DE10118097A1 - Method and device for controlling the driving forces in continuous casting plants - Google Patents
Method and device for controlling the driving forces in continuous casting plantsInfo
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Abstract
Description
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Kontrolle der Antriebskräfte von Strangfüh rungssegmenten beim Ausfördern eines Gußstranges aus einer Stranggießanla ge, sowie eine hierfür geeignete Vorrichtung und deren Verwendung.The invention relates to a method for controlling the driving forces of strand guides tion segments when conveying a cast strand from a continuous casting plant ge, as well as a suitable device and its use.
In Stranggießanlagen, insbesondere zum Gießen von Brammen, Dünnbrammen, Vorblöcken oder Beam Blanks, werden die erzeugten Stränge von der Kokille bis mindestens zur Durcherstarrung in einem Rollenkorsett gestützt und geführt. Ein zelne Rollen innerhalb dieser Strangführungsstrecke oder hinter ihr werden zur Überwindung der Ausziehwiderstände, welchen der Strang auf seinem Weg durch die Rollenführung unterworfen ist, angetrieben. Die Leistung dieser Antriebe wird im allgemeinen so bemessen, dass einerseits bei jeder denkbaren Betriebssituati on ein sicheres Ausfördern des Stranges gewährleistet ist, andererseits aber die Herstellkosten möglichst niedrig gehalten und die Antriebe nicht unnötig überdi mensioniert werden.In continuous casting plants, in particular for casting slabs, thin slabs, Preblocks or beam blanks, the strands produced are from the mold to supported and guided at least for solidification in a roller corset. a individual roles within this strand guide section or behind it become Overcoming the pull-out resistance which the strand passes through on its way the roller guide is driven. The performance of these drives will generally dimensioned so that on the one hand in every conceivable operating situation a safe conveying of the strand is guaranteed, but on the other hand the Manufacturing costs are kept as low as possible and the drives are not unnecessarily overdi be dimensioned.
Die Kenntnis der anstehenden Ausziehkraft, die üblicherweise zur Überwindung der Ausziehwiderstände erforderlich ist, kann für die Auswertung der betriebstech nischen Abläufe einer Stranggießanlage genutzt werden.Knowing the upcoming pull-out force, usually to overcome the pull-out resistors is required can be used for the evaluation of the operating tech processes in a continuous caster.
Aus der DE 29 23 900 C2 ist ein Verfahren zum Verhindern von Durchbrüchen des Stranges in Stranggießanlagen bekannt, wobei Änderungen des Stranges und der Betriebsgrößen der Stranggießanlage gemessen und mit einem Grenzwert verglichen werden, worauf bei Überschreitung ein Signal für eine Gegenmaßnah me erzeugt wird. Unterhalb der Kokille werden am ersten Segment der Strangführung die durch mechanische Widerstände verursachten Kraftänderungen der Aus ziehkräfte gemessen und für eine Veränderung des Gießprozesses oder dessen Beendigung herangezogen. Die Kraftänderungen werden mittels Druckmeßdosen oder Dehnungsmeßstreifen gemessen.DE 29 23 900 C2 describes a method for preventing breakthroughs of the strand in continuous casting plants known, with changes in the strand and the operating parameters of the continuous caster and measured with a limit value be compared, whereupon a signal for a countermeasure is exceeded me is generated. Below the mold are the first segment of the strand guide the force changes of the off caused by mechanical resistances tensile forces measured and for a change in the casting process or its Termination used. The changes in force are measured using pressure cells or strain gauges.
Der vorliegenden Erfindung liegt nunmehr die Aufgabe zugrunde, Änderungen der Antriebskräfte von Strangantrieben frühzeitig zu erkennen und zu analysieren, da bei ihre Ursachen zu ermitteln und Maßnahmen für einen vorausschauenden, rechtzeitigen Schutz der Anlage vor übermäßigem Verschleiß mit der Folge eines längeren Ausfalls zu veranlassen, wofür insbesondere der in Gießrichtung auftre tende mechanische Widerstand der Segmente gegen die Antriebskräfte genutzt werden soll.The present invention is based on the object, changes in Detecting and analyzing the driving forces of strand drives at an early stage because to determine their causes and measures for a forward-looking, timely protection of the system against excessive wear resulting in a prolonged failure, for which in particular occurs in the casting direction Tending mechanical resistance of the segments against the driving forces used shall be.
Die Lösung der Aufgabe wird bei einem Verfahren zur Kontrolle der Antriebskräfte von Strangführungssegmenten beim Ausfördern eines Gußstranges aus einer Stranggießanlage mit der Erfindung vorgeschlagen, dass eine höchstzulässige Antriebskraft zum Ausfördern des Stranges vorgegeben wird, und dass Einzel- Antriebskräfte einer Anzahl von Segmenten gemessen, daraus die Summe der einzelnen Kräfte errechnet wird, diese mit der höchstzulässigen Antriebskraft ver glichen, und bei deren Überschreitung die Anlage zurückgefahren oder abge schaltet wird. Dabei wird unter der höchstzulässigen Antriebskraft der maximal zulässige Strangwiderstand und unter der Einzel-Antriebskraft der Einzelwider stand verstanden.The problem is solved with a method for controlling the driving forces of strand guide segments when a cast strand is conveyed out of a Continuous caster with the invention proposed that a maximum allowable Driving force for conveying the strand is specified, and that individual Driving forces of a number of segments measured, from this the sum of the individual forces is calculated, this ver with the maximum permissible driving force equal, and if they are exceeded, the system is shut down or stopped is switched. The maximum is the maximum permissible driving force permissible phase resistance and under the individual driving force of the individual resistor stood understood.
In Fortbildung des erfindungsgemäßen Verfahrens ist vorgesehen, dass bei Senk recht-Stranggießanlagen die Kräftemessung bspw. mittels Druckmeßdosen zu nächst ohne Strang in der Gießanlage durchgeführt wird und nachfolgend wäh rend des Gießbetriebes weitere Messungen vorgenommen werden, wobei die Differenzen der Kraftmessungen die anstehenden Ausziehkräfte angeben. In a further development of the method according to the invention, it is provided that at Senk right continuous casters to measure the force, for example by means of pressure cells is next carried out without strand in the casting plant and then select Further measurements are carried out during the casting operation, the Differences in the force measurements indicate the existing pull-out forces.
In einer ausgestaltenden Variante des erfindungsgemäßen Verfahrens ist vorge sehen, daß bei Bogen- und Senkrechtanlagen bspw. mittels Inklinometer zunächst die Normalneigung ohne Strang gemessen wird und nachfolgend weitere Nei gungsmessungen während des Gießbetriebes durchgeführt werden und dass die Differenzen der Neigungswerte über konstruktionsbedingte Umrechnungsfaktoren bedingt durch Verformung der konstruktiven Trageeinrichtung durch Krafteinwir kung, die anstehenden Ausziehkräfte angeben.In an embodiment variant of the method according to the invention is provided see that in arch and vertical systems, for example using an inclinometer first the normal inclination is measured without a strand and then further inclinations tion measurements are carried out during the casting operation and that the Differences in the slope values using design-related conversion factors due to deformation of the structural support by force the upcoming pull-out forces.
In Fortbildung des erfindungsgemäßen Verfahrens wird vorgeschlagen, dass beim Rückführen der Antriebskräfte die Gießgeschwindigkeit reduziert wird.In a development of the method according to the invention it is proposed that the Returning the driving forces the casting speed is reduced.
Ein Verfahren nach der Erfindung ist weiterhin gekennzeichnet durch dessen Ver wendung zur Ermittlung der höchstzulässigen Einzel- oder Summen-Antriebskräfte und Überprüfung der vorgegebenen Betriebsparameter.A method according to the invention is further characterized by its ver application to determine the maximum permissible individual or total driving forces and checking the specified operating parameters.
Durch die Anpassung der Betriebsdaten an die höchstzulässigen Antriebskräfte wird zugleich ein optimaler Betriebszustand eingeregelt, der ein maximales Aus bringen des Gußproduktes ohne schädliche Überlastung der Stranggießanlage ermöglicht.By adapting the operating data to the maximum permissible driving forces an optimal operating state is set at the same time, which is a maximum off bring the cast product without damaging the continuous caster allows.
Zu diesem Zweck ist erfindungsgemäß vorgesehen sein, dass für ein einzelnes Segment die höchstzulässige Antriebskraft vorgegeben und mit der aktuellen An triebskraft so lange verglichen wird, bis die höchstzulässige Antriebskraft (Wider stand) ausgesteuert ist. Darüber hinaus gehende Steigerungen der Antriebskraft werden systemtechnisch verhindert.For this purpose, the invention provides that for an individual Segment the maximum permissible driving force and with the current type driving force is compared until the maximum permissible driving force (contr stood) is controlled. In addition, increases in driving force are prevented by the system.
Dabei kann mit Vorteil auch so vorgegangen werden, dass für ein einzelnes Seg ment die höchstzulässige Antriebskraft vorgegeben, mit der aktuellen Antriebskraft verglichen und bei deren Überschreitung diese so weit zurückgeführt wird, bis sie zumindest übereinstimmen. It can also be advantageously carried out in such a way that for a single seg ment the maximum permissible driving force, with the current driving force compared and if they are exceeded, this is reduced until they at least match.
Eine Vorrichtung zur Kontrolle der Antriebskräfte von Strangführungssegmenten beim Ausfördern eines Gußstranges aus einer Stranggießanlage, insbesondere zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens zeichnet sich dadurch aus, daß zum Erfassen der Antriebskräfte eines Segments an oder in den Konsolen des Segmentes Wägezellen (Druck- oder Kraftmeßzellen) oder Neigungsmesser angeordnet sind, welche sich an Stützlagern des Strangführungsgerüstes abstüt zen.A device for controlling the driving forces of strand guide segments when conveying a cast strand from a continuous caster, in particular for carrying out the method according to the invention is characterized in that that to detect the driving forces of a segment on or in the consoles of the load cell segment (pressure or load cells) or inclinometer are arranged, which is supported on support bearings of the strand guide frame Zen.
Die Verwendung der erfindungsgemäßen Vorrichtung ist besonders geeignet zur optimalen Formateinstellung des Gußproduktes bzw. zur optimalen Einstellung der Rollenbahnen, zum Verhindern von Verformungen am Strangführungsgerüst und/oder am Segment durch Überlastung, ferner zur Begrenzung der maximalen Antriebskraft von Strangantrieben sowie zur Überwachung des Zustandes der Strangführung.The use of the device according to the invention is particularly suitable for optimal format setting of the cast product or for optimal setting of the Roller conveyors, to prevent deformation on the strand guide frame and / or on the segment due to overload, further to limit the maximum Driving force of string drives and for monitoring the state of the Strand guide.
Weitere Einzelheiten, Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der nachstehenden Erläuterung eines in den Zeichnungen schematisch dargestellten Ausführungsbeispieles. Es zeigen:Further details, features and advantages of the invention result from the The following explanation is shown schematically in the drawings Embodiment. Show it:
Fig. 1 in Ansicht ein Strangführungssegment der vertikalen Strangführung unterhalb der Kokille; Figure 1 shows a strand guide segment of the vertical strand guide below the mold.
Fig. 2 das Strangführungssegment gemäß Fig. 1 im Schnitt einer zum Gußstrang senkrechten Ebene. Fig. 2 shows the strand guide segment of FIG. 1 in section on a plane perpendicular to the cast strand.
Die Zusammenschau der Fig. 1 und 2 zeigt den Gußstrang 1, welcher durch die Rollen 2 mit ihren Lagern 3 gemäß Fig. 1 in einer vertikalen Ebene, und ge mäß Fig. 2 in einer horizontalen Ebene geführt wird. The combination of FIGS. 1 and 2 showing the cast strand 1 formed by the rollers 2 with its bearings 3 of Figure 1 in a vertical plane., And accelerator as Fig. 2 in a horizontal plane is performed.
Die Lager 3 der Rollen 2 sind auf Rahmen 4 und 5 befestigt, welche sich ihrerseits mit Konsolen 6 auf den äußeren Tragkonstruktionen 8 des Stützgerüstes abstüt zen. Zwischen den Auflagern 6 und 8 sind Kraftmeßdosen 7 angeordnet, welche die Auflagekraft der Segmente unmittelbar und exakt erfassen.The bearings 3 of the rollers 2 are attached to frames 4 and 5 , which in turn are supported with brackets 6 on the outer supporting structures 8 of the supporting structure. Load cells 7 are arranged between the supports 6 and 8 , which directly and precisely record the contact force of the segments.
Alternativ kann die Auflagekraft der Segmente über eine Verformung der Auflager konsolen 6, 8 bspw. mittels Neigungsmessern 9, erfaßt werden.Alternatively, the contact force of the segments can be detected by deformation of the support brackets 6 , 8, for example by means of inclinometers 9 .
Bei dem Meßverfahren wird die Ausziehkraft des Stranges 1 in Gießrichtung von den Strangführungssegmenten auf eine Anzahl von Auflagepunkte der Vorrichtung direkt übertragen. Hierbei bildet sich eine Summenkraft entsprechend den Teil strecken der Strangführungssegmente, wobei im Bereich der Senkrechtführung die Ausziehkraft eines Strangführungselementes in Gießrichtung gemäß Fig. 1 wirkt, wogegen bei Bogen-Stranggießanlagen ein entsprechender Winkel in der weiteren Auswertung und Anordnung der Meßtechnik zu berücksichtigen ist.In the measuring method, the pull-out force of the strand 1 in the casting direction is transferred directly from the strand guide segments to a number of support points of the device. Here, a total force is formed corresponding to the partial stretch of the strand guide segments, with the pulling force of a strand guide element acting in the casting direction according to FIG. 1 in the area of vertical guidance, whereas in the case of arc continuous casting systems, a corresponding angle must be taken into account in the further evaluation and arrangement of the measuring technology.
Bei der zur Anwendung gelangenden Meßmethode wird unter den Auflagen der Strangführungssegmente eine Kraftmessung oder eine Neigungsmessung instal liert. Die Kraftmessung mit den Druckmeßdosen wird an den entsprechenden Konstruktionseinheiten unmittelbar vorgenommen. Sie wird ohne Kraftneben schlüsse zwischen den Auflageflächen installiert.The measurement method used is subject to the requirements of Strand guide segments a force measurement or an inclination measurement instal profiled. The force measurement with the pressure load cells is on the corresponding Construction units made immediately. It is without strength installed between the contact surfaces.
Bei einer Vier-Punkt-Auflage eines Segmentes kann die Messung an allen vier Punkten durchgeführt werden, sie kann sich aber auch auf zwei oder sogar einen Punkt beschränken. Dabei kann die Umrechnung der erfaßten Meßgröße entspre chend den geometrischen Bedingungen bzw. entsprechend der Lage der Haupt kraftachse entsprechend umgerechnet werden.With a four-point support of one segment, the measurement can be taken on all four Points can be done, but it can also be on two or even one Limit point. The conversion of the measured variable can correspond according to the geometric conditions or according to the location of the main force axis can be converted accordingly.
Die Messungen werden zunächst ohne Last, d. h. ohne Gießstrang in der Gießan lage durchgeführt. Während des Gießbetriebes werden entsprechend weitere Messungen vorgenommen. Die Differenz der Kraftmessungen geben dann die anstehenden Ausziehkräfte an.The measurements are first carried out without load, i.e. H. without casting strand in the casting location. During the casting operation there will be more Measurements made. The difference in the force measurements then give the upcoming pull-out forces.
Bei einer zweiten Meßmethode wird eine Neigungsmessung bspw. über Inklino meter an den Unterbaukonstruktionen der Auflagepunkte der Strangführungsseg mente vorgenommen. Die Neigungsmessung gibt die Verformung der Unterbau konstruktion in Abhängigkeit der anstehenden Ausförderkraft an. Die Messung der Normalneigung erfolgt in der Gießpause, d. h. ohne Warmstrang in der Strang gießanlage. Messungen im Gießbetrieb werden für die Ermittlung der Ausziehkraft verwendet. Die Umrechnung der Neigungswerte in einer Ausziehkraft erfolgt mit entsprechenden konstruktionsabhängigen Umrechnungsfaktoren.In a second measurement method, an inclination measurement is carried out, for example, using inclino meters on the substructure of the support points of the strand guide line ment made. The inclination measurement gives the deformation of the substructure construction depending on the forthcoming discharge force. The measurement of Normal inclination takes place during the casting break, i.e. H. without hot strand in the strand caster. Measurements in the casting shop are used to determine the pull-out force used. The inclination values are converted into a pull-out force with corresponding design-dependent conversion factors.
Die Erfindung eignet sich besonders zur Überwachung der Ausziehkräfte im Gieß betrieb. Die Erfindung ermöglicht einen aktiven Maschinenschutz bei Überlastfäl len, z. B. bei einem Durchbruch der Strangschale. Mit Hilfe der erfindungsgemäßen Überwachung der Ausziehkräfte wird die Anlage vor Zerstörung geschützt. Die Strangantriebe können in ihrer Leistung begrenzt werden. Eine festgelegte Maxi malkraft der Strangführungselemente wird überwacht und schaltet in der weiteren Steuerungslogik die Strangantriebe bei dem Anfahrvorgang automatisch ab. Ins gesamt kann mit Hilfe der erfindungsgemäßen Überwachungsmethode die Ausle gungskriterien der Stranggußanlage während des Betriebes und jederzeit über prüft werden.The invention is particularly suitable for monitoring the pulling forces in the casting business. The invention enables active machine protection in the event of overload len, e.g. B. if the strand shell breaks. With the help of the invention Monitoring the pull-out forces protects the system from destruction. The String drives can be limited in their performance. A set maxi The paint force of the strand guide elements is monitored and switches in the further Control logic automatically switches off the line drives during the start-up process. in the Overall, the Ausle criteria of the continuous casting plant during operation and at any time be checked.
Claims (9)
dass eine höchstzulässige Antriebskraft zum Ausfördern des Stranges vor gegeben wird, und
dass Einzel-Antriebskräfte einer Anzahl von Segmenten gemessen, und daraus die Summe der einzelnen Kräfte errechnet wird, diese mit der höchstzulässigen Antriebskraft verglichen wird, und bei deren Überschrei tung die Anlage zurückgefahren oder abgeschaltet wird.1. A method for controlling the driving forces of strand guide segments when a cast strand is conveyed out of a continuous casting installation , characterized in that
that a maximum permissible driving force for conveying the strand is given, and
that individual driving forces of a number of segments are measured, and from this the sum of the individual forces is calculated, this is compared with the maximum permissible driving force, and if the system is exceeded, the system is reduced or switched off.
zur optimalen Formateinstellung des Gußproduktes bzw. zur optima len Einstellung der Rollenbahnen,
zum Verhindern von Verformungen am Strangführungsgerüst und/oder am Segment durch Überlastung,
zur Begrenzung der maximalen Antriebskraft von Strangantrieben,
zur Überwachung des Zustandes der Strangführung.9. Use of the device according to claim 8
for optimal format setting of the cast product or for optimal setting of the roller conveyors,
to prevent deformations on the strand guide frame and / or on the segment due to overload,
to limit the maximum driving force of strand drives,
for monitoring the condition of the strand guide.
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