VERFAHREN UND EINRICHTUNG ZUM KÜHLEN DER KUPFERPLATTEN EINER STRANGGIESSKOKILLE FÜR FLÜSSIGE METALLE, INSBESONDERE FÜR FLÜSSIGEN STAHL

Beschreibung

[0001] Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Einrichtung zum Kühlen der Kupferplatten einer Stranggießkokille für flüssige Metalle, insbesondere für flüssigen Stahl, mit in Kühlkanälen geführtem Kokillenkühlmittel und wobei während der Geschwindigkeits-Anfahrrampe auf Soll-Gießgeschwindigkeit oder Überschreiten der Soll-Gießgeschwindigkeit oder einer von Kupferplatten-Soll-Hauttemperatur abweichenden Temperatur, die Menge bzw. die Durchlaufgeschwindigkeit des Kühlmittels geregelt werden.

[0002] Das eingangs bezeichnete Verfahren und die Einrichtung sind aus der EP-A-1 103 322 für die Kontrolle der inneren Temperatur innerhalb der Kokillenplatten-Dicke bekannt.

[0003] Aus der DE 41 27 333 C2 ist femer ein Verfahren bekannt, im Bereich der höchsten Temperaturbelastung das Kühlmittel mit Maximalgeschwindigkeit zu leiten. Dadurch wird die Wärmeabfuhr verbessert und die Temperatur der Kokillenplatte verringert. Außerdem wird eine Verkleinerung der Temperaturunterschiede über die Höhe der Kokille und eine daraus folgende Spannungsverminderung und Verlängerung der Standzeit der Kokillenwände angestrebt. Dieses Verfahren berücksichtigt jedoch nicht eine veränderte, insbesondere eine erhöhte sehr hohe Gießgeschwindigkeit.

[0004] Derartige Stranggießkokillen zum Gießen von flüssigem Stahl werden bei im allgemeinen angewendeten, bekannten Verfahren gekühlt, indem das Kokillenkühlmittel beim Einlauf in die Stranggießkokille in seiner Menge und seine Temperatur unabhängig von der Gießgeschwindigkeit konstant gehalten wird. Die Folge dieser Verfahrensweise ist, dass mit steigender Gießgeschwindigkeit die Wärmebelastung , gemessen in W / m², und damit auch die Kupferplatten-Hauttemperatur und hier besonders beim Gießen mit Gießgeschwindigkeiten über 4 m / min stark ansteigt. Dieser Temperaturanstieg bei einer vorgegebenen Kupferplattendicke von beispielsweise 20 mm zwischen Kokillenkühlmittel und Heißseite führt im Fall des Einsatzes von Gießpulverschlacke zwischen Strangschale und Kokillenkupferplatte zum einen zu unterschiedlichem Schmierverhalten und unterschiedlicher Wärmebelastung und zum anderen zu verkürzten Standzeiten der Kokillenkupferplatten bedingt durch die Überschreitung der Rekristallisationstemperatur von kaltgewalztem Kupfer.

[0005] Diese sich ergebenden Nachteile bei steigender Gießgeschwindigkeit, aber auch bei steigender Kupferplattendicke führen zu Störungen des Gießprozesses und / oder zu Oberflächenfehlern in der Strangschale und zu Rissen in der Kupferplattenoberfläche.

[0006] Die Störungen treten sowohl bei einem Wasserlauf in der Stranggießkokille von unten nach oben als auch von oben nach unten auf. Es kann aber festgestellt werden, dass beim Wasserlauf von oben nach unten die Kupferplatten-Hauttemperatur sich niedriger einstellt als beim Wasserlauf von unten nach oben.

[0007] Das eingangs als bekannt bezeichnete Verfahren aus der EP 1 103 323 A2 ermittelt eine wechselnde Kupferplattentemperatur und korrigierb die Kokillen-Kühlmittelmenge und die ak-tuelle Gießgeschwindigkeit mittels eines Rechners.

[0008] Die Vorgehensweise beim Einstellen dieser Größen wird jedoch nicht näher erläutert.

[0009] Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, für das Regeln der Regelgrößen bezüglich der Kupferplatten-Hauttemperatur Vorgaben für ein genaueres Regeln vorzuschlagen.

[0010] Die gestellte Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, dass bei wechselnder Gießgeschwindigkeit zwischen 1 m / min bis maximal 12 m / min die Kupferplatten-Hauttemperatur durch eine quantitative Korrektur der Kokillen-Kühlmittelmenge und der Kokillenkühlmittel-Einlauftemperatur abhängig von der aktuellen Gießgeschwindigkeit und abhängig von der Kupferplattendicke auf eine gewollte, konstante Größe eingestellt wird und dass zum Regeln der Kokillen-Kühlmittelmenge und der Kokillenkühlmittel-Einlauftemperatur Prozessdaten und Anlagendaten, die in Regelgrößen zu einem online-Simulationsmodell verarbeitet werden, eingesetzt werden. Dadurch kann die Kupferplatten-Hauttemperatur abhängig von der Gießgeschwindigkeit auch bei unterschiedlichen Kupferplattendicken günstig ausgewählt und konstant gehalten werden. Außerdem sind konstante Bedingungen für das Schmierverhalten von Gießpulverschlacke, die auf dem Gießspiegel aus dem verwendeten Gießpulver erschmolzen wird (falls Gießpulver zum Einsatz kommt) gegeben. Weiterhin sind Vorteile durch Kokillenkupferplatten, die nicht mehr bis zur Rekristallisation des Kupfers beansprucht und daher weniger rissig werden, zu erzielen. Weitere Vorteile sind eine verbesserte Strangoberflächenqualität und Gießsicherheit unabhängig von der Gießgeschwindigkeit und der Kupferplattendicke für ausgewählte Arbeitsfenster. Damit wird auch das Ausbringen erhöht.

[0011] Vorteilhafterweise ist es dadurch auch möglich, dass die gewollte, konstante Kupferplatten-Hauttemperatur im Gießspiegel konstant eingestellt wird.

[0012] Die erläuterten Wirkungen können auch entweder vollständig oder teilweise dann erreicht werden, wenn das Kokillenkühlmittel von oben nach unten oder von unten nach oben durch die Kühlkanäle geführt wird.

[0013] Nach weiteren Merkmalen wird die Stranggießkokille oszilliert.

[0014] Weitere Vorteile ergeben sich dadurch, dass der Gießstrang bei sich bildender Gießpulverschlacke zusammen vergossen wird.

[0015] Die Genauigkeit des Verfahrens kann noch gesteigert werden, indem eine unmittelbare Bestimmung der Kupferplatten-Hauttemperatur im Gießspiegelbereich zusätzlich oder altemativ zum online-Simulationsmodell eingesetzt wird.

[0016] Eine Einrichtung zur Kühlung der Kupferplatten einer Stranggießkokille, insbesondere für flüssigen Stahl, mit in Kühlkanälen geführtem Kokillenkühlmittel, wobei bei von der Soll-Temperatur in Kupferplatten zwischen 4 mm bis ca. 50 mm abweichende Temperaturen ein Rechner und Regelungsmittel für die Menge bzw. die Durchlaufgeschwindigkeit des Kühlmittels vorgesehen sind, löst die Aufgabe, für das Regeln der Regelgrößen bezüglich der Kupferplatten-Hauttemperatur Vorgaben für eine genauere Regelung vorzuschlagen, erfindungsgemäß dadurch, dass ein Prozessrechner, der mit Prozessdaten und Anlagedaten ein online-Simulationsmodell für Regelgrößen zur Regelung der Kokülenkühlmittel-Einlauftemperatur und der Kokillen-Kühlmittelmenge erstellt, ein Dreiwegeventil und ein Regelventil sowie eine drehzahlgeregelte Pumpe im Kokillen-Kühlmittelkreislauf steuert. Dadurch kann die Kupferplatten-Hauttemperatur auf der Heißseite schon bei Gießbeginn wesentlich niedriger als bisher eingehalten werden und die Kupferplatte wird in einer Art geschont, dass die Rekristallisationstemperatur des Kupfers bei weitem nicht erreicht wird. Dieser Vorteil wirkt sich in großen Bereichen der Gießgeschwindigkeit aus.

[0017] Nach einer anderen Ausgestaltung kann der Kokillen-Kühlmitteleinlauf beabstandet oberhalb des Gießspiegels angeordnet sein.

[0018] Außerdem ist es vorteilhaft, wenn die Stranggießkokille mittels einer Oszillationsvorrichtung oszilliert ist.

[0019] Weiterhin dient es der Schonung der Strangschale des Gießstrangs, dass dem Gießstrang beim Gießen Gießpulver zugeführt wird.

[0020] Diese Regelung kann außerdem gemäß einer weiteren Ausgestaltung derart vorgenommen werden, dass zusätzlich oder anstelle des Prozessrechners eine Einrichtung zur Bestimmung der Kupferplatten-Hauttemperatur im Gießspiegelbereich zur Regelung der Kokillenkühlmittel-Einlauftemperatur und / oder der Kokillen-Kühlmittelmenge eingesetzt ist.

[0021] In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel dargestellt, das nachstehend näher erläutert wird.

[0022] Es zeigen:

Fig. 1A

ein Blockschaltbild des Kühlkreislaufs einer klassischen Kokille,

Fig. 1 B

das zugehörige Blockschaltbild des Kühlkreislaufs einer sog. ISO-Kokille gemäß der Erfindung,

Fig. 2A

ein Gießgeschwindigkeits-Profil mit Wärmestrom über der Zeit,

Fig. 2B

der Wärmeverlauf bei einer herkömmlichen Kühlung,

Fig. 2C

der gewollte Wärmeverlauf gemäß der Erfindung,

Fig. 2D

der gewollte Wärmeverlauf bei eingeregelter Kupferplatten-Hauttemperatur und

Fig. 3

einen Vergleich des Standes der Technik mit der Erfindung anhand der Temperatur-Kurven über der Gießgeschwindigkeit unter Berücksichtigung des Kühlmittellaufs von oben nach unten und von unten nach oben in der Stranggießkokille.

[0023] Gemäß dem Stand der Technik (Fig. 1A) wird eine Stranggießkokille 1, in die flüssiger Stahl gegossen wird, in der Art gekühlt, dass das Kokillenkühlmittel 2 am Kokillen-Kühlmitteleinlauf 3 in die Stranggießkokille 1 in seiner Kokillen-Kühlmittelmenge 4 und seiner Kokillenkühlmittel-Einlauftemperatur 5 unabhängig von der Gießgeschwindigkeit 6 konstant gehalten wird.

[0024] Diese Verfahrensweise bedeutet, dass mit steigender Gießgeschwindigkeit 6 die Wärmebelastung 7 in W / m² (vgl. Fig. 2A) und damit auch die Kupferplatten-Hauttemperatur 8 ansteigt und besonders beim Gießen mit steigender Gießgeschwindigkeit 6 von bis zu 12 m / min stark ansteigt. Der Temperaturanstieg bei vorgegebener Kupferplattendicke 9, z.B. von 20 mm, zwischen Kühlmittel und Heißseite führt bei Anwesenheit von Gießpulverschlacke 10 zwischen der Strangschale des Gießstrangs 11 und Kokillenkupferplatte 1.1 zum einen zu unterschiedlichem Schmierverhalten und Wärmebelastung 7 und zum anderen zu verkürzten Standzeiten der Kokillenkupferplatten 1.1, was durch die Überschreitung der Rekristallisations-Temperatur 12 von kaltgewalztem Kupfer bedingt ist (vgl. Fig. 3).

[0025] Diese bei steigender Gießgeschwindigkeit 6 und / oder mit steigender Kupferplattendicke 9 sich ergebenden Nachteile führen zu Störungen des Gießprozesses bzw. zu Oberflächenfehlern in der Strangschale und zu Rissen in der Kupferplattenoberfläche.

[0026] Die Störungen treten sowohl bei einem Wasserlauf 13.1 des Kokillenwassers 13 in der Stranggießkokille 1 von unten nach oben als auch bei einem Wasserlauf 13.2 von oben nach unten auf (vgl. Fig. 3). Allerdings kann festgestellt werden, dass beim Wasserlauf 13.2 von oben nach unten die Kupferplatten-Hauttemperatur 8 sich niedriger einstellt als beim Wasserlauf 13.1 von unten nach oben.

[0027] In Fig.1A (Stand der Technik) ist die Stranggießkokille 1 durch einen inneren Kühlmittelkreislauf 19 und einen äußeren Kühlmittel-Kreislauf 20 gekühlt. Der äußere Kühlmittel-Kreislauf 20, der über einen Wärmetauscher 21 läuft, dient zum Kühlen des Kokillenkühlmittels 2 im inneren Kühlmittelkreislauf 19.

[0028] Der innere Kühlmittel-Kreislauf 19 wird derart über den Wärmetauscher 21 geführt, dass die Kokillen-Kühlmittelmenge 4, die über eine Pumpe 22 konstant eingestellt wird, in ihrer Einlauftemperatur 23 (T_in) unabhängig von der Gießgeschwindigkeit 6 ebenfalls konstant gehalten wird.

[0029] Dazu dienen ein Dreiwegeventil 24, ein Bypass 25 und eine Regelstrecke 26 zwischen einer T_in-Messvorrichtung für die Einlauftemperatur 23 (T_in) und dem Dreiwegeventil 24. In der Regel wird das Kokillenkühlmittel 2 als Wasserlauf 13.1 von unten nach oben geführt, bei Dünnstranganlagen auch als Wasserlauf 13.2 von oben nach unten.

[0030] Gemäß Fig. 1B ist der Kühlmittelkreislauf in Fig. 1A im Blockschaltbild dargestellt, wobei jedoch bei steigender Gießgeschwindigkeit 6 von 1 m / min bis maximal 12 m / min die Kupferplatten-Hauttemperatur 8 durch eine quantitative Korrektur der Kokillen-Kühlmittelmenge 4 und 1 oder der Kokillenkühlmittel-Einlauftemperatur 5 unabhängig von der Gießgeschwindigkeit 6 und unabhängig von der Kupferplattendicke 9 bei konstant geregelter Kokillenkühlmittel-Einlauftemperatur 5 auf eine gewollte, konstante Kupferplatten-Hauttemperatur 8 eingestellt wird. Die Regelung der Kokillen-Kühlmittelmenge 4 und der Kokillenkühlmittel-Einlauftemperatur 5 kann über einen Prozessrechner 27 für ein online-Simulationsmodell 27.4 und Prozessdaten 27.1 der Stranggießkokille 1 bei konstanter Kupferplatten-Hauttemperatur 8 über ein Einlaufgeschwindigkeitsfenster 6.2 (vgl. Fig. 3) verwirklicht werden. Hierzu benötigt der Prozessrechner 27 Prozessdaten 27.1 und Anlagendaten 27.2, um die Kokillen-Kühlmittelmenge 4 über eine Pumpenstation 22.1 und / oder Regelventile 29 und die Kokillenkühlmittel-Einlauftemperatur 5 durch das Dreiwegeventil 24 über Regelgrößen 27.3 zu regeln. Vor der Pumpenstation 22.1 liegt ein Druckausgleichsbehälter 30

[0031] In den Fig. 2A bis 2D werden die verfahrenstechnischen Zusammenhänge erläutert.

[0032] Fig. 2A zeigt einen Wärmestrom 17 und ein Profil 16 der Gießgeschwindigkeit 6 über der Gießzeit 18. Der Graph beschreibt einen Gießverlauf vom Start über ein konstantes Einlauf-Geschwindigkeitsfenster 6.2 mit sich anschließender Beschleunigung auf ein hohes Geschwindigkeitsniveau.

[0033] Fig. 2B gibt den Stand der Technik wieder. Die reale Kupferplatten-Hauttemperatur 8, mit T _Cu-real bezeichnet, steigt mit der Gießgeschwindigkeit 6 und weicht von der gewollten Kupferplatten-Hauttemperatur 8, als Kupferplatten-Zieltemperatur 8.1 bezeichnet, (T_Cu-Ziel) ab, da die Kokillen-Kühlmittelmenge 4 und die Kokillenkühlmittel-Einlauftemperatur 5 zur Kühlung der Stranggießkokille 1 konstant gehalten wird.

[0034] In Fig. 2C wird die reale Kupferplatten-Hauttemperatur 8 (T_Cu-real) durch eine entsprechende quantitative Korrektur der Kokillen-Kühlmittelmenge 4 unabhängig von der Gießgeschwindigkeit 6 bei konstanter Kokillenkühlmittel- Einlauftemperatur 5 mit der gewünschten Kupferplatten-Hauttemperatur 8, der Kupferplatten-Zieltemperatur 8.1 (T_Cu-Ziel) zur Deckung gebracht.

[0035] Gemäß Fig. 2D wird die Kupferplatten-Hauttemperatur 8 (T_Cu-real) mit der Kupferplatten-Zieltemperatur 8.1 (T_Cu-Ziel) durch die entsprechende quantitative Einstellung der Kokillen-Kühlmittelmenge 4 und der Kokillenkühlmittel-Einlauftemperatur 5 in Abhängigkeit von dem Profil 16 der Gießgeschwindigkeit 6 über die Gießzeit 18 zur Deckung gebracht. Bei der Variation beider Einflussgrößen, wie der Kokillen-Kühlmittelmenge 4 oder der Kühlmittelgeschwindigkeit, die den Wärmeübergang erhöht, und der Kokillenkühlmittel-Einlauftemperatur 5, die das Potential und damit den Wärmestrom 17 erhöht, sind die Einlaufgeschwindigkeitsfenster 6.2 bezüglich der Gießgeschwindigkeit 6 für eine gewollte, reale Kupferplatten-Hauttemperatur 8 bei einer gegebenen Kupferplattendicke 9 größer als im Fall der Variation von nur einer der beiden Einflussgrößen.

[0036] Gemäß Fig. 3 kann der Unterschied des bekannten Verfahrens zum erfindungsgemäßen deutlich abgelesen werden. Es wird die Kupferplatten-Hauttemperatur 8 in Abhängigkeit von der steigenden Gießgeschwindigkeit 6, die max. 12 m / min beträgt, zugrunde gelegt. Eine horizontal verlaufende Gerade der Rekristallisations- Temperatur 12 stellt das Ende der Wärmebelastung der Kupferplatte aus kaltgewalztem Kupfer dar, bei der das Kupfer seine Festigkeit und / oder sein Kaltwalzgefüge und damit seine für das Gießen von flüssigem Stahl wichtigen Eigenschaften verliert. Der Temperaturverlauf 14 im Stand der Technik ist mit der Kurve 14.1 (Wasserverlauf von unten nach oben) und der Kurve 14.2 (Wasserverlauf von oben nach unten), beschrieben. Beide Kurven 14.1 und 14.2 steigen mit wachsender Gießgeschwindigkeit 6 stetig zu höheren Kupferplatten-Hauttemperaturen 8 im Bereich des Gießspiegels an, wobei die Kupferplatten-Hauttemperatur 8 im Fall des Wasserverlaufs 14.1 des Kokillenwassers 13 von unten nach oben früher die Rekristallisations-Temperatur 12 bei einer kritischen Gießgeschwindigkeit 6.1 schneidet als im Fall des Wasserverlaufs 14.2 von oben nach unten.

[0037] Das stark ansteigende Verhalten der Kupferplatten-Hauttemperatur 8 im Gießspiegel mit steigender Gießgeschwindigkeit 6 und steigender Kupferplattendicke 9 ist auf die im Stand der Technik beim Gießen konstante Kokillen-Kühlmittelmenge 4 und die konstante Kokillenkühtmittet-Einlauftemperatur 5 am Kokillen-Kühlmitteleinlauf 3 zurückzuführen.

[0038] Die Kontrolle und Konstanz der Kupferplatten-Hauttemperatur 8 über die Gießgeschwindigkeit 6 ist mit der Kurve 15 dargestellt. Dabei wird deutlich, dass mit steigender Kupferplattendicke 9 die Kupferplatten-Hauttemperatur 8 bei gleichen Kühlbedingungen, ausgedrückt durch die Kühlmittel-Geschwindigkeit oder die Kokillen-Kühlmittelmenge 4 und als Kokillenkühlmittel-Einlauftemperatur 5, ansteigt. Dasselbe gilt auch für das bekannte Verfahren (vgl. Kurve 13.1 - Wasserverlauf von unten nach oben und Kurve 13.2 - Wasserverlauf von oben nach unten-).

[0039] Das Prinzip der Erfindung kann auch auf Bandgießvorrichtungen, die mit bis zu 100 m / min Gießgeschwindigkeit betrieben werden, angewendet werden. Dabei werden alle auf die Höhe der Stranggießkokille 1 angewendeten Maßnahmen auf den Umfang der Twin-Rollen angewendet.

Bezugszeichenliste

[0040] 

1

Stranggießkokille

1.1

Kokillenkupferplatte

2

Kokillenkühlmittel

3

Kokillen-Kühlmitteleinlauf

4

Kokillen-Kühlmittelmenge

5

Kokillenkühlmittel-Einlauftemperatur

6

Gießgeschwindigkeit

6.1

kritische Gießgeschwindigkeit

6.2

Einlaufgeschwindigkeitsfenster
(mit gleicher Kupferplattentemperatur)

7

Wärmebelastung (W / m²)

8

Kupferplatten-Hauttemperatur

8.1

Kupferplatten-Zieltemperatur

9

Kupferplattendicke

10

Gießpulverschlacke

11

Gießstrang

12

Rekristallisations-Temperatur

13

Kokillenwasser

13.1

Wasserlauf von unten nach oben

13.2

Wasserlauf von oben nach unten

14

Temperaturverlauf im Stand der Technik

14.1

Kurve Kokillenkühlmittel von unten nach oben

14.2

Kurve Kokillenkühlmittel von oben nach unten

15

Kurve

16

Profil der Gießgeschwindigkeit über die Gießzeit

17

Wärmestrom

18

Gießzeit

19

innerer Kühlmittel-Kreislauf

20

äußerer Kühlmittel-Kreislauf

21

Wärmetauscher

22

Pumpe

22.1

Pumpenstation

23

Einlauftemperatur T_in

24

Dreiwegeventil

25

Bypass

26

Regelstrecke

27

Prozessrechner

27.1

Prozessdaten

27.2

Anlagendaten

27.3

Regelgröße

27.4

online-Simulationsmodell

28

Temperaturmessung

29

Regelventil

30

Druckausgleichsbehälter

Ansprüche

1. Verfahren zum Kühlen der Kupferplatten (1.1) einer Stranggießkokille (1) für flüssige Metalle, insbesondere für flüssigen Stahl, mit in Kühlkanälen geführtem Kokillenkühlmittel (2) und wobei während der Geschwindigkeits-Anfahrrampe auf Soll-Gießgeschwindigkeit oder Überschreiten der Soll-Gießgeschwindigkeit oder einer von der Kupferplatten-Soll-Hauttemperatur (8) abweichenden Temperatur die Menge bzw. die Durchlaufgeschwindigkeit des Kühlmittels (2) geregelt werden,
dadurch gekennzeichnet,
dass bei wechselnder Gießgeschwindigkeit (6) zwischen 1 m/ min bis maximal 12 m / min die Kupferplatten-Hauttemperatur (8) durch eine quantitative Korrektur der Kokillen-Kühlmittelmenge (4) und der Kokillenkühlmittel-Einlauftemperatur (5) abhängig von der aktuellen Gießgeschwindigkeit (6) und abhängig von der Kupferplattendicke (9) auf eine gewollte, konstante Größe eingestellt wird und dass zum Regeln der Kokillen-Kühlmittelmenge (4) und der Kokillenkühlmittel-Einlauftemperatur (5) Prozessdaten (27.1) und Anlagen-Daten (27.2), die in Regelgrößen zu einem online-Simulationsmodell (27.4) verarbeitet werden, eingesetzt werden.

2. Verfahren nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
dass die gewollte, konstante Kupferplatten-Hauttemperatur (8) im Gießspiegelbereich konstant eingestellt wird.

3. Verfahren nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
dass das Kokillenkühlmittel (2) von oben nach unten oder von unten nach oben durch die Kühlkanäle geführt wird.

4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3,
dadurch gekennzeichnet,
dass die Stranggießkokille (1) oszilliert wird.

5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4,
dadurch gekennzeichnet,
dass der Gießstrang (11) bei sich bildender Gießpulverschlacke (10) zusammen vergossen wird.

6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5,
dadurch gekennzeichnet,
dass eine unmittelbare Bestimmung der Kupferplatten-Hauttemperatur (8) im Gießspiegelbereich zusätzlich oder alternativ zum online-Simulationsmodell (27.4) eingesetzt wird.

7. Einrichtung zur Kühlung der Kupferplatten (1.1.) einer Stranggießkokille (1), insbesondere für flüssigen Stahl, mit in Kühlkanälen geführtem Kokillenkühlmittel (2), wobei bei von der Soll-Temperatur in Kupferplatten zwischen 4 mm bis ca. 50 mm abweichende Temperaturen ein Rechner und Regelungsmittel für die Menge bzw. die Durchlaufgeschwindigkeit des Kühlmittels vorgesehen sind,
dadurch gekennzeichnet,
dass ein Prozessrechner (27), der mit Prozessdaten (27.1) und Anlagendaten (27.2) ein online-Simulationsmodell (27.4) für Regelgrößen (27.3) zur Regelung der Kokillenkühlmittel-Einlauftemperatur (5) und der Kokillen-Kühlmittelmenge (4) erstellt, ein Dreiwegeventil (24) und ein Regelventil (29) sowie eine drehzahlgeregelte Pumpe (22) im Kokillen-Kühlmittelkreislauf (19; 20) steuert.

8. Einrichtung nach Anspruch 7,
dadurch gekennzeichnet,
dass der Kokillen-Kühlmitteleinlauf (3) beabstandet oberhalb des Gießspiegels angeordnet ist.

9. Einrichtung nach Anspruch 7,
dadurch gekennzeichnet,
dass die Stranggießkokille (1) mittels einer Oszillationsvorrichtung oszilliert ist.

10. Einrichtung nach einem der Ansprüche 7 oder 8,
dadurch gekennzeichnet,
dass dem Gießstrang (11) beim Gießen Gießpulver zugeführt wird.

11. Einrichtung nach einem der Ansprüche 7 bis 10,
dadurch gekennzeichnet,
dass zusätzlich oder anstelle des Prozessrechners (27) eine Einrichtung zur Bestimmung der Kupferplatten-Hauttemperatur (8) im Gießspiegelbereich zur Regelung der Kokillenkühlmittel-Einlauftemperatur (5) und / oder der Kokillen-Kühlmittelmenge (4) eingesetzt ist.

Claims

1. A method for cooling the copper plates (1.1) of a continuous casting mould (1) for liquid metals, particularly for molten steel, with mould coolant (2) guided in cooling channels, and wherein the quantity and/or throughput speed of the cooling agent (2) are regulated during the starting speed ramp to the setpoint casting speed, or to a speed above the setpoint casting speed, or a temperature deviating from the setpoint skin temperature (8) of the copper plates,
characterised in that
when the casting speed (6) is changing from 1 m/ min to a maximum of 12 m/ min, the copper plate skin temperature (8) is set to a desired, constant value via quantitative correction of the mould coolant quantity (4) and the mould coolant inflow temperature (5), depending on the current casting speed (6) and depending on the copper plate thickness (9), and that process data (27.1) and system data (27.2), which are processed in controlled quantities to yield an online simulation model (27.4), are used to regulate the mould coolant quantity (4) and the mould coolant inflow temperature (5).

2. The method as cited in claim 1,
characterised in that
the desired, constant copper plate skin temperature (8) is constantly adjusted in the meniscus area.

3. The method as cited in claim 1,
characterised in that
the mould coolant (2) is guided through the cooling channels from top to bottom or from bottom to top.

4. The method as cited in any of claims 1 to 3,
characterised in that
the continuous casting mould (1) is oscillated.

5. The method as cited in claims 1 to 4,
characterised in that
the strand (11) is poured together with casting powder slag (10) as it is formed.

6. The method as cited in any of claims 1 to 5,
characterised in that
an immediate determination of the copper plate skin temperature (8) is used in the meniscus area in addition to or instead of that in the online simulation model (27.4).

7. A device for cooling the copper plates (1.1) of a continuous casting mould (1), particularly for liquid steel, with mould coolant (2) guided in cooling channels, wherein, when temperatures in the copper plates between 4 mm to approximately 50 mm deviate from the setpoint temperature, a computer and regulating means are provided for the quantity and / or the throughput speed of the cooling agent,
characterised in that
a process computer (27), which generates an online simulation model (27.4) for regulated quantities (27.3) with process data (27.1) and system data (27.2) to regulate the mould coolant inflow temperature (5) and the mould coolant quantity (4), controls a three-way valve (24) and a control valve (29) as well as a speed-regulated pump (22) in the mould coolant circuit (19; 20).

8. The device as cited in claim 7,
characterised in that
the mould coolant inflow (3) is arranged at a distance above the meniscus.

9. The device as cited in claim 7,
characterised in that
the continuous casting mould (1) is oscillated via an oscillation device.

10. The device as cited in either of claims 7 or 8,
characterised in that
casting powder is added to the strand (11) during casting.

11. The device as cited in any of claims 7 to 10,
characterised in that
in addition or instead of the process computer (27), a device for determining the copper plate skin temperature (8) in the meniscus area is used to regulate the mould coolant inflow temperature (5) and /or the mould coolant quantity (4).

Revendications

1. Procédé de refroidissement des plaques de cuivre (1.1) d'une lingotière de coulée continue (1) pour métaux liquides, notamment pour de l'acier liquide; à l'aide de refroidisseur (2) conduit dans des canaux de refroidissement et dans lequel, pendant la rampe de démarrage de vitesse jusqu'à la vitesse de coulée théorique ou en cas de dépassement de la vitesse de coulée théorique ou d'une température divergeant de la température théorique de la pellicule des plaques de cuivre (8), on règle la quantité ou la vitesse de débit du refroidisseur (2),
caractérisé en ce que,
dans le cas d'une vitesse de coulée (6) variable entre 1 m/min. et 12/min. au maximum, la température de pellicule des plaques de cuivre (8) est réglée par correction quantitative de la quantité de refroidisseur à lingotière (4) et de la température d'arrivée du refroidisseur à lingotière (5), en fonction de la vitesse de coulée momentanée (6) et en fonction de l'épaisseur des plaques de cuivre (9), à une valeur constante voulu et que, pour régler la quantité de refroidisseur à lingotière (4) et la température d'arrivée du refroidisseur à lingotière (5), on utilise des données de processus (27.1) et des données d'installation (27.2) qui sont transformées en grandeurs de réglage pour former un modèle de simulation en ligne (27.4).

2. Procédé selon la revendication 1,
caractérisé en ce que
la température constante voulue de la pellicule des plaques de cuivre (8) est réglée à une valeur constante dans le secteur du niveau de la coulée.

3. Procédé selon la revendication 1,
caractérisé en ce que
le refroidisseur de lingotière (2) est conduit du haut vers le bas ou du bas vers le haut par les canaux de refroidissement.

4. Procédé selon une des revendications 1 à 3,
caractérisé en ce que
la lingotière de coulée continue (1) est mise en oscillation.

5. Procédé selon une des revendications 1 à 4,
caractérisé en ce que
la barre de coulée (11) se coule ensemble lorsqu'une scorie de poudre de coulée (10) se forme.

6. Procédé selon une des revendications 1 à 5,
caractérisé en ce que
on utilise une détermination directe de la température de pellicule des plaques de coulée (8) dans le secteur du niveau de la coulée en complément ou en alternative du modèle de simulation en ligne (27.4).

7. Dispositif de refroidissement des plaques de cuivre (1.1) d'une lingotière de coulée continue (1), notamment pour de l'acier liquide, à l'aide de refroidisseur de lingotière (2) conduit dans des canaux de refroidissement, dans lequel, dans le cas de températures divergeant de la température théorique dans les plaques de cuivre, entre 4 mm et environ 50 mm, il est prévu un calculateur et des moyens de régulation pour la quantité ou la vitesse de débit du refroidisseur,
caractérisé en ce que
un calculateur de processus (27) qui établit, au moyen de données de processus (27.1) et de données d'installation (27.2), un modèle de simulation en ligne (27.4) pour des grandeurs de réglage (27.3) servant à réguler la température d'arrivée (5) du refroidisseur à lingotière et la quantité de refroidisseur à lingotière (4), commande une soupape à trois distributions (24) et une soupape de réglage (29) ainsi qu'une pompe à vitesse de rotation régulée (22) dans le circuit de refroidisseur (19 ; 20).

8. Dispositif selon la revendication 7,
caractérisé en ce que
l'arrivée de refroidisseur à lingotière (3) est disposée à distance au dessus du niveau de la coulée.

9. Dispositif selon la revendication 7,
caractérisé en ce que
la lingotière de coulée continue (1) est mise en oscillation au moyen d'un dispositif d'oscillation.

10. Dispositif selon une des revendications 7 ou 8,
caractérisé en ce que,
lors de la coulée, de la poudre de coulée est apportée à la barre coulée (11)

11. Dispositif selon une des revendications 7 à 10,
caractérisé en ce que,
en complément ou à la place du calculateur de processus (27), on utilise un dispositif de détermination de la température de la pellicule des plaques de cuivre (8) dans le secteur du niveau de la coulée pour réguler la température d'arrivée du refroidisseur à lingotière (5) et/ou la quantité de refroidisseur à lingotière (4).

Zeichnung