von dem Erstarrungsort (17) bestimmt.


 
3. Betriebsverfahren nach Anspruch 1 oder 2,

dadurch gekennzeichnet,

dass der abgetrennte Abschnitt (11) mittels der Strangführung (5) ab dem Abtrennen von dem gegossenen Metallstrang (4) mit einer Transportgeschwindigkeit (vT) weitertransportiert wird und dass die Transportgeschwindigkeit (vT) größer als die Abzugsgeschwindigkeit (vA) ist.


 
4. Betriebsverfahren nach Anspruch 3,

dadurch gekennzeichnet,

dass die abgetrennten Abschnitte (11) des Metallstrangs (4) einem in Linie zur Strangführung (5) angeordneten Walzwerk (22) der Anlage der Metallindustrie zugeführt werden und in dem Walzwerk (22) aus der Gießhitze heraus gewalzt werden.


 
5. Betriebsverfahren nach einem der obigen Ansprüche,

dadurch gekennzeichnet,

dass die Steuereinrichtung (14) die Trenneinrichtung (10) während des Abtrennens des jeweiligen Abschnitts (11) des Metallstrangs (4) ausgehend vom Schneideort (12) um einen Schneideweg (20) in der Abzugsrichtung (x) des Metallstrangs (4) verfährt.


 
6. Betriebsverfahren nach Anspruch 5,

dadurch gekennzeichnet,

dass die Steuereinrichtung (14) die Trenneinrichtung (10) zum Positionieren der Trenneinrichtung (10) an dem Schneideort (12) innerhalb eines möglichen Verfahrweges (13) positioniert, der größer als, vorzugsweise mindestens dreimal so groß wie, besonders bevorzugt mindestens fünfmal so groß wie und insbesondere mindestens zehnmal so groß wie der Schneideweg (20) ist.


 
7. Betriebsverfahren nach einem der obigen Ansprüche,

dadurch gekennzeichnet,

dass die Steuereinrichtung (14) die Trenneinrichtung (10) zum Positionieren der Trenneinrichtung (10) an dem Schneideort (12) innerhalb eines möglichen Verfahrweges (13) positioniert, der mindestens 10 m und vorzugsweise mindestens 25 m beträgt.


 
8. Betriebsverfahren nach einem der obigen Ansprüche,

dadurch gekennzeichnet,

dass Transportrollen (9) der Strangführung (5), die sich zwischen einem Anfangsort (25), an dem die Trenneinrichtung (10) sich vor dem Positionieren am Schneideort (12) befindet, und dem Schneideort (12) befinden, während des Positionierens der Trenneinrichtung (10) vom Metallstrang (4) zurückgezogen und danach wieder an den Metallstrang (4) angestellt werden.


 
9. Steuerprogramm für eine Steuereinrichtung (14) für zumindest eine Trenneinrichtung (10) einer Stranggießanlage (1) einer Anlage der Metallindustrie, wobei mittels einer Stranggießkokille (2) der Stranggießanlage (1) flüssiges Metall (3) zu einem Metallstrang (4) gegossen wird, der mittels einer Strangführung (5) der Stranggießanlage (1) mit einer Abzugsgeschwindigkeit (vA) aus der Stranggießkokille (1) abgezogen wird, so dass der gegossene Metallstrang (4) beim Abziehen aus der Stranggießkokille (2) eine feste Strangschale (6) und einen noch flüssigen Kern (7) aufweist, der nach und nach erstarrt, während der Metallstrang (4) die Strangführung (5) durchläuft, wobei das Steuerprogramm Maschinencode (16) umfasst, der von der Steuereinrichtung (14) abarbeitbar ist, wobei die Abarbeitung des Maschinencodes (16) durch die Steuereinrichtung (14) bewirkt,

- dass eine Steuereinrichtung (14) eine Trenneinrichtung (10) der Stranggießanlage (1) bei Bedarf derart ansteuert, dass die Trenneinrichtung (10) einen bereits erstarrten Abschnitt (11) des Metallstrangs (4) an einem Schneideort (12) von dem gegossenen Metallstrang (4) abtrennt,

- dass der Steuereinrichtung (14) vor dem jeweiligen Abtrennen in der Abzugsrichtung (x) gesehen jeweils ein Schneideort (12) bekannt wird und

- dass die Steuereinrichtung (14) vor dem jeweiligen Abtrennen die Trenneinrichtung (10) in der Abzugsrichtung (x) gesehen an dem Schneideort (12) positioniert.


 
10. Steuerprogramm nach Anspruch 9,

dadurch gekennzeichnet,

dass die Abarbeitung des Maschinencodes (16) durch die Steuereinrichtung (14) bewirkt, dass die Steuereinrichtung (14) die Verfahrensschritte mindestens eines der Ansprüche 2 bis 8 ausführt.


 
11. Steuereinrichtung zumindest für eine Trenneinrichtung (10) einer Stranggießanlage (1) einer Anlage der Metallindustrie, wobei die Steuereinrichtung mit einem Steuerprogramm (15) nach Anspruch 9 oder 10 programmiert ist, so dass sie im Betrieb ein Betriebsverfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 8 ausführt.
 
12. Anlage der Metallindustrie,

- wobei die Anlage der Metallindustrie eine Stranggießanlage (1) aufweist,

- wobei die Stranggießanlage (1) eine Stranggießkokille (2) zum Gießen flüssigen Metalls (3) zu einem Metallstrang (4) aufweist,

- wobei die Stranggießanlage (1) eine der Stranggießkokille (2) nachgeordnete Strangführung (5) zum Abziehen des gegossenen Metallstrangs (4) aus der Stranggießkokille (2) mit einer Abzugsgeschwindigkeit (vA) aufweist,

- wobei der Metallstrang (4) beim Abziehen aus der Stranggießkokille (2) eine feste Strangschale (6) und einen noch flüssigen Kern (7) aufweist und der Kern (7) nach und nach erstarrt, während der Metallstrang (4) die Strangführung (5) durchläuft,

- wobei die Stranggießanlage (1) eine Trenneinrichtung (10) zum Abtrennen eines jeweiligen bereits erstarrten Abschnitts (11) des Metallstrangs (4) von dem Metallstrang (4) aufweist,

- wobei die Anlage der Metallindustrie eine zumindest die Trenneinrichtung (10) steuernde Steuereinrichtung (14) aufweist,

dadurch gekennzeichnet,

- dass die Trenneinrichtung (10) in der Abzugsrichtung (x) über einen möglichen Verfahrweg (13) verfahrbar und innerhalb des möglichen Verfahrweges (13) an einem jeweiligen Schneideort (12) positionierbar ist und

- dass die Steuereinrichtung (14) als Steuereinrichtung nach Anspruch 11 ausgebildet ist.


 
13. Anlage der Metallindustrie nach Anspruch 12,

dadurch gekennzeichnet,

dass der Strangführung (5) in Linie ein Walzwerk (22) der Anlage der Metallindustrie nachgeordnet ist, dass die abgetrennten Abschnitte (11) des Metallstrangs (4) dem Walzwerk (22) mittels der Strangführung (5) zuführbar sind und dass die abgetrennten Abschnitte (11) des Metallstrangs (4) von dem Walzwerk (22) aus der Gießhitze heraus walzbar sind.


 
14. Anlage der Metallindustrie nach Anspruch 12 oder 13,

dadurch gekennzeichnet,

dass der mögliche Verfahrweg (13) mindestens 10 m und vorzugsweise mindestens 25 m beträgt und/oder dass die Trenneinrichtung (10) während des Abtrennens des jeweiligen Abschnitts (11) des Metallstrangs (4) ausgehend vom Schneideort (12) um einen Schneideweg (20) in der Abzugsrichtung (x) verfahren wird und der mögliche Verfahrweg (13) größer als, vorzugsweise mindestens dreimal so groß wie, besonders bevorzugt mindestens fünfmal so groß wie und insbesondere mindestens zehnmal so groß wie der Schneideweg (20) ist.


 
15. Anlage der Metallindustrie nach Anspruch 12, 13 oder 14,

dadurch gekennzeichnet,

dass die Strangführung (5) Transportrollen (9) zum Transportieren des gegossenen Metallstrangs (4) und/oder der abgetrennten Abschnitte (11) aufweist und dass diejenigen Transportrollen (9), die sich innerhalb des möglichen Verfahrweges (13) befinden, als vom Metallstrang (4) zurückziehbare und wieder an den Metallstrang (4) anstellbare Transportrollen (9) ausgebildet sind.


 




Zeichnung




























Recherchenbericht









Recherchenbericht




Angeführte Verweise

IN DER BESCHREIBUNG AUFGEFÜHRTE DOKUMENTE



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